CN103866871B - 一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，该方法包括：在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂后，通过重力法植砂，然后加热初步固化后制成底衬，在底衬的非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后加热进行发泡固化形成酚醛泡沫层，同时实现酚醛粘合剂的后固化及底衬与泡沫层的一体化粘合，冷却后脱模。此外，还可制得双面覆砂复合酚醛泡沫保温板。本发明所提供的方法在实现保温施工的同时完成墙面装饰。
Description
技术领域
本发明涉及建筑保温材料，具体涉及一种具有砂子覆面复合酚醛泡沫复合保温板的制备方法。
背景技术
传统的建筑外墙用酚醛泡沫保温板在安装上墙后，需要在保温板的外表面涂覆水泥砂浆并进行表面装饰。这种施工方法工艺复杂，现场施工工作量大、工期长、效率低，而且施工质量受施工现场条件及施工人员人为因素制约，墙体保温***施工质量容易波动。近年，出现了表面涂覆水泥砂浆或其他无机涂层的复合酚醛泡沫保温板，简化了墙体保温施工过程。
WO2002038879A1(2002)和CN1586849A（2005）公开了在酚醛泡沫板表面涂覆水泥砂浆的复合保温板。DE202011001989(2011)公开了在保温板表面粘合玻璃纤维而后涂覆水泥砂浆的方法。CN202577625U(2012)实用新型公开了一种无机材料包覆有机材料的复合保温板，通过灌注或粘结方式将无机材料保温层与有机材料芯板复合。CN102515641A(2012)公开了一种外墙保温用阻燃水泥基界面薄毡，其制备工艺是：将石英粉、固体阻燃剂、水泥混合均匀，制成无机粉料；将高分子聚合物乳液、去离子水、消泡剂、杀菌剂混合均匀，制成聚合物剂料；将无机粉料和聚合物剂料搅拌混合均匀，制成阻燃水泥基界面浆料，然后将水泥基界面浆料涂布到玻纤薄毡表面，烘干制成外墙保温用阻燃水泥基界面薄毡，用于复合在硬泡聚氨酯、酚醛、XPS等有机保温材料表面，改善保温板表面的阻燃性。CN203022145U（2012）实用新型提供了一种复合阻燃材料的酚醛泡沫保温板，该保温板是在酚醛泡沫保温板外表面上涂覆一层界面剂后再涂覆一层阻燃材料，增强了板体的表面强度，提高了板体的防火阻燃性能。CN102704586A（2012）公开了一种改性酚醛复合保温板，包括改性酚醛保温板、界面剂层和石英砂层，改性酚醛保温板的上、下两面分别设有界面剂层，界面剂层上设有石英砂层；在改性酚醛保温板双面涂抹界面剂，然后双面复合石英砂，最后烘干固化。CN203347037U(2013)实用新型公开了一种建筑用外墙保温板，该保温板包括酚醛泡沫芯材层和位于酚醛泡沫芯材层一侧或两侧的水泥基卷材层，水泥基卷材层与酚醛泡沫芯材层固定连接。这些专利报道的复合酚醛泡沫保温板，简化了酚醛泡沫外墙保温***的施工过程，而且饰面层可以进行工厂化设计定制，有效保障墙体保温***的施工质量。然而，按照现有的复合酚醛泡沫保温板制造方法，砂浆层和装饰面层都是在获得酚醛泡沫板材成品后进行后续复合加工，即先获得酚醛泡沫板材，然后在板材表面涂覆砂浆或用粘合剂将装饰层粘合到板材表面。这种分段制造方法工艺复杂，占地多，生产效率低，工人操作强度大，不利于复合酚醛泡沫保温板材的实际应用。
目前亟需一种成本低、生产效率高的复合酚醛泡沫保温板材制造方法，该方法应能通过简便的工艺获得性能优异的砂子覆面的酚醛泡沫保温板材。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂后，通过重力法在预喷涂酚醛树脂粘合剂的衬布上植砂，然后加热初步固化后制成底衬，在底衬的非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后加热进行发泡固化形成酚醛泡沫层，同时实现酚醛粘合剂的后固化及底衬与泡沫层的一体化粘合，冷却后脱模，即可得到砂子覆面复合酚醛泡沫保温板，从而完成本发明。
本发明的目的在于提供一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，该方法包括以下步骤:
