CN103374201A - 阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，包括步骤：1）将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1：（2-3）的量加入反应釜内，调节pH值，在65℃-98℃条件下，加入1号改性剂反应，当反应液出现浊点后脱水，并加入2号改性剂，反应后出料得三聚氰胺甲醛树脂；2）将三聚氰胺甲醛树脂、匀泡剂、发泡剂加入到混料罐中，搅拌均匀后，将混合好的树脂原料A料输送到的混料储罐中；并将原料降温到18℃以下，制得复合固化剂B料；分别将A料、B料打入喷胶机头，在喷胶前进一步混合，发泡、固化成型、出板。本发明的三聚氰胺甲醛泡沫板材具有良好的防火性能，且具有轻质、隔热、隔音、高比强度、导热系数低、机械强度高、吸水率低等特性。

Description

阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法
技术领域
本发明涉及一种三聚氰胺泡沫板材，特别是涉及一种阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材及其制备方法。 
背景技术
目前，公知的泡沫板材主要是聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫和酚醛泡沫。聚氯乙烯泡沫、聚氨酯保温材料的主要缺点是耐热及防火性能差，遇火时烟雾大、有毒；酚醛泡沫的主要缺点是易粉化、机械强度低、脆性、无延伸性和吸水率高等弱点，若用于建筑外墙保温，将会影响外保温***和钢筋混土结构的安全性和耐久性，限制了它们的应用。 
三聚氰胺甲醛树脂(MF)泡沫是一种具有高开孔率的新型泡沫，其具有低密度、良好的机械加工性能、杰出的吸音性、优异的阻燃性。 
但现有的三聚氰胺甲醛泡沫板材普遍存在着耐热及防火性能差和易粉化、机械强度低、脆性、无延伸性和吸水率高等不足，固当前的三聚氰胺甲醛树脂(MF)泡沫的制备方法仍需要进一步改进工艺的必要。 
发明内容
为了克服现有的泡沫板材的存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材，该阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材不仅具有良好的防火性能，而且具有质轻、隔热、隔音、高比强度、导热系数低、机械强度高、吸水率低等特性。 
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，包括以下步骤： 
（1）三聚氰胺甲醛树脂的制备工艺： 
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1：（2-3）的量加入反应釜内，5-50分钟内投入氢氧化钠，调节pH值至8.0-10.0，在65℃-98℃条件下，加入1号改性剂反应，当反应液出现浊点后脱水，并加入2号改性剂,再反应15-60分钟后,出料得三聚氰胺甲醛树脂； 
（2）板材的制备工艺： 
1）首先将三聚氰胺甲醛树脂、匀泡剂、发泡剂按照100：5：4.5的重量百分比例加入到混料罐中搅拌均匀，使用高粘度泵将混合好的树脂原料A料输送到的混料储罐中； 
2）混料储罐自身带有冷却水盘管和冷水机，可以将原料降温到18℃以下，制得复合固化剂B料； 
3）通过计量泵按照A料：B料=100：(15-17)的重量份比例分别将上述A料、B料打入喷胶机头，使用电机在喷胶前进行进一步混合，发泡、固化成型、出板。 
本发明的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材，步骤（1）中，所述1号改性剂为聚乙烯醇，加入比例为三聚氰胺重量的10-15%；所述2号改性剂为三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，加入比例为三聚氰胺重量的5-10%。 
本发明的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材，所述匀泡剂的组份包含硅油及硅烷偶联剂，两者之间的重量份比例为（5-9）：（1-5）。 
本发明的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材，所述发泡剂的组份包含戊烷、二苯基甲烷、二异氰酸酯及碳酸氢钠，四者之间的重量份比例为（3-6）：（2-5）：（2-4）：（1-5）。 
本发明的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材，所述复合固化剂的组份包含：邻苯二甲酸酐、三乙醇胺及水；三者之间的重量份比例为（2-4）：（0.1-0.5）：（3-6）。 
