CN107619574A - 一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法，主要由以下重量份的原料组成：三聚氰胺、甲醛、亲水性改性剂、碱性催化剂、乳化剂、固化剂、发泡剂、助剂；其制备过程包括以下步骤：利用三聚氰胺、甲醛、亲水性改性剂、碱性催化剂制得三聚氰胺甲醛树脂；将树脂与乳化剂、固化剂、发泡剂及助剂均匀混合，置于微波场内加热发泡即得到保水性三聚氰胺甲醛泡沫。本发明制得的三聚氰胺甲醛泡沫具有更强的亲水性能和保水性能。

Description

一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及化学技术领域，具体涉及一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法。

背景技术

三聚氰胺泡沫是一种具有高开孔率、三维网络结构的新型泡沫塑料，具有十分优良的吸声性能、阻燃性能、隔热性能、吸水—保水性能、耐湿热稳定性及二次加工等性能，因而有十分广泛的应用领域。

当前国内外已经有一些关于三聚氰胺甲醛泡沫的报道，但还很少见到有关针对其保水性能的研究，由于泡沫本身的高开孔率，三聚氰胺甲醛泡沫自带较强的吸水性能，但其保水性能与目前已有的泡沫相比并无优势。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料及其制备方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，主要由以下重量份的原料组成：1～20份三聚氰胺，10～100份甲醛，100～800份水，0～10份碱性催化剂，1～15份含亲水基团的改性剂，0.1～10份固化剂，0～20份发泡剂，0～10份乳化剂和0～20份助剂。

进一步的，主要以以下重量份的原料反应得到：1～20份三聚氰胺，20～70份甲醛，200～500份水，0.1～5份碱性催化剂，4～10份含亲水基团 的改性剂，0.1～5份固化剂，2～8份发泡剂，3～6份乳化剂和0～20份助剂。

进一步的，所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、二乙醇胺和三乙醇胺中的至少一种。

进一步的，所述含亲水基团的改性剂为尿素、丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯醇、淀粉和纤维素中的一种。

进一步的，所述固化剂为盐酸、磷酸、乙酸、硼酸和谷氨酸中的至少一种。

进一步的，所述发泡剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾和低沸点烷烃、醚类、卤代烃中的至少一种。

进一步的，所述乳化剂为烷基苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚和烷基萘磺酸盐中的至少一种。

进一步的，所述助剂为增粘剂、稳定剂、填料、颜料中的至少一种。

一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料制备方法，所述方法包括以下步骤：

(1)控温70～90℃，按照所述配比依次加入甲醛、碱性催化剂、三聚氰胺、含亲水基团的改性剂，反应30～80分钟，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。

(2)控温10～30℃，向树脂中按照配比加入乳化剂、固化剂、发泡剂及助剂，搅拌混合均匀。

(3)使用微波辐射对混合好的树脂进行加热发泡，发泡完成后，再将其置于160～200℃烘箱内进行熟化50～80min，之后对泡体进行切割即可得到保水性三聚氰胺甲醛泡沫。

本发明的有益效果在于：

本发明中在合成三聚氰胺甲醛树脂时，通过加入含亲水基团的改性剂以向树脂链上接枝亲水基团，从而提高树脂和泡沫的亲水及保水性能；本发明所述的保水性三聚氰胺甲醛泡沫可适用于对材料的亲水、保水性能有要求的无土栽培等领域。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。

具体实施方式

以下结合实例进一步阐述本发明，实例中若无特别提示，所用原料均为常规市售原料。

实施例1：

制备改性三聚氰胺甲醛树脂：将500g水加入1000ml四口烧瓶，升温至80℃，加入350g甲醛，低速(170r/min)搅拌，加入30％氢氧化钠溶液调节pH至8～9，加入300g三聚氰胺，高速(350r/min)搅拌，控温85～90℃，树脂开始变透明时加入20g尿素，继续搅拌至树脂全透明，反应30～70min后以浊点法判定反应终点，出料即得改性三聚氰胺甲醛树脂。