（1）在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂，然后通过重力法在预喷涂酚醛树脂粘合剂的衬布上植砂形成表面砂粒层，将形成表面砂粒层的衬布在90～130℃下加热5～60分钟使酚醛树脂粘合剂初步固化后，制成底衬；
（2）将初步固化好的底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺在模具上，在非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后在45～90℃下加热使酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层，在发泡固化的同时底衬中的酚醛树脂粘合剂进一步交联进行后固化；
（3）在酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层后，冷却模具至室温，然后脱模，即可得到所述砂子覆面复合酚醛泡沫保温板；
其中，所述酚醛树脂粘合剂是由包括以下重量配比的成分混合均匀制备：
可发泡的酚醛树脂100份，
聚氧化乙烯2～6份，
其中，所述酚醛泡沫料液是由包括以下重量配比的成分混合均匀制备：
其中，所述表面活性剂为选自吐温-40、吐温-80、AK8812、L5440和聚氧化乙烯中的一种或多种；所述发泡剂为石油醚、戊烷、环戊烷、正己烷和二氯甲烷中的一种或多种；所述中和剂为固体颗粒状的氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁和氧化钙中的一种或多种；所述炭黑为N220、N234、N326、N330、N339、N375中的一种或多种；所述固化剂为无机酸如硫酸、盐酸、磷酸、硝酸，和有机酸如甲酸、草酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸、和十二烷基苯磺酸中的一种或多种。
在酚醛泡沫料液的制备中，所述固化剂优选对甲苯磺酸或者对甲苯磺酸与硫酸的混合物。
在酚醛泡沫料液的制备中，所述表面活性剂优选3～4重量份，发泡剂优选5～8重量份，中和剂优选10～20重量份。
在一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法中，将底衬平铺在模具上后，预热至30～40℃后，在底衬的非植砂面快速涂覆酚醛泡沫料液，然后放入60～80℃的烘箱中发泡固化。
在本发明中，所述衬布为无纺布、玻璃纤维布、编织纤维布中的一种或多种，砂粒为河砂、海砂、矿砂、人工染色彩砂中的一种或多中。
在本发明中，所述可发泡的酚醛树脂由包括以下步骤制备：
（a）将苯酚、多聚甲醛和软化水加入反应器中，打开搅拌和冷凝管，维持物料温度为30℃～40℃，其中，多聚甲醛的用量为苯酚重量的38%～65%，软化水的用量为苯酚重量的40%～70%；
（b）在上述（a）中加入催化剂，缓慢升温至80℃～90℃，恒温反应2～4h，其中，催化剂的用量为苯酚重量的0.5%～2%；
（c）在恒温反应2～4h后加入中和剂，其用量为苯酚重量的1～15%；
（d）中和完成后抽真空脱水，真空度为-0.08～-0.095MPa，当体系粘度为2000mPa﹒S～9000mPa﹒S时，冷却出料；
其中，所述催化剂为氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种，所述中和剂为固体颗粒状的氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁和氧化钙中的一种或多种，同时，中和剂还可以吸收树脂中的水分，有利于发泡工艺中的温度分布均衡。
在上述可发泡的酚醛树脂的制备中，在加入中和剂的同时，加入甲醛捕捉剂或/和增韧剂，所述甲醛捕捉剂的用量为苯酚重量的0.5%～2%，增韧剂的用量为苯酚重量的0.3%～4%。其中，所述甲醛捕捉剂为尿素、三聚氰胺中的一种或多种，所述增韧剂为乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇500、聚乙二醇800、聚乙二醇1500、聚醚多元醇6205、液态丁腈橡胶中的一种或多种。