本发明的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材，步骤3）中，在喷胶平台上下放好无纺布，将混好的原料喷洒在喷胶平台上的无纺布界面上，输送到层压主机内，在电加热的作用下，达到温度60℃后开始发泡，并固化成型，经过主机内的熟化作用，成型出板。 
本发明的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材，还进一步包括步骤：通过输送架传出后，经分条机进行竖切处理，经横切机进行横切处理，加工成要求的尺寸后成品入库。 
借由上述技术方案，本发明具有的优点和有益效果是： 
本发明具有优异的吸声性、阻燃性、隔热性、耐湿热性、高比强度、导热系数低、机械强度高、吸水率低，不仅广泛应用于建筑外墙保温领域，还可用于阻燃、吸声、缓冲等领域；本发明将能够极大促进发泡保温材料领域的发展，也为减少温室气体的排放,减缓气候变暖做出一定的贡献。 
具体实施方式
以下通过具体较佳实施例对本发明的三聚氰胺甲醛树脂的制备工艺，及由该三聚氰胺甲醛树脂制备的泡沫板材的制备工艺作进一步详细表述，但本发明并不仅限于以下的实施例。 
以下分别为三聚氰胺甲醛树脂体系的制备工艺较佳实施例。 
实施例1
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1.0：2.6的量加入反应釜内，45min后投入氢氧化钠,调节pH值至8.5，开始升温，待温度升至65℃时，加入三聚氰胺重量10%的改性剂聚乙烯醇。继续加热反应，反应30分钟后测浊点。出现浊点后脱水，并检测粘度，当粘度达到140mPa·s以上时，加入三聚氰胺重量5%的改性剂三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，再反应50分钟后，出料。 
实施例2
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1.0：2.8的量加入反应釜内，5min后投入氢氧化钠，调节pH值至9.0，开始升温，待温度升至70℃时，加入三聚氰胺重量15%的改性剂聚乙烯醇。继续加热反应，反应30分钟后测浊点。出现浊点后脱水，并检测粘度，当粘度达到140mPa·s以上时，加入三聚氰胺重量8%的改性剂三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，再反应35分钟后，出料。 
实施例3
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1.0：2.8的量加入反应釜内，55min后投入氢氧化钠，调节pH值至9.0，开始升温，待温度升至70℃时，加入三聚氰胺重量13%的改性剂聚乙烯醇。继续加热反应，反应30分钟后测浊点。出现浊点后脱水，并检测粘度，当粘度达到140mPa·s以上时，加入三聚氰胺重量6%的改性剂三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，再反应40分钟后，出料。 
实施例4
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1.0：2.8的量加入反应釜内，5-15分钟内投入氢氧化钠，调节pH值至9.0，开始升温，待温度升至75℃时，加入三聚氰胺重量12%的改性剂聚乙烯醇。继续加热反应，反应30分钟后测浊点。出现浊点后脱水，并检测粘度，当粘度达到140mPa·s以上时，加入三聚氰胺重量7%的改性剂三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，再反应45分钟后,出料。 
实施例5
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1.0：2.9的量加入反应釜内，5-20分钟内投入氢氧化钠，调节pH值至9.0，开始升温，待温度升至80℃时，加入三聚氰胺重量13%的改性剂聚乙烯醇。继续加热反应，反应30分钟后测浊点。出现浊点后脱水，并检测粘度，当粘度达到140mPa·s以上时，加入三聚氰胺重量8%的改性剂三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，再反应45分钟后，出料。 
实施例6
