CN1102940C - 酚醛树脂泡沫材料 - Google Patents

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Abstract

为了得到一种有以下特征的酚醛树脂泡沫材料，用一种烃类作为发泡剂来制成这种酚醛树脂泡沫材料。该酚醛树脂泡沫材料具有极好的绝热性能、高的抗压强度和其他机械强度、改进的脆性，以及它对地球环境是友好的。

Description

酚醛树脂泡沫材料
本发明涉及一种可优选用于各种建筑材料绝热的酚醛树脂泡沫材料。
在各种有机树脂泡沫材料中，酚醛树脂泡沫材料具有极好的阻燃性、高的耐热性、低的发烟性、高的尺寸稳定性、高的耐溶剂性以及良好的加工性。因此，它广泛地用于各种建筑材料。通常，酚醛树脂泡沫材料用以下步骤来制造：将可溶酚醛树脂与发泡剂、表面活性剂、固化剂和其他添加剂均匀地掺混，随后进行发泡；可溶酚醛树脂通过苯酚和甲醛水溶液在碱性催化剂存在下缩合来制备。
对于传统的酚醛树脂泡沫材料来说，可使用的发泡剂包括三氯三氟乙烷(CFC-113)、三氯一氟甲烷(CFC-11)、二氯三氟乙烷(HCFC-123)、二氯一氟乙烷(HCFC-141b)和其他的卤代烃及其衍生物。对于这些用作发泡剂的卤代烃及其衍生物来说，制造中的安全性高且气体本身的导热性低，因此制得的泡沫材料的导热性也低。这是优点。但是，目前以下的事实已变得很明显：CFC-113、CFC-11和其他含氯原子的物质可分解大气中的臭氧和破坏臭氧层中的臭氧，因此这些物质对地球环境的破坏已成为一个全球性问题。因此，它们的生产和使用在全球受到限制。同样，甚至对于象1，1，1，2-四氟乙烷(HFC-134a)、1，1-二氟乙烷(HFC-152a)等氟代烃，虽然它们不含氯并有为零的臭氧破坏系数，但因为它们有相对高的地球温室效应系数，它们的应用可能在欧洲受到限制。因此，戊烷和其他烃类已成为大家注意的焦点(作为一种替代品)。
过去已知，正戊烷和环戊烷可用作酚醛树脂泡沫材料的发泡剂。但是，与卤代烃相比，虽然所述的这些烃类对臭氧层无害且有相对小的地球温室效应系数，但形成的泡沫材料的平均泡孔孔径变大，气体本身的导热性高，因此不能得到良好的绝热性能，泡孔壁脆弱而且抗压强度和其他机械强度也不够高。这些是阻碍它们实际应用的一些麻烦问题。
在这方面，日本专利公开-Hei4[1992]-503829公开了一种使用特定类型氟代烷烃(下文称PFA)和烷烃或环烷烃的混合物作为发泡剂来生产有较低导热性的酚醛树脂泡沫材料的方法。但是，象上述氟代烃一样，所述氟代烷烃也有相对高的地球温室效应系数，因此它的应用也可能受到限制。
此外，日本专利申请公开-Hei3[1991]-231940公开了一种使用多氟三烷基胺作为发泡剂来生产酚醛树脂泡沫材料的方法。但是，虽然全氟三烷基胺气体本身有低的导热性和相对小的地球温室效应系数，但本发明人已发现，当使用有甲基或乙基作为分子中氟碳(fluorocarbon)的全氟三烷基胺试验制备酚醛树脂泡沫材料时，形成的酚醛树脂泡沫材料的泡孔径变大，以致绝热性能不够好，酚醛树脂泡沫材料的刚性变低以及泡沫材料的抗压强度和其他机械强度低。另一方面，当使用有丁基或其他甚至有更高沸点的氟碳的全氟三烷基胺作为发泡剂，在100℃或更低的发泡温度下试验制备酚醛树脂泡沫材料时，不能达到良好的发泡，也不能制得满意的酚醛树脂泡沫材料。
本发明的目的是解决传统技术的上述问题。也就是说，本发明的目的是提供这样一种使用烃类作为发泡剂来生产的酚醛树脂泡沫材料，它有极好的绝热性能、高的抗压强度和其他机械强度、改进的脆性以及对地球环境是友好的。
为了实现上述目的，本发明人已进行了广泛的研究。结果发现了一种能满足上述要求的酚醛树脂泡沫材料，因此得到了这一发明。