制备保水性三聚氰胺甲醛泡沫：取制得的冷却后的树脂300g，在低温水浴条件下加入6g十二烷基苯磺酸钠，用手持式搅拌器混合均匀，再加入8g苯甲酸，同样搅拌混匀，再加入35g二氯一氟乙烷，搅拌均匀后，将树脂倒入发泡箱中，置于微波场内加热发泡5min中，再降低微波功率继续发泡3min，再将其置于180℃烘箱内进行熟化35～50min，从发泡箱体中取出即制得保水性三聚氰胺甲醛泡沫。

以上方法制得的保水性三聚氰胺甲醛泡沫密度为5.5Kg/m³，室温条件 下，吸水24h，其吸水率为30280.62％；室温条件下，自由失水率为85.31％；而常规三聚氰胺甲醛泡沫同等条件下吸水率为19864.45％，失水率为97.38％。

实施例2：

制备改性三聚氰胺甲醛树脂：将600g水加入1000ml四口烧瓶，升温至80℃，加入400g甲醛，低速(170r/min)搅拌，加入30％氢氧化钠溶液调节pH至8～9，加入350g三聚氰胺，高速(350r/min)搅拌，控温85～90℃，树脂开始变透明时加入24ml丙烯酸液，加入30％氢氧化钠溶液调节pH至8～9，再继续搅拌至树脂全透明，反应30～70min后以浊点法判定反应终点，出料即得改性三聚氰胺甲醛树脂。

制备保水性三聚氰胺甲醛泡沫：取制得的冷却后的树脂250g，在低温水浴条件下加入5g十二烷基苯磺酸钠，用手持式搅拌器混合均匀，再加入6g苯甲酸，同样搅拌混匀，再加入30g二氯一氟乙烷，搅拌均匀后，将树脂倒入发泡箱中，置于微波场内加热发泡5min中，再将其置于180℃烘箱内进行熟化35～50min，再降低微波功率继续发泡3min，从发泡箱体中取出即制得保水性三聚氰胺甲醛泡沫。

以上方法制得的保水性三聚氰胺甲醛泡沫密度为4.9Kg/m³，室温条件下，吸水24h，其吸水率为32018.48％；室温条件下，自由失水率为81.55％；而常规三聚氰胺甲醛泡沫同等条件下吸水率为19864.45％，失水率为97.38％。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用 来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，其特征在于，主要由以下重量份的原料组成：1～20份三聚氰胺，10～100份甲醛，100～800份水，0～10份碱性催化剂，1～15份含亲水基团的改性剂，0.1～10份固化剂，0～20份发泡剂，0～10份乳化剂和0～20份助剂。

2.根据权利要求1所述的保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，其特征在于，主要以以下重量份的原料反应得到：1～20份三聚氰胺，20～70份甲醛，200～500份水，0.1～5份碱性催化剂，4～10份含亲水基团的改性剂，0.1～5份固化剂，2～8份发泡剂，3～6份乳化剂和0～20份助剂。

3.根据权利要求1或2所述的保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，其特征在于：所述碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、二乙醇胺和三乙醇胺中的至少一种。

4.根据权利要求1或2所述的保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，其特征在于：所述含亲水基团的改性剂为尿素、丙烯酸、丙烯酰胺、乙烯醇、淀粉和纤维素中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，其特征在于：所述固化剂为盐酸、磷酸、乙酸、硼酸和谷氨酸中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，其特征在于：所述发泡剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾和低沸点烷烃、醚类、卤代烃中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，其特征在于：所述乳化剂为烷基苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚和烷基萘磺酸盐中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料，其特征在于：所述助剂为增粘剂、稳定剂、填料、颜料中的至少一种。

9.一种保水性三聚氰胺甲醛泡沫材料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)控温70～90℃，按照所述配比依次加入甲醛、碱性催化剂、三聚氰胺、含亲水基团的改性剂，反应30～80分钟，得到改性三聚氰胺甲醛树脂。

(2)控温10～30℃，向树脂中按照配比加入乳化剂、固化剂、发泡剂及助剂，搅拌混合均匀。

(3)使用微波辐射对混合好的树脂进行加热发泡，发泡完成后，再将其置于160～200℃烘箱内进行熟化50～80min，之后对泡体进行切割即可得到保水性三聚氰胺甲醛泡沫。