本发明的再一目的在于提供一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，由该方法制得的保温板，包括以下三层：
酚醛泡沫层厚度为2～20cm，
衬布层厚度为0.02～0.3cm，
表面砂粒层厚度为0.02～0.3cm，
其中，衬布层通过在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂经过初步固化和后固化后形成，衬布层位于酚醛泡沫层与表面砂粒层之间，起到粘接酚醛泡沫层和表面砂粒层的作用。
本发明的再一目的在于提供一种双面覆砂复合酚醛泡沫保温板制备方法，包括以下步骤：
（1）在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂，然后通过重力法植砂形成表面砂粒层，将形成表面砂粒层的衬布在90～130℃下加热5～60分钟使酚醛树脂粘合剂初步固化后，制成底衬；
（2）将初步固化好的底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺在模具上，在非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后在酚醛泡沫料液上方加盖一层初步固化好的底衬，最后在45～90℃下加热使酚醛泡沫料液发泡固化；
（3）在酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层后，冷却模具至室温，然后脱模，即可得到双面覆砂复合酚醛泡沫保温板。
本发明提供的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，实现了一步成型法制造砂子覆面复合酚醛泡沫保温板，保温板面层颜色可以由砂粒的色彩调节，真正集保温和装饰效果于一体，并且制备方法简单，可重复操作性强，从而提高生产效率，另外，由于在酚醛泡沫保温料液中，通过炭黑和中和剂的使用，使得料液在发泡固化成型中，温度分布均衡，可获得均匀发泡固化的酚醛泡沫层，从而使得酚醛泡沫层具有优异的保温性，机械强度，同时在固化剂的进一步催化下，使得酚醛树脂粘合剂与砂粒有更强的粘结力。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
根据本发明的一方面，提供一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法,该方法包括以下步骤:
（1）在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂，然后通过重力法在预喷涂酚醛树脂粘合剂的衬布上植砂形成表面砂粒层，将形成表面砂粒层的衬布在90～130℃下加热5～60分钟使酚醛树脂粘合剂初步固化后，制成底衬；
（2）将初步固化好的底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺在模具上，在非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后在45～90℃下加热使酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层，在发泡固化的同时底衬中的酚醛树脂粘合剂进一步交联进行后固化；
（3）在酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层后，冷却模具至室温，然后脱模，即可得到所述砂子覆面复合酚醛泡沫保温板。
其中，所述酚醛树脂粘合剂是由包括以下重量配比的成分混合均匀制备：
可发泡的酚醛树脂100份，
聚氧化乙烯2～6份，
其中，所述酚醛泡沫料液是由包括以下重量配比的成分混合均匀制备：
所述表面活性剂为选自吐温-40、吐温-80、AK8812、L5440和聚氧化乙烯中的一种或多种；所述发泡剂为石油醚、戊烷、环戊烷、正己烷和二氯甲烷中的一种或多种；所述中和剂为固体颗粒状的氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁和氧化钙中的一种或多种；所述炭黑为N220、N234、N326、N330、N339、N375中的一种或多种；所述固化剂为无机酸如硫酸、盐酸、磷酸、硝酸，和有机酸如甲酸、草酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸、和十二烷基苯磺酸中的一种或多种。