也就是说，本发明提供了以下类型的酚醛树脂泡沫绝热材料：
1.一种特征如下的酚醛树脂泡沫绝热材料：酚醛树脂泡沫材料的独立孔隙率至少为80％，平均泡孔尺寸为10-400毫米和导热率为0.025千卡/米·小时·℃或更低；该酚醛树脂泡沫材料由填充有含C4-6饱和烃气体的泡孔部分和由含有0.01-5％(重量)至少一种下式(1)表示的氟代胺的酚醛树脂制成的树脂部分组成：
(CaFb)3N    (1)式(1)中，a为4或更大的自然数，b为2a+1。
2. 1所述的酚醛树脂泡沫绝热材料，其特征是，填充在泡孔部分中的气体重量为酚醛树脂泡沫材料的2-35％(重量)。
3. 1或2所述的酚醛树脂泡沫材料，其特征是，酚醛树脂泡沫材料的密度为10-70千克/米3，脆性为30％或更小，以及抗压强度满足式(2)所示的与密度的关系：
抗压强度(千克/厘米2)≥密度(千克/米3)x0.1164-2.5    (2)
下面更详细地说明本发明。
本发明的酚醛树脂泡沫材料由填充有气体的泡孔部分和由泡孔壁和基材构成的树脂部分组成。对于本发明的酚醛树脂泡沫材料来说，独立孔隙率至少为80％、优选至少85％、或更优选90％。如果独立孔隙率低于80％，酚醛树脂泡沫材料的发泡剂可能被空气替代，以致绝热性能随时间推移显著变坏。此外，泡沫材料的表面脆性变得更差，以致泡沫材料的机械性能不能满足实际应用的需要。
对于本发明的酚醛树脂泡沫材料来说，平均泡孔尺寸应为10-400毫米，或优选20-200毫米。如果平均泡孔尺寸小于10毫米，因为对泡孔壁的厚度有限制，泡沫材料的密度自然升高。因此，泡沫材料中树脂部分的传热比率升高，酚醛树脂泡沫材料的绝热性能可能变得不够高。另一方面，如果平均泡孔尺寸大于400毫米，由于辐射的传热增加，泡沫材料的绝热性能也可能变坏。
在本发明的酚醛树脂泡沫材料中，C4-6烷烃或环烷烃用作发泡剂，也就是用作填充泡孔部分的气体。其例子包括正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、新戊烷、正己烷、异己烷、2，2-二甲基丁烷、2，3-二甲基丁烷、环己烷等。其中，在本发明中正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、环戊烷、新戊烷以及其他丁烷和戊烷是优选的。根据本发明，也可能使用两种或两种以上这类烃类的混合物。可使用的混合物的例子包括正戊烷和正丁烷的混合物、异丁烷和异戊烷的混合物、正丁烷和异戊烷的混合物、异丁烷和正戊烷的混合物、环戊烷和正丁烷的混合物、环戊烷和异丁烷的混合物等。此外，也可以使用氮、氦、氩、空气或其他低沸点物质作为溶解在使用的发泡剂中的发泡核。在本发明中使用的发泡剂的数量可根据所需的泡沫材料密度、发泡条件等适当选择。通常，按100重量份树脂计，发泡剂的数量应为3-40重量份、优选5-20重量份。
根据本发明，在酚醛树脂泡沫材料的树脂部分中必需含氟代胺，而且它基本上不以气体形式存在。更具体地说，在下文说明发泡剂的定量测定方法中，测出的氟代胺的数量为0.001％(重量)或更小。在本发明中，可使用的氟代胺的类型优选包括Sumitomo 3-M公司的以下产品：Fluorinate[音译]FC-43(三全氟丁基胺)、FC-70(三全氟戊基胺)、FC-71(三全氟己基胺)等。
按酚醛树脂泡沫材料计，本发明使用的氟代胺的数量为0.01-5％(重量)、优选0.05-3％(重量)。如氟代胺的比率小于0.01％(重量)，就不可能得到高的独立孔隙率。另一方面，如果氟代胺的比率大于5％(重量)，生产成本增加，从经济的观点考虑这是不希望的。此外，在这种情况下，氟代胺沉积在泡孔的壁面上，使绝热性变差，树脂的刚性也可能下降。
