CN104961908A - 一种憎水性三聚氰胺泡沫及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种憎水性三聚氰胺泡沫，其特征在于通过将憎水剂硬脂酸钙加入反应液混合发泡和发泡后再次对泡沫进行喷洒浸渍硬脂酸钙溶液的双重憎水处理，得到憎水性三聚氰胺泡沫，该三聚氰胺泡沫的气孔率是80~95%，孔隙的尺寸分布为0.1~1mm，润湿角130~150°，吸水量10~20g。一种憎水性三聚氰胺泡沫的制备方法，其特征在于包含如下所述步骤：（1）混合发泡前体；（2）将混合物放在微波炉内发泡3~6分钟；（3）将发泡完成的泡沫熟化60~240分钟。（4）用硬脂酸钙溶液喷洒或浸渍泡沫至吸收饱和，并将泡沫多次挤压，重复3~10次浸润挤压过程，在100-200℃的温度下干燥恒重。其优点为：（1）降低了泡沫的吸水率。（2）甲醛含量低，吸音效果好。（3）泡沫弹性好，拉伸、撕裂强度高。

Description

一种憎水性三聚氰胺泡沫及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子塑料技术领域，特别涉及一种憎水性三聚氰胺泡沫及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺泡沫，是由碱性三聚氰胺甲醛树脂经过特殊工艺微波发泡制成的纳米级三维网状交联结构的软质热固性泡沫塑料，除具有通用泡沫材料的可贵性能外，泡沫材料的高开孔率、轻质、耐湿热稳定性、吸音降噪、机械加工等性能再加上残留的游离甲醛含量低，使得三聚氰胺泡沫受到越来越大的关注。使其具有广泛的应用领域（如建筑隔热保温降噪吸声、交通工具、航空、机电、电子、家用电器等）和广阔的市场前景。

三聚氰胺泡沫尤其在建筑物和交通工具方面有多种保温和吸音应用，也可作为绝缘及缓冲包装材料，泡沫的开孔性可以快速吸收水分液体。水的吸收对泡沫性能有不良影响，例如提高了密度或降低了绝热性能。在运输领域如航空器中，密度的提高意味不利。另外，涂覆比例过高，三聚氰胺泡沫的热稳定性和低可燃性会受损。

公开号为CN102086270A的专利公开了一种三聚氰胺泡沫的改性方法，改性三聚氰胺泡沫是以低摩尔比三聚氰胺和甲醛合成的树脂为基料、加入表面活性剂、发泡剂和固化剂混合搅拌，加入醇胺类化合物后倒入模具中进行发泡而得。此发明三聚氰胺与醇胺类化合物在高温和微波中能生成可改善泡沫性能的化合物。本发明操作步骤少，合成时间少，提高了三聚氰胺的拉伸跟撕裂强度。

公开号为CN104250386A的中国专利公开了一种阻燃三聚氰胺硬质泡沫的制备方法，以三聚氰胺甲醛树脂或改性后树脂为基料，三聚氰胺与改性剂按质量比混合，以醇为溶剂，在水浴下反应至物料澄清透明，将改性剂按与三聚氰胺质量比加入树脂中，脱除溶剂并用水将固含量调整得到泡沫预聚体。本发明三聚氰胺甲醛树脂闭孔泡沫不易粉化，抗压强度高，与基材粘结能力强，同时泡沫预聚体树脂粘度适宜，便于实现工业化连续生产。

上述的专利发明中，没有提到泡沫的吸水率情况，由于泡沫的小孔隙结构，有较强的吸水性能，尤其在潮湿的环境中，会吸收湿气，其憎水性方面未进行改善，导致结构被破坏，保温吸音性能变差，且在使用中易增加密度，影响其使用价值。同时，三聚氰胺泡沫中含有残余的甲醛，当遇到水或者在湿度大的环境中，很快被释放，污染环境。