在上述制备方法中，植砂后的衬布在90～130℃下加热5～60分钟进行初步固化，为衬布与砂粒之间提供粘接力，使砂粒不至脱落，此时酚醛树脂粘合剂并未完全交联固化，从而保持柔性，使植砂衬布可以弯曲和卷绕，便于实施后续与酚醛泡沫的复合，特别是在采用连续发泡工艺制造酚醛泡沫层时衬布必须具有可卷绕的特性。在初步固化过程中，加热温度高于130℃或加热时间超过60分钟，均会导致预喷涂在衬布上的酚醛树脂交联度过高，产生脆性，影响底衬的可卷曲性能。
在上述制备方法中，将初步固化好的底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺于模具上，在非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后在45～90℃下发泡固化，在发泡固化的同时，底衬中的酚醛树脂粘合剂进一步交联进行后固化，并与酚醛泡沫形成交联网络，为衬布与酚醛泡沫之间提供牢固的粘结力，酚醛泡沫料液发泡固化成型与酚醛树脂粘合剂的后固化同步完成。此外，底衬中的酚醛树脂粘合剂在与酚醛泡沫料液接触后，在45～90℃下，借助在酚醛泡沫料液中所含的固化剂的催化作用下进一步发生交联反应进行后固化，同时与酚醛泡沫形成一体化的交联网络，从而赋予砂粒更强的粘接力。
在上述酚醛树脂粘合剂的制备中，使用了可发泡的酚醛树脂作为粘合剂的主要成分，使得在酚醛泡沫料液发泡固化成型时，与酚醛泡沫更好的交联形成一体化网络结构。在可发泡的酚醛树脂中添加聚氧化乙烯可以改善酚醛树脂粘合剂初步固化后的柔韧性，获得可卷曲底衬。其中，基于100重量份的可发泡的酚醛树脂，聚氧化乙烯用量为2～6重量份，如果聚氧化乙烯用量低于2重量份，由于聚氧化乙烯添加量过小，而不能起到改善酚醛树脂粘合剂初步固化后的柔韧性的作用，从而导致底衬脆性大，影响后续施工效果，反之，如果聚氧化乙烯用量大于6重量份，则会使得酚醛树脂粘合剂初步固化后的粘结力下降，使得砂粒容易脱落。
在上述酚醛泡沫料液的制备中，表面活性剂可以为料液发泡时使得泡沫更加均一稳定，同时还可以使得料液中的各组分的相容性更好。基于100重量份可发泡的酚醛树脂，表面活性剂用量为2～6重量份，如果表面活性剂用量低于2重量份，则会由于用量过低导致无法发泡，反之，如果表面活性剂用量高于6重量份，则会由于用量过大导致发泡效果不好。
在上述酚醛泡沫料液的制备中，发泡剂为料液发泡时提供稳定性好且泡孔大小均一的泡沫。基于100重量份可发泡的酚醛树脂，发泡剂用量为5～9重量份，如果发泡剂的用量低于5重量份，会由于发泡剂用量不足而导致发泡程度不够，反之，如果发泡剂的用量高于9重量份，则会由于发泡剂量过大而导致所得泡沫中泡孔过大，致使所得覆砂泡沫板材品质劣化。
在上述酚醛泡沫料液的制备中，中和剂不仅进一步降低可发泡的酚醛树脂的残余的酸性，而且还能提高酚醛泡沫层的防火性能，同时，还能吸收可发泡树脂中的水分，从而使得料液加热发泡时的温度分布更加均匀，发泡和后固化更均衡。基于100重量份可发泡的酚醛树脂，中和剂的用量为10～45重量份，如果中和剂用量低于10重量份，难以中和泡沫料液中残余的酸成分，所得泡沫的酸性强，腐蚀性强，从而存在安全隐患，反之，如果中和剂用量高于45重量份，由于其用量过大使得所得砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的品质劣化。
在上述酚醛泡沫料液的制备中，炭黑为粉末状，颗粒细，比表面积大，在料液内形成的导热网有助于料液在加热发泡固化时，料液内部进行热传导，缩小温差，避免发泡时由于局部温度过高导致泡孔破裂和凝并，产生大泡孔，从而影响酚醛泡沫层的保温性和机械强度。基于100重量份可发泡的酚醛树脂，炭黑的用量为0.2～3份，在此重量份内，炭黑可形成一个导热网，导热效果好，使得料液加热后，温度分布均衡，从而使得泡沫均一稳定，不破裂。若重量份数低于0.2份，由于用量太少，导热效果不好，若份数大于3份，又会因为用量过多，影响酚醛泡沫层的综合性能，如保温性，机械强度。