本发明的氟代胺有高的沸点，因而在这里它设有作为发泡剂的发泡功能。因此，当氟代胺单独用作发泡剂时，完全不发生发泡。但是，在本发明中，在形成酚醛树脂泡沫材料的发泡过程中，氟代胺和发泡剂共存。因此，可很好地形成泡孔部分和树脂部分。也就是说，在本发明中，通过使用烃作为发泡剂和使氟代胺在发泡操作中共存，有可能使酚醛树脂泡沫材料有小的泡孔尺寸，同时得到高的独立孔隙率。因此，对于本发明的酚醛树脂泡沫材料来说，可以明显改进绝热性能。对于本发明的酚醛树脂泡沫材料来说，虽然烃类用作发泡剂，导热率仍为0.025千卡/米·小时·℃或更低。也就是说，它有极好的绝热性能。更优选的是，导热率为0.020千卡/米·小时·℃或更低。
此外，本发明使用的氟代胺有高的沸点，即使当它释放在大气中时，地球温室效应系数是如此的小，以致几乎没有影响。因此，它对地球环境是友好的。
本发明的酚醛树脂泡沫材料的密度可根据发泡剂的比率、固化炉温度和其他发泡条件适当选择。本发明的酚醛树脂泡沫材料的密度应为10-70千克/米3、优选20-50千克/米3。如果密度小于10千克/米3，那么酚醛树脂泡沫材料的抗压强度和其他机械强度是低的，当处理酚醛树脂泡沫材料时，它易于损坏，以及表面脆性也增加。另一方面，如果密度大于70千克/米3，那么树脂部分的传热增加，树脂部分的绝热性能可能变差。
与传统的酚醛树脂泡沫材料相比，本发明的酚醛树脂泡沫材料有改进的脆性和抗压强度。虽然详细的原因仍不清楚，但据认为，由于在发泡操作中氟代胺和发泡剂的共存，发泡更均匀和更好地定时，以致制得的酚醛树脂泡沫材料的泡孔尺寸变得更小，由这些化合物形成泡孔本身的树脂结构变得更坚固。在上述密度范围内，用下文说明的测量方法测定的本发明的酚醛树脂泡沫材料的脆性为30％或更小，优选20％或更小。如果脆性大于30％，那么从泡沫材料表面磨掉的树脂屑的数量变大，导致在操作中的可操作性变坏，以及在运输、操作等处理过程中产品易于损坏，因而无法实际应用。
优选的是，本发明的酚醛树脂泡沫材料的抗压强度满足所述的式(2)表示的与密度的关系。所述的式(2)表明，对于本发明的酚醛树脂泡沫材料来说，在密度相同的情况下抗压强度高于传统的酚醛树脂泡沫材料。脆性和抗压强度与酚醛树脂泡沫材料的独立孔隙率、平均泡孔尺寸和密度以及树脂本身的强度有密切的关系。特别是，它很大程度上依赖于密度。
在本发明用烃类作为发泡剂制备的酚醛树脂泡沫材料中，据认为氟代胺的存在是使平均泡孔尺寸比传统酚醛树脂泡沫材料要小的原因，是使酚醛树脂泡沫材料的树脂强度更高和使抗压强度与密度之间更平衡和使脆性更好的原因。
下面说明生产本发明的酚醛树脂泡沫材料的方法。
在碱性催化剂存在下和加热到40-100℃的温度下，将苯酚和甲醛水溶液作为原料进行聚合来制备用作树脂原料的可溶酚醛树脂。也可用各种改性剂掺杂可溶酚醛树脂，例如脲、胺类、酰胺类、环氧化合物、单糖化物、淀粉、Poval(聚乙烯醇)树脂、糖醇树脂、聚乙烯醇、内酯等。当进行脲改性时，有可能在可溶酚醛树脂聚合过程中加入脲，或将事先用碱性催化剂羟甲基化的脲混合到可溶酚醛树脂中。对于可溶酚醛树脂组合物来说，通过调节水含量来适当调节粘度。树脂组合物的适宜粘度取决于发泡条件。通常，40℃下的粘度为1000-50000厘泊、优选2000-30000厘泊。