普通的憎水剂如聚硅氧烷在许多有机溶剂中可溶胀或溶胀。因此，与有机溶剂接触可导致泡沫层与助剂分离或因吸收溶剂而溶胀，要去除溶剂需费时费力。

本发明是为了克服上述问题，通过添加硬脂酸钙对三聚氰胺甲醛树脂憎水改性，制备憎水性三聚氰胺泡沫。同时，泡沫的吸水率低，使用寿命长，甲醛含量低，吸音保温效果好，提高了泡沫的应用领域和市场。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种憎水三聚氰胺泡沫，具有憎水性能好、韧性高、使用寿命长，甲醛含量低，吸音保温效果好，并且易于制备和应用范围广泛等特点。

本发明通过如下技术方案实现：一种憎水性三聚氰胺泡沫。

一种憎水性三聚氰胺泡沫，通过将憎水剂硬脂酸钙加入反应液混合发泡和发泡后再次对泡沫进行喷洒浸渍硬脂酸钙溶液的双重憎水处理，得到憎水性三聚氰胺泡沫，该三聚氰胺泡沫的气孔率是80~95%，孔隙的尺寸分布为0.1~1mm，润湿角130~150°，吸水量10~20g。

所述的憎水性三聚氰胺泡沫，包括以下重量份的各原料：数均分子量为3000~11000、聚合度为1000~4000的三聚氰胺-甲醛预缩聚物100~150份，数均分子量为500~1000的线性硬脂酸钙1~20份，硬化剂1~4份、发泡剂1~20份、表面活性剂1~4份，光稳定剂或热稳定剂1~12 份，水30~40 份。

所述的三聚氰胺-甲醛预缩聚物中三聚氰胺/甲醛摩尔比为1：(1~4)，所述硬化剂为甲酸，所述发泡剂为氯化铵，所述表面活性剂为钠盐与60~80倍摩尔过量的环氧乙烷的混合物，所述光稳定剂为聚丁二酸酯。

一种憎水性三聚氰胺泡沫的制备方法，包含如下所述步骤：

（1）三聚氰胺-甲醛预缩聚物100~150份、硬化剂1~4份、发泡剂1~20份、表面活性剂1~4份，光稳定剂或热稳定剂1~12 份及水30~40 份混合反应，再与基于混合物的固体含量为1~10重量百分比的硬脂酸钙混合；

（2）将混合物放在微波炉内，在120~200℃的温度下发泡，时间3~6分钟；

（3）将发泡完成的泡沫放入温度为160~250℃的烘箱进行熟化，时间60~240分钟；

（4）用硬脂酸钙溶液喷洒或浸渍泡沫至吸收饱和，并将泡沫多次挤压，重复3~10次浸润挤压过程，在100-200℃的温度下干燥恒重。

所述的基于三聚氰胺-甲醛缩合产物并由硬脂酸钙憎水改性的憎水性三聚氰胺泡沫，用硬脂酸钙溶液喷洒或浸渍泡沫，并在100-200℃的温度下对泡沫进行憎水改性。所述的憎水改性方法具有的优点是不需要额外的处理步骤，如在分散体中浸渍、挤出泡沫中的液体及高温干燥。

所述的憎水剂硬脂酸钙，在应用中未发现对泡沫结构和泡沫机械性能有明显改变，并且所得泡沫具有弹性。

本发明是经过多次试验筛选，选定特定比例三聚氰胺、多聚甲醛、表面活性剂、发泡剂、硬化剂、泡沫温度和时间和憎水改性剂制备憎水性三聚氰胺泡沫。其优点为：（1）本发明通过硬脂酸钙憎水剂改性三聚氰胺泡沫，降低了泡沫的吸水率。（2）本发明制备三聚氰胺泡沫甲醛含量低，吸音效果好。（3）本发明制备的三聚氰胺泡沫弹性好，拉伸、撕裂强度高。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定。