在上述酚醛泡沫料液的制备中，基于100重量份可发泡的酚醛树脂，固化剂用量为10～25重量份。如果固化剂用量低于10重量份，由于固化剂用量过低会导致泡沫固化程度不够，反之，如果固化剂用量高于25重量份，由于固化剂用量过高导致固化速度过快，所得覆砂泡沫板材的品质劣化。此外，固化剂还起到催化酚醛树脂粘合剂在45～90℃下后固化的作用，使得与酚醛泡沫层形成一体化的交联网络，从而赋予砂粒更大的粘结力。
在优选的实施方式中，固化剂为对甲苯磺酸或者对甲苯磺酸与硫酸的混合物，对甲苯磺酸或者对甲苯磺酸与硫酸的混合物的固化效果和催化后固化的效果更佳。
在优选的实施方式中，酚醛泡沫料液中的表面活性剂优选3～4重量份，在此重量份内，起到最佳的稳定泡沫和使得泡孔大小均一的作用，发泡剂优选5～8重量份，在此重量份内，可得到稳定性最佳的泡沫，中和剂优选10～20重量份，在此重量份内，可得到酸性低的酚醛泡沫，减少对墙体及周围金属钢架结构的腐蚀，从而避免安全隐患。
在优选的实施方式中，将底衬平铺在模具上后，预热至30～40℃后，在底衬的非植砂面快速涂覆酚醛泡沫料液，然后放入60～80℃的烘箱中发泡固化。将模具及底衬提前预热至30～40℃，可减少与酚醛泡沫料液发泡固化成型时的温差，有利于酚醛泡沫层的保温性、力学性能。
在优选的实施方式中，衬布为无纺布、玻璃纤维布、编织纤维布中的一种或多种，衬布作为基体，其耐水性、耐磨性和柔韧性均好于将纸作为基体，砂粒为河砂、海砂、矿砂、人工染色彩砂中的一种或多种。
根据本发明的另一方面，可发泡的酚醛树脂由包括以下步骤制备：
（a）将苯酚、多聚甲醛和软化水加入反应器中，打开搅拌和冷凝管，维持物料温度为30℃～40℃，其中，多聚甲醛的用量为苯酚重量的38%～65%，软化水的用量为苯酚重量的40%～70%；
（b）在上述（a）中加入催化剂，缓慢升温至80℃～90℃，恒温反应2～4h，其中，催化剂的用量为苯酚重量的0.5%～2%；
（c）在恒温反应2～4h后加入中和剂，其用量为苯酚重量的1～15%；
（d）中和完成后抽真空脱水，真空度为-0.08～-0.095MPa，当体系粘度为2000mPa﹒S～9000mPa﹒S时，冷却出料；其中，
所述催化剂为氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种，所述中和剂为固体颗粒状的氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁和氧化钙中的一种或多种。
在上述可发泡的酚醛树脂的制备中，酚醛树脂是由苯酚和多聚甲醛进行缩合聚合制备得到。其中，多聚甲醛代替普通工业甲醛水溶液进行缩合聚合反应，既可减少反应中脱水的能耗，又可大大减少废水处理量，从而达到绿色环保的效果。
在上述可发泡的酚醛树脂的制备中，中和剂颗粒在酚醛缩合聚合过程中被所生成的酚醛树脂包覆，这些被包覆的中和剂颗粒在酚醛泡沫料液经发泡固化成型时后能与酚醛泡沫料液发泡固化成型后留存的酸发生快速的中和反应，从而消耗酚醛泡沫料液中留存的酸，因此上述可发泡的酚醛树脂适于制备低酸性酚醛泡沫，减少了对墙面和及其配套设备的腐蚀性，从而减少安全隐患。
在上述可发泡的酚醛树脂的制备中，在加入中和剂的同时，加入甲醛捕捉剂或/和增韧剂，所述甲醛捕捉剂的用量为苯酚重量的0.5%～2%，增韧剂的用量为苯酚重量的0.3%～4%。其中，所述甲醛捕捉剂为尿素、三聚氰胺中的一种或多种，可除去游离的甲醛，达到环保和不影响酚醛泡沫层的保温和耐磨性的作用，所述增韧剂为乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇500、聚乙二醇800、聚乙二醇1500、聚醚多元醇6205、液态丁腈橡胶中的一种或多种，使得酚醛泡沫层柔韧性好。
根据本发明的再一方面，通过本发明提供的制备方法得到的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板，包括以下三层：
酚醛泡沫层厚度为2～20cm，
衬布层厚度为0.02～0.3cm，
表面砂粒层厚度为0.02～0.3cm，