将粘度已调节到适宜值的可溶酚醛树脂组合物以及发泡剂、氟代胺、表面活性剂和固化剂一起送入混合器，将它们均匀地混合，制成发泡组合物。在这种情况下，有可能预先将表面活性剂与树脂预混合，然后将混合物送入混合器，或者分别将它们送入混合器。在本发明中，对送入氟代胺的方法没有特别的限制。例如，当它欲与树脂混合时，以下任何一种方法都可能适合于将氟代胺送入：将氟代胺与树脂一起送入混合器的方法，将氟代胺与固化剂一起送入混合器的方法，将氟代胺与发泡剂一起送入的方法，以及将氟代胺单独送入混合器的方法。其中，本发明的氟代胺与发泡剂预先混合，然后将氟代胺和发泡剂的混合物送入混合器是优选的，因为这样相对少数量的氟代胺即可显示出所希望的效果。当氟代胺预先与发泡剂混合时，以发泡剂为基准计，氟代胺的比率应为0.2-20％(重量)。当氟代胺与发泡剂混合时，以发泡剂为基准计，如果氟代胺的数量小于0.2％(重量)，那么其效果不能显示出来。另一方面，如果数量大于20％(重量)，酚醛树脂泡沫材料的热性能和机械强度可能变坏。以发泡剂为基准计，氟代胺的数量优选为0.5-15％(重量)、更优选1-10％(重量)。此外，当固化催化剂预先与可溶酚醛树脂混合时，固化反应在发泡以前发生，不能制得良好的泡沫材料。因此，优选用混合器将可溶酚醛树脂与发泡剂混合。将在混合器中通过混合制备的发泡组合物送入模具中等，然后进行热处理使发泡固化过程完成。
可用于本发明的发泡和固化中的固化催化剂的例子包括甲苯磺酸、二甲苯磺酸、苯磺酸、苯酚磺酸、苯乙烯磺酸、萘磺酸和其他芳族磺酸，它们可单独使用或作为几种磺酸的混合物使用。也可能加入固化剂，例如间苯二酚、甲酚、邻羟甲基苯酚、对羟甲基苯酚等。此外，这些固化剂也可用二乙二醇、乙二醇或其他溶剂稀释。
在本发明中可使用传统类型的表面活性剂。其中，非离子型表面活性剂是有效的，例如象环氧乙烯和环氧丙烷的共聚物那样的烯化氧；烯化氧和蓖麻油的缩合产物；烯化氧和壬基酚、十二烷基酚或其他烷基酚的缩合产物；以及聚氧乙烯脂肪酸酯和其他脂肪酸酯；聚二甲基硅氧烷和其他硅酮化合物；聚醇等。这些表面活性剂可单独使用或作为几种表面活性剂的混合物使用。对用量没有特别的限制。通常，在本发明中，对于100重量份可溶酚醛树脂来说，表面活性剂的数量应为0.3-10重量份。
下面说明评价本发明的酚醛树脂泡沫材料的构型、结构和特性的方法。
独立孔隙率测量如下。用软木钻孔器从已制成的酚醛树脂泡沫材料上切取直径35-36毫米和高30-40毫米的圆柱形样品。用空气压缩型比重仪1000型(Tokyo Science Co.，Ltd.产品)按标准使用方法测量样品的体积。从样品体积减去由样品重量和树脂密度计算出的泡孔壁的体积。用样品外部尺寸计算出的表观体积除上述结果，得到独立孔隙率。按ASTM D2856进行测量。根据本发明，酚醛树脂的密度为1.27克/厘米3。
本发明的酚醛树脂泡沫材料的平均泡孔尺寸测量如下。在50倍的泡沫材料截面照片上，画4条9厘米长的直线，用1800毫米除以穿过每一直线的泡孔数平均值，得到平均泡孔尺寸。它是按JIS K6402测量泡孔数的平均值。
用在5℃下的低温板和在35℃下的高温板，按照JIS A1412“平板热流仪法”，用200毫米平方酚醛树脂泡沫材料样品测量导热率。
用20厘米平方酚醛树脂泡沫材料样品测量密度。通过测量除样品的表面材料和边侧材料外的重量和表观体积得出密度，它按照JIS K7222测量。
在脆性试验中，切出12块边长为25±15毫米的立方体，使一个表面上包括模塑表面材料。如果泡沫材料的厚度小于25毫米，就把样品的厚度取作泡沫材料的厚度。在内部尺寸为191x197x197毫米密封后不漏碎片的橡木盒中，装入24块在室温下干燥过的橡木立方体和12块样品，橡木块的比重为0.65和边长为19±0.8毫米，随后以60±2转/分的速度将橡木盒旋转600±3周。旋转后，将盒中的物料倒在标称尺寸为9.5毫米的筛上，筛出碎片。测量剩余样品的重量。测量试验后样品重量减少的重量，并作为脆性。按JIS A9511进行测量。
按JIS K7220用应变0.05来测量抗压强度。