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1.0：3.0的量加入反应釜内，5-25分钟内投入氢氧化钠，调节pH值至9.5，开始升温，待温度升至85℃时，加入三聚氰胺重量14%的改性剂聚乙烯醇。继续加热反应，反应30分钟后测浊点。出现浊点后脱水，并检测粘度，当粘度达到140mPa·s以上时，加入三聚氰胺重量9%的改性剂三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，再反应20分钟后,出料。 
以下分别为三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法较佳实施例。以下所示比例或份数均为质量比例或重量份数比例，所述质量或重量份的单位可以是g或kg。 
各种助剂组份： 
1、匀泡剂的组份，硅油：硅烷偶联剂=（5-9）：（1-5）； 
2、发泡剂的组份，戊烷：二苯基甲烷：二异氰酸酯：碳酸氢钠=（3-6）：（2-5）：（2-4）：（1-5）； 
3、复合固化剂的组份，邻苯二甲酸酐：三乙醇胺：水=（2-4）：（0.1-0.5）：（3-6）。 
实施例1
将100份三聚氰胺甲醛树脂、1份的匀泡剂和2份的发泡剂加入到混料罐中，进行搅拌，搅拌均匀后，使用高粘度泵将混好的树脂原料输送到的混料储罐中（此料称为A料）。将原料降温到18℃以下。称量5份复合固化剂（B料），通过计量泵分别将A料、B料打入喷胶机头，使用电机在喷胶前进行进一步混合。在喷胶平台上下放好无纺布，将混好的原料喷洒在喷胶平台上的无纺布界面上，输送到层压主机内，在电加热的作用下，约达到温度60℃开始发泡，并固化成型，经过主机内的熟化作用，成型出板。 
相关技术指标密度：6.0kg/m3；拉伸强度60kpa；导热系数＜0.036w/(m.k)； 
安全性能：难燃B1级（按《GB 8624-201×建筑材料及制品燃烧性能分级（报批稿）检测）。 
实施例2
将100份三聚氰胺甲醛树脂、3份的匀泡剂和2份的发泡剂加入到混料罐中，进行搅拌，搅拌均匀后，使用高粘度泵将混好的树脂原料输送到的混料储罐中（此料称为A料）。将原料降温到18℃以下。称量7份复合固化剂（B料），通过计量泵分别将A、B料打入喷胶机头，使用电机在喷胶前进行进一步混合。在喷胶平台上下放好无纺布，将混好的原料喷洒在喷胶平台上的无纺布界面上，输送到层压主机内，在电加热的作用下，约达到温度60℃开始发泡，并固化成型，经过主机内的熟化作用，成型出板。 
相关技术指标密度：5.5kg/m3；拉伸强度55kpa；导热系数＜0.036w/(m.k)； 
安全性能：难燃B1级（按《GB 8624-201×建筑材料及制品燃烧性能分级（报批稿）检测）。 
实施例3
将100份三聚氰胺甲醛树脂、5份的匀泡剂和4份的发泡剂加入到混料罐中，进行搅拌，搅拌均匀后，使用高粘度泵将混好的树脂原料输送到的混料储罐中（此料称为A料）。将原料降温到18℃以下。称量6份复合固化剂（B料），通过计量泵分别将A、B料打入喷胶机头，使用电机在喷胶前进行进一步混合。在喷胶平台上下放好无纺布，将混好的原料喷洒在喷胶平台上的无纺布界面上，输送到层压主机内，在电加热的作用下，约达到温度60℃开始发泡，并固化成型，经过主机内的熟化作用，成型出板。 
相关技术指标密度：6.5kg/m3；拉伸强度58kpa；导热系数＜0.036w/(m.k)； 
安全性能：难燃B1级（按《GB 8624-201×建筑材料及制品燃烧性能分级（报批稿）检测）。 
实施例4
将100份三聚氰胺甲醛树脂、8份的匀泡剂和6份的发泡剂加入到混料罐中，进行搅拌，搅拌均匀后，使用高粘度泵将混好的树脂原料输送到的混料储罐中（此料称为A料）。将原料降温到18℃以下。称量6份复合固化剂（B料），通过计量泵分别将A、B料打入喷胶机头，使用电机在喷胶前进行进一步混合。在喷胶平台上下放好无纺布，将混好的原料喷洒在喷胶平台上的无纺布界面上，输送到层压主机内，在电加热的作用下，约达到温度60℃开始发泡，并固化成型，经过主机内的熟化作用，成型出板。 
相关技术指标密度：5.5kg/m3；拉伸强度54kpa；导热系数＜0.036w/(m.k)； 
安全性能：难燃B1级（按《GB 8624-201×建筑材料及制品燃烧性能分级（报批稿）检测）。 
实施例5
将100份三聚氰胺甲醛树脂、10份的匀泡剂和5份的发泡剂加入到混料罐中，进行搅拌，搅拌均匀后，使用高粘度泵将混好的树脂原料输送到的混料储罐中（此料称为A料）。将原料降温到18℃以下。称量9份复合固化剂（B料），通过计量泵分别将A、B料打入喷胶机头，使用电机在喷胶前进行进一步混合。在喷胶平台上下放好无纺布，将混好的原料喷洒在喷胶平台上的无纺布界面上，输送到层压主机内，在电加热的作用下，约达到温度60℃开始发泡，并固化成型，经过主机内的熟化作用，成型出板。 
相关技术指标密度：7.5kg/m3；拉伸强度66kpa；导热系数＜0.036w/(m.k)； 