实施例1

一种憎水性三聚氰胺泡沫的制备方法，包含如下所述步骤：

（1）三聚氰胺/甲醛摩尔比为1：1反应的三聚氰胺-甲醛预缩聚物100份、甲酸1份、氯化铵1份、钠盐与60倍摩尔过量的环氧乙烷的混合物1份，聚丁二酸酯1份及水30份混合反应，再与基于混合物的固体含量为1重量百分比的硬脂酸钙混合；

（2）将混合物放在微波炉内，在120-℃的温度下发泡，时间3分钟；

（3）将发泡完成的泡沫放入温度为160 ℃的烘箱进行熟化，时间60分钟；

（4）用硬脂酸钙溶液喷洒或浸渍泡沫至吸收饱和，并将泡沫多次挤压，重复3次浸润挤压过程，在100-℃的温度下干燥恒重。

实施例2

   一种憎水性三聚氰胺泡沫的制备方法，包含如下所述步骤：

（1）三聚氰胺/甲醛摩尔比为1：1反应的三聚氰胺-甲醛预缩聚物150份、甲酸4份、氯化铵20份、钠盐与80倍摩尔过量的环氧乙烷的混合物4份，聚丁二酸酯12 份及水40 份混合反应，再与基于混合物的固体含量为10重量百分比的硬脂酸钙混合；

（2）将混合物放在微波炉内，在200℃的温度下发泡，时间6分钟；

（3）将发泡完成的泡沫放入温度为250℃的烘箱进行熟化，时间240分钟；

（4）用硬脂酸钙溶液喷洒或浸渍泡沫至吸收饱和，并将泡沫多次挤压，重复10次浸润挤压过程，在200℃的温度下干燥恒重。

上述两个实施例所得的憎水性三聚氰胺泡沫的各项指标如下表所示：

上表中三聚氰胺泡沫成品的各项指标，基本都明显优于市场现有的三聚氰胺泡沫，尤其在憎水方面表现优异，是现有三聚氰胺泡沫的理想替代品。

上述仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护的范围的行为。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何形式的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种憎水性三聚氰胺泡沫，其特征在于通过将憎水剂硬脂酸钙加入反应液混合发泡和发泡后再次对泡沫进行喷洒浸渍硬脂酸钙溶液的双重憎水处理，得到憎水性三聚氰胺泡沫，该三聚氰胺泡沫的气孔率是80~95%，孔隙的尺寸分布为0.1~1mm，润湿角130~150°，吸水量10~20g。

2.根据权利要求1所述的憎水性三聚氰胺泡沫，其特征在于包括以下重量份的各原料：数均分子量为3000~11000、聚合度为1000~4000的三聚氰胺-甲醛预缩聚物100~150份，数均分子量为500~1000的线性硬脂酸钙1~20份，硬化剂1~4份、发泡剂1~20份、表面活性剂1~4份，光稳定剂或热稳定剂1~12 份，水30~40 份。

3.根据权利要求2所述的憎水性三聚氰胺泡沫，其特征在于所述的三聚氰胺-甲醛预缩聚物中三聚氰胺/甲醛摩尔比为1：(1~4)，所述硬化剂为甲酸，所述发泡剂为氯化铵，所述表面活性剂为钠盐与60~80倍摩尔过量的环氧乙烷的混合物，所述光稳定剂为聚丁二酸酯。

4.一种憎水性三聚氰胺泡沫的制备方法，其特征在于包含如下所述步骤：

（1）三聚氰胺-甲醛预缩聚物100~150份、硬化剂1~4份、发泡剂1~20份、表面活性剂1~4份，光稳定剂1~12 份及水30~40 份混合反应，再与基于混合物的固体含量为1~10重量百分比的硬脂酸钙混合；

（2）将混合物放在微波炉内，在120-200℃的温度下发泡，时间3~6分钟；

（3）将发泡完成的泡沫放入温度为160 ～ 250℃的烘箱进行熟化，时间60~240分钟；

（4）用硬脂酸钙溶液喷洒或浸渍泡沫至吸收饱和，并将泡沫多次挤压，重复3~10次浸润挤压过程，在100-200℃的温度下干燥恒重。