按如下进行酚醛树脂泡沫材料中发泡剂和氟代胺含量的检测：将200x200x(厚度)毫米的样品在标准温度水平3(温度为23±5℃)和标准湿度水平3(40-70％RH)下保持16小时或更长后，除去表面层，切成20x20x(厚度)毫米片，并准确测量重量。然后在气密容器中破碎样品。破碎后，以100毫升/分的速度将密封容器的5倍体积的氨或空气从气密容器的一个口送入。从容器另一口将气体送到装有吡啶、甲苯、二甲基甲酰胺或其他溶剂的冷阱中，以便萃取发泡剂。然后，用气相色谱法定量分析溶剂中吸收的发泡剂。如果需要，将气相色谱分离的组分送入质谱仪，以便测定分子结构。吹气后，准确测量样品粉末的重量。从它与破碎前重量之间的差，得到气体重量。全氟三烷基胺的测定如下：将破碎的样品浸入选自吡啶、甲苯、二甲基甲酰胺等的溶剂中，以便萃取氟代胺，随后用气相色谱或液体色谱分析。如果需要，可将气相色谱选择的组分送入质谱仪，以测定分子结构。或者，可用LC-IR(液体色谱-红外吸收光谱仪)连续鉴定萃取出的组分。
下面参考实施例和对比例来更详细地说明本发明。
(A)可溶酚醛树脂的制备
将5000克37％甲醛水溶液(保证级，Wako纯化学品株式会社(WakoPure Chemical Co.，Ltd.)产品)和3000克99％苯酚(保证级，Wako纯化学品株式会社产品)装入反应器，用旋转浆叶搅拌器搅拌，同时用温度调节器将反应器内溶液的温度调节到40℃。然后，加入60克50％氢氧化钠水溶液，将反应溶液从40℃加热到85℃，并[在85℃下]保持110分钟。随后，将反应溶液冷却到5℃，将它当作可溶酚醛树脂A-1。
另一方面，将1080克37％甲醛水溶液、1000克水和78克50％氢氧化钠水溶液装入另一反应器，随后加入1600克脲(保证级，Wako纯化学品株式会社产品)。用旋转浆叶搅拌器搅拌物料，同时用温度调节器将反应器内的溶液温度调节到40℃。然后，将反应溶液从40℃加热到75℃，并[在70℃下]保持60分钟。将它当作羟甲基脲U。
随后，将1350克羟甲基脲U与可溶酚醛树脂A-1混合，将混合物溶液加热到60℃，将溶液在60℃下保持1小时。然后将反应溶液冷却到30℃，用50％对甲苯磺酸一氢化物将反应溶液的pH值中和到6。反应溶液在60℃下进行脱水并测量粘度。发现40℃下的粘度为6700厘泊。将它作为可溶酚醛树脂A。
(B)可溶酚醛树脂的制备
将4350克37％甲醛水溶液和3000克99％苯酚装入反应器，然后用旋转浆叶搅拌器搅拌，同时用温度调节器将反应器内的溶液温度调节到50℃。然后加入60克50％氢氧化钠水溶液，将反应溶液从50℃加热到55℃，并[在55℃下]保持20分钟。随后，将反应溶液加热到85℃，并在85℃下保持115分钟。然后将反应溶液冷却到30℃，用50％对甲苯磺酸一氢化物水溶液将pH值调节到6。反应溶液在60℃下进行脱水，并测定粘度。发现在40℃下的粘度为5800厘泊。将它作为可溶酚醛树脂B。
实施例1
对于每100克可溶酚醛树脂A，将3.5克Paintad[音译]32(由Dow康宁亚洲有限公司制造的表面活性剂)溶于[可溶酚醛树脂A]中。将可溶酚醛树脂混合物与由96.7％(重量)异戊烷(wako纯化学品株式会社产品，纯度99％或更高)、3％(重量)Fluorinate FC-71(3M公司产品)和0.3％(重量)氮气的混合物组成的发泡剂以及由60％(重量)对甲苯磺酸一氢化物(纯度95％或更高，Wako纯化学品株式会社产品)和40％(重量)二乙二醇(纯度为98％或更高，Wako纯化学品株式会社产品)的混合物组成的固化催化剂分别按树脂混合物、发泡剂和固化催化剂的组成为100∶7∶13重量份进行混合，然后将混合物送入装有恒温夹套的销杆混合器。将混合器的混合物出料送入有Spanbond[音译]E1040衬里(Asahi化学工业有限公司制造的无纺纺物)的模具中，接着在80℃炉中保持5小时，制成酚醛树脂泡沫材料。