安全性能：难燃B1级（按《GB 8624-201×建筑材料及制品燃烧性能分级（报批 稿）检测）。 
以下为本发明的三聚氰胺甲醛树脂及其板材的制备工艺最佳实施例。 
树脂体系制备工艺实施例
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1.0：3.0的量加入反应釜内，15分钟内投入氢氧化钠，调节pH值至8.5，开始升温，温度升至70℃时，加入三聚氰胺重量10%的改性剂聚乙烯醇。继续加热反应，反应30分钟后测浊点。出现浊点后脱水，并检测粘度，当粘度达到150mPa·s以上时，加入三聚氰胺重量5%的改性剂三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，再反应50分钟后,出料。 
泡沫板材制备工艺实施例
将100份三聚氰胺甲醛树脂、12份的匀泡剂和7份的发泡剂加入到混料罐中，进行搅拌，搅拌均匀后，使用高粘度泵将混好的树脂原料输送到的混料储罐中（此料称为A料）。将原料降温到18℃以下。称量8份复合固化剂（B料），通过计量泵分别将A、B料打入喷胶机头，使用电机在喷胶前进行进一步混合。在喷胶平台上下放好无纺布，将混好的原料喷洒在喷胶平台上的无纺布界面上，输送到层压主机内，在电加热的作用下，约达到温度60℃开始发泡，并固化成型，经过主机内的熟化作用，成型出板。 
相关技术指标密度：5.8kg/m3；拉伸强度60kpa；导热系数＜0.030w/(m.k)； 
安全性能：难燃B1级（按《GB 8624-201×建筑材料及制品燃烧性能分级（报批稿）检测）。 
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (7)

1.一种阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）三聚氰胺甲醛树脂的制备工艺：
将三聚氰胺与多聚甲醛按摩尔比为1：（2-3）的量加入反应釜内，5-50分钟内投入氢氧化钠，调节pH值至8.0-10.0，在65℃-98℃条件下，加入1号改性剂反应，当反应液出现浊点后脱水，并加入2号改性剂,再反应15-60分钟后,出料得三聚氰胺甲醛树脂；
（2）板材的制备工艺：
1）首先将三聚氰胺甲醛树脂、匀泡剂、发泡剂按照100：5：4.5的比例加入到混料罐中，搅拌均匀后，使用高粘度泵将混合好的树脂原料A料输送到的混料储罐中；
2）混料储罐自身带有冷却水盘管和冷水机，可以将原料降温到18℃以下，制得复合固化剂B料；
3）通过计量泵按照A料：B料=100：(15-17)比例分别将上述A料、B料打入喷胶机头，使用电机在喷胶前进行进一步混合，发泡、固化成型、出板。
2.根据权利要求1所述的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述1号改性剂为聚乙烯醇，加入比例为三聚氰胺重量的10-15%；所述2号改性剂为三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，加入比例为三聚氰胺重量的5-10%。
3.根据权利要求1所述的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，其特征在于：所述匀泡剂的组份包含硅油及硅烷偶联剂，两者之间的重量份比例为：（5-9）：（1-5）。
4.根据权利要求1所述的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，其特征在于：所述发泡剂的组份包含戊烷、二苯基甲烷、二异氰酸酯及碳酸氢钠，四者之间的重量份比例为：（3-6）：（2-5）：（2-4）：（1-5）。
5.根据权利要求1所述的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，其特征在于：所述复合固化剂的组份包含：邻苯二甲酸酐、三乙醇胺及水；三者之间的重量份比例为：（2-4）：（0.1-0.5）：（3-6）。
6.根据权利要求1所述的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，其特征在于：步骤3）中，在喷胶平台上下放好无纺布，将混好的原料喷洒在喷胶平台上的无纺布界面上，输送到层压主机内，在电加热的作用下，达到温度60℃后开始发泡，并固化成型，经过主机内的熟化作用，成型出板。
7.根据权利要求6所述的阻燃保温用三聚氰胺甲醛泡沫板材的制备方法，其特征在于，还进一步包括步骤：通过输送架传出后，经分条机进行竖切处理，经横切机进行横切处理，加工成要求的尺寸后成品入库。
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