其中，衬布层通过在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂经过初步固化和后固化后形成，衬布层位于酚醛泡沫层与表面砂粒层之间，起到粘接酚醛泡沫层和表面砂粒层的作用。
在上述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板中，为了提供保温隔热性能，酚醛泡沫层厚度不宜低于2cm，具体厚度可以通过发泡用的模具底面和顶面之间的距离以及单位面积上酚醛泡沫料液的施用量来调节。此外，衬布层中的酚醛树脂粘合剂喷涂时要保证粘合剂均匀覆盖住衬布，但是不易过厚，否则会影响粘结力。
根据本发明的再一方面，提供一种双面覆砂复合酚醛泡沫保温板制备方法，包括以下步骤：
（1）在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂，然后通过重力法植砂形成表面砂粒层，将形成表面砂粒层的衬布在90～130℃下加热5～60分钟使酚醛树脂粘合剂初步固化后，制成底衬；
（2）将初步固化好的底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺在模具上，在非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后在酚醛泡沫料液上方加盖一层初步固化好的底衬，最后在45～90℃下加热使酚醛泡沫料液发泡固化；
（3）在酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层后，冷却模具至室温，然后脱模，即可得到双面覆砂复合酚醛泡沫保温板。
在所述双面覆砂复合酚醛泡沫保温板中，保温板双面覆砂为了提供保温隔热性能，酚醛泡沫层厚度不宜低于2cm，具体厚度可以通过发泡时模具底面和顶面之间的距离以及单位面积上可发泡的酚醛树脂的施用量来调节。
实施例
以下通过具体实例进一步描述本发明。不过这些实例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。
在下述实施例和对比例中：
多聚甲醛（Paraformaldehyde）：CASNO.：30525-89-4，济南世纪通达化工有限公司。
实施例1
（1）取每平方米质量为60g的无纺布0.5平方米，在所取的无纺布上均匀喷涂醛树脂粘合剂，然后在喷涂酚醛树脂粘合剂的衬布上覆撒平均直径为0.5毫米的河砂400g，使河砂均匀覆盖粘合剂形成表面砂粒层，然后置于110℃烘箱中加热20分钟，得到底衬；
（2）将上述底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺在平铺于内腔厚度为5厘米的模具底部，将模具预热至40℃，在非植砂面快速涂覆酚醛泡沫料液，然后在80℃下加热使酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层；
（3）在酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层后，取出模具冷却至室温，然后脱模，得到砂子覆面复合酚醛泡沫保温板；
其中，酚醛树脂粘合剂由65g可发泡的酚醛树脂和1.5g聚氧化乙烯均匀混合制得，
其中，酚醛泡沫料液由200g可发泡的酚醛树脂，6g吐温-80，20g氢氧化铝颗粒，1g炭黑N339和10g戊烷一起加入到反应釜中搅拌5min，再加入22g对甲苯磺酸一起快速搅拌，混合均匀制得，
其中，可发泡的酚醛树脂由1200g苯酚、450g多聚甲醛和500g软化水加入5L四口烧瓶中，打开搅拌和冷凝管，维持温度在30℃～40℃，然后加入6g氢氧化钠，缓慢升温至80℃～90℃，恒温反应4h，加入12g三聚氰胺和60g氢氧化铝，抽真空脱水，真空度在-0.08～-0.095MPa，体系粘度达2000mPa﹒S时，冷却出料制得。
实施例2
（1）取每平方米质量为120g的玻纤布0.5平方米，在所取的无纺布上均匀喷涂醛树脂粘合剂，然后在喷涂酚醛树脂粘合剂的衬布上覆撒平均直径为0.5毫米的海砂500g，使海砂均匀覆盖粘合剂形成表面砂粒层，然后置于120℃烘箱中加热15分钟，得到底衬；