实施例2
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为79.7％(重量)异戊烷、20.0％(重量)Fluorinate FC-71和0.3％(重量)氮气的混合物，而发泡剂的用量改为8.5重量份。
实施例3
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将5％(重量)的Fluorinate FC-71溶于树脂混合物中，而将发泡剂改为99.7％(重量)异戊烷和0.3％(重量)氮气的混合物。
实施例4
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为99.5％(重量)异戊烷、0.2％(重量)Fluorinate FC-71和0.3％(重量)氮气的混合物。
实施例5
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是，用可溶酚醛树脂B代替可溶酚醛树脂A，将发泡剂改为93.7％(重量)异戊烷、7％(重量)Fluorinate FC-71和0.3％(重量)氮气的混合物。
实施例6
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为89.7％(重量)正戊烷(保证级，Wako纯化学品株式会社产品)、10％(重量)Fluorinate FC-71和0.3％(重量)氮气的混合物，而发泡剂的用量改为7.7重量份。
实施例7
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为97.7％(重量)正丁烷、2％(重量)Fluorinate FC-71和0.3％(重量)氮气的混合物，而发泡剂的用量改为5重量份。
实施例8
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为98.7％(重量)异戊烷、1％(重量)Fluorinate FC-71和0.3％(重量)氮气的混合物，而发泡剂的用量改为5重量份。
实施例9
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为96.7％(重量)异戊烷、3％(重量)Fluorinate FC-71和0.3％(重量)氮气的混合物。
实施例10
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂的用量改为13重量份。
对比例1
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将15％(重量)(以树脂混合物为基准计)Fluorinate FC-71溶于可溶酚醛树脂混合物中，而将发泡剂改为99.7％(重量)异戊烷和0.3％(重量)氮气的混合物。
对比例2
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为99.7％(重量)异戊烷和0.3％(重量)氮气的混合物。
对比例3
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为99.6％(重量)异戊烷、0.1％(重量)Fluorinate FC-71和0.3％(重量)氮气的混合物。
对比例4
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是将发泡剂改为99.7％(重量)异戊烷和0.3％(重量)氮气的混合物，而发泡剂的用量改为13重量份。
对比例5
按与实施例1相同的方法来制造酚醛树脂泡沫材料，不同的是用可溶酚醛树脂B代替可溶酚醛树脂A，而将发泡剂改为99.7％(重量)异戊烷和0.3％(重量)氮气的混合物。
在上述实施例和对比例中制备的酚醛树脂泡沫材料中，泡沫材料的进料树脂、独立孔隙率、平均泡孔尺寸和导热率以及氟代胺含量、密度、脆性和抗压强度列入表I。
                                                         表I
树脂   独立孔隙率(％)  平均泡孔尺寸(微米)    导热率(千卡/米·小时·℃)  泡沫材料中氟代胺的数量(％)   气体的重量比率(％)     密度(千克/米3)  脆性(％)    抗压强度(千克/厘米2)
实施例1 A 91.1 88 0.0178 0.191 4.1 35 12 2.4
实施例2 A 90.4 95 0.0180 1.247 4.2 35 19 2.3
实施例3 A 92.1 103 0.0188 4.271 4.4 34 21 2.2
实施例4 A 87.6 140 0.0228 0.013 4.2 34 26 2.2
实施例5 B 86.4 124 0.0208 0.442 3.7 34 24 2.3
实施例6 A 88.3 131 0.0217 0.621 4.2 34 15 2.3
实施例7 A 89.2 127 0.0186 0.091 3.8 33 19 2.1
实施例8 A 90.1 143 0.0188 0.043 3.8 33 21 2.2
实施例9 A 92.1 106 0.0185 0.189 4.3 35 19 2.3
实施例10 A 91.0 134 0.0180 0.332 7.7 20 28 0.80
对比例1 A 76.3 162 0.0257 11.72 3.6 35 36 1.7
对比例2 A 74.6 152 0.0264 0 3.5 35 38 1.6
对比例3 A 77.6 155 0.0263 0.006 3.6 34 36 1.7
对比例4 A 68.1 185 0.0270 0 5.2 20 47 0.04
对比例5 B 72.1 165 0.0262 0 3.4 35 41 1.3
本发明的酚醛树脂泡沫材料具有极好的绝热性能、高的抗压强度和其他机械强度以及显著改进的表面脆性。在本发明中使用的发泡剂不破坏臭氧层和有小的地球温室效应系数。因此，本发明的酚醛树脂泡沫材料是一种对地球环境友好的绝热建筑材料。

Claims (3)

1.一种酚醛树脂泡沫绝热材料，其特征在于：该酚醛树脂泡沫材料的独立孔隙率至少为80％，平均泡孔尺寸为10-400毫米以及导热率为0.025千卡/米·小时·℃或更低；该酚醛树脂泡沫材料由填充含有C4-6饱和烃气体的泡孔部分和含有0.01-5％(重量)至少一种下式(1)表示的氟代胺的酚醛树脂构成的树脂部分组成：
(CaFb)3N    (1)式(1)中，a为4、5或6，b为2a+1。
2.根据权利要求1的酚醛树脂泡沫绝热材料，其特征在于，填充在泡孔部分中的气体重量为酚醛树脂泡沫材料的2-35％(重量)。
3.根据权利要求1或2的酚醛树脂泡沫材料，其特征在于，酚醛树脂泡沫材料的密度为10-70千克/米3，脆性为30％或更小，以及抗压强度满足式(2)中所示的与密度的关系：
抗压强度(千克/厘米2)≥密度(千克/米3)x0.1164-2.5    (2)
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