（2）将上述底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺在平铺于内腔厚度为10厘米的模具底部，将模具预热至45℃，在非植砂面快速涂覆酚醛泡沫料液，然后在70℃下加热使酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层；
（3）在酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层后，取出模具冷却至室温，然后脱模，得到砂子覆面复合酚醛泡沫保温板；其中，所述酚醛树脂粘合剂由70g可发泡的酚醛树脂和2g聚氧化乙烯均匀混合得到的；
其中，所述酚醛泡沫料液由400g所得可发泡的酚醛树脂，12g吐温-40，80g氢氧化铝颗粒，4g炭黑N220和28g戊烷一起加入到反应釜中搅拌5min，再加入28g硫酸和12g对甲苯磺酸一起快速搅拌，混合均匀制得，
其中，可发泡的酚醛树脂由1200g苯酚、690g多聚甲醛和750g软化水加入5L四口烧瓶中，打开搅拌和冷凝管，维持温度在30℃～40℃，加入8.5g氧化镁，缓慢升温至80℃～90℃，恒温反应3h，加入24gPEG-1500和150g氢氧化铝，抽真空脱水，真空度在-0.08～-0.095MPa，体系粘度达4000mPa﹒S时，冷却出料制得。
对比例
对比例1
重复实施例1，其中，酚醛树脂粘合剂为65g可发泡的酚醛树脂。
对比例2
重复实施例2，其中，将有表面砂粒层形成的衬布置于140℃烘箱中加热15分钟。
对比例3
重复实施例2，其中，所述酚醛泡沫料液中不添加炭黑N220。
对比例4
重复实施例2，其中，所述酚醛泡沫中炭黑N220的添加量为13g。
试验例
底衬弯曲性能测定
将所得底衬以植砂层向外的方式在直径为10cm的圆筒上卷绕2层，然后取下以非植砂层向外的方式重新在同一圆筒上卷绕2层，完成一次正反面卷绕循环，进行5次卷绕循环后观察衬布表面形态。
将实施例1，实施例2，对比例1和对比例2中所得的底衬分别做弯曲性能测定，结果如表1所示：
表1
酚醛泡沫保温板的性能测试
按照GB/T20974-2007标准测定各实施例和对比例中保温板密度、压缩强度、弯曲断裂力和吸水率，结果如表2所示:
表2
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:
(1)在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂，然后通过重力法在预喷涂酚醛树脂粘合剂的衬布上植砂形成表面砂粒层，将形成表面砂粒层的衬布在90～130℃下加热5～60分钟使酚醛树脂粘合剂初步固化后，制成底衬；
(2)将初步固化好的底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺在模具上，在非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后在45～90℃下加热使酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层，在发泡固化的同时，底衬中的酚醛树脂粘合剂进一步交联进行后固化；
(3)在酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层后，冷却模具至室温，然后脱模，即可得到所述砂子覆面复合酚醛泡沫保温板；
其中，所述酚醛树脂粘合剂是由包括以下重量配比的成分混合均匀制备：
可发泡的酚醛树脂100份，
聚氧化乙烯2～6份，
其中，所述酚醛泡沫料液是由包括以下重量配比的成分混合均匀制备：
其中，所述表面活性剂为选自吐温-40、吐温-80、AK8812、L5440和聚氧化乙烯中的一种或多种；所述发泡剂为石油醚、戊烷、环戊烷、正己烷和二氯甲烷中的一种或多种；所述中和剂为固体颗粒状的氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁和氧化钙中的一种或多种；所述炭黑为N220、N234、N326、N330、N339、N375中的一种或多种；所述固化剂为无机酸和有机酸中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，所述固化剂优选对甲苯磺酸或者对甲苯磺酸与硫酸的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂优选3～4重量份，发泡剂优选5～8重量份，中和剂优选10～20重量份。
4.根据权利要求1所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，将底衬平铺在模具上后，预热至30～40℃后，在底衬的非植砂面快速涂覆酚醛泡沫料液，然后放入60～80℃的烘箱中发泡固化。
5.根据权利要求1所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，所述衬布为无纺布、玻璃纤维布、编织纤维布中的一种或多种，所述表面砂粒层中的砂粒为河砂、海砂、矿砂、人工染色彩砂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，可发泡的酚醛树脂由包括以下步骤制备：
(a)将苯酚、多聚甲醛和软化水加入反应器中，打开搅拌和冷凝管，维持物料温度为30℃～40℃，其中，多聚甲醛的用量为苯酚重量的38％～65％，软化水的用量为苯酚重量的40％～70％；
(b)在上述(a)中加入催化剂，缓慢升温至80℃～90℃，恒温反应2～4h，其中，催化剂的用量为苯酚重量的0.5％～2％；
(c)在恒温反应2～4h后加入中和剂，其用量为苯酚重量的1～15％；
(d)中和完成后抽真空脱水，真空度为-0.08～-0.095MPa，当体系粘度为2000mPa﹒s～9000mPa﹒s时，冷却出料；
其中，所述催化剂为氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种，所述中和剂为固体颗粒状的氢氧化钡、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化镁和氧化钙中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，所述无机酸为硫酸、盐酸、磷酸和硝酸，所述有机酸为甲酸、草酸、对甲苯磺酸、二甲苯磺酸、甲基磺酸和十二烷基苯磺酸。
8.根据权利要求6所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，在可发泡的酚醛树脂的制备中，在加入中和剂的同时，加入甲醛捕捉剂或/和增韧剂，其中，所述甲醛捕捉剂的用量为苯酚重量的0.5％～2％，增韧剂的用量为苯酚重量的0.3％～4％。
9.根据权利要求8所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，所述甲醛捕捉剂为尿素、三聚氰胺中的一种或多种，所述增韧剂为乙二醇、聚乙二醇200、聚乙二醇500、聚乙二醇800、聚乙二醇1500、聚醚多元醇6205、液态丁腈橡胶中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的一种砂子覆面复合酚醛泡沫保温板的制备方法，其特征在于，所述保温板包括以下三层：
酚醛泡沫层厚度为2～20cm，
衬布层厚度为0.02～0.3cm，
表面砂粒层厚度为0.02～0.3cm，
其中，衬布层通过在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂经过初步固化和后固化后形成，衬布层位于酚醛泡沫层与表面砂粒层之间，起到粘接酚醛泡沫层和表面砂粒层的作用。
11.一种双面覆砂复合酚醛泡沫保温板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在衬布上预喷涂酚醛树脂粘合剂，然后通过重力法植砂形成表面砂粒层，将形成表面砂粒层的衬布在90～130℃下加热5～60分钟使酚醛树脂粘合剂初步固化后，制成底衬；
(2)将初步固化好的底衬以植砂面朝下、非植砂面朝上的方式平铺在模具上，在非植砂面涂覆酚醛泡沫料液，然后在酚醛泡沫料液上方加盖一层初步固化好的底衬，最后在45～90℃下加热使酚醛泡沫料液发泡固化；
(3)在酚醛泡沫料液发泡固化形成酚醛泡沫层后，冷却模具至室温，然后脱模，即可得到双面覆砂复合酚醛泡沫保温板。
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