CN104387720B - 一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料及其制备方法，属于建筑材料领域。本发明所述液化发泡复合材料的组成为竹碎料液化树脂30～40g、表面活性剂OP乳化剂和吐温‑80均为1～2g、固化剂磷酸和70％的对甲苯磺酸分别为4～8g和1～2g、发泡剂正戊烷1～3g、粗MDI(PM‑200多亚甲基多苯基异氰酸酯)12～18g以及20目膨胀珍珠岩5～20g。本发明所述方法通过先制备竹碎料液化树脂，再用竹碎料液化树脂与珍珠岩、表面活性剂、固化剂、发泡剂、粗MDI等混合发泡即得。本发明的液化发泡复合材料不仅轻质、而且保温性能和抗阻燃性能良好，还有效地降低材料的成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域，特别涉及一种液化发泡复合材料及其制备方法。
背景技术
随着经济的快速发展，发泡材料的应用在日常生活中也越来越多。例如在建筑方面，发泡保温材料的应用已经成为我国建筑节能的主要措施。尤其是近年来由建筑保温材料引发的火灾事故逐渐增加，引起人们对建筑保温材料安全性越来越多的关注。
传统的有机发泡保温材料具有优异的保温隔热性能，同时有机物易燃的本质很难改变，不符合建筑保温材料对安全防火性能的要求，而常用的无机发泡保温材料虽然具有较高的防火等级，安全性好，但也存在保温性能较差，导热系数高的不足。同时现有的发泡材料，在制作时采用的原材料大多为石化原料，为不可再生资源；传统发泡材料的大量使用，对日益枯竭的石油资源消耗和其废弃物对环境造成了较大的负面影响。
因此，寻找一种导热系数低、保温性能好的可再生资源的发泡材料是目前急需解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料及其制备方法。所述技术方案如下：
一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料，所述珍珠岩添加竹材发泡复合材料的组成为竹碎料液化树脂30～40g、表面活性剂OP乳化剂和吐温-80各1～2g、固化剂磷酸和质量分数70％的对甲苯磺酸分别4～8g和1～2g、发泡剂正戊烷1～3g、粗MDI(PM-200多亚甲基多苯基异氰酸酯)12～18g以及20目膨胀珍珠岩5～20g；
所述竹碎料液化树脂是由苯酚80～120g、80～120g聚乙二醇-400、质量浓度37％的盐酸80～105g、竹碎料120～160g、质量浓度40％的NaOH190～250g以及200～260g的甲醛组成。
优选地，所述珍珠岩添加竹材发泡复合材料的组成为竹碎料液化树脂30g、表面活性剂OP乳化剂和吐温-80各1.5g、固化剂磷酸和质量分数70％的对甲苯磺酸分别6g和1.5g、发泡剂正戊烷1.5g、粗MDI(PM-200多亚甲基多苯基异氰酸酯)15g以及20目膨胀珍珠岩10g；
优选地，所述竹碎料液化树脂是由苯酚100g、100g聚乙二醇-400、质量浓度37％的盐酸101.5g、竹碎料150g、质量浓度40％的NaOH234.5g以及237.2g的甲醛组成。
一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)竹碎料液化树脂的制备
首先取苯酚80～120g、80～120g聚乙二醇-400、质量浓度为37％盐酸80～105g、竹碎料120～160g，分别添加到反应釜中，整个反应过程中搅拌速度为500r/min，当反应釜温度升到130℃，开始计时，恒温反应时间60～90min；然后迅速降温，10min内将反应釜内的温度降到60℃以下，添加质量浓度40％NaOH80～105g，5min后添加甲醛200～260g，再隔5min后添加质量浓度40％NaOH105～145g，然后升温至90℃，开始计时，恒温反应60～90min；
(2)珍珠岩添加竹碎料发泡复合材料的制备
称取竹碎料液化树脂30-40g、表面活性剂OP乳化剂和吐温-80各1～2g、固化剂磷酸和质量分数70％的对甲苯磺酸分别4～8g和1～2g、发泡剂正戊烷1～3g，然后依次添加到器皿A中，以1000r/min搅拌30秒，记作A料；称取20目膨胀珍珠岩5～20g和粗MDI(PM-200多亚甲基多苯基异氰酸酯)12～18g，依次添加到器皿B中，以1000r/min搅拌30秒，记作B料。将A、B料混合，以1000r/min搅拌30秒，待搅拌完成，将浆料倒入具有一定抗内压能力的钢制模具中；复合材料制备设定密度为0.10～0.15g/cm3，常温发泡30min，然后给模具加温至120℃以上熟化1小时后，冷却至常温取出，即得。
优选地，所述步骤(2)中的模具是根据材料外观要求自制得来。
有益效果：本发明的珍珠岩添加竹材发泡复合材料不仅轻质、而且保温性能和抗阻燃性能良好，还有效地降低材料的成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的阐明，以便更好的理解本发明。
实施例1
一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料，所述珍珠岩添加竹材发泡复合材料的组成为竹碎料液化树脂30g、表面活性剂OP乳化剂和吐温-80各1.5g、固化剂磷酸和质量分数70％的对甲苯磺酸分别6g和1.5g、发泡剂正戊烷1.5g、粗MDI15g以及20目膨胀珍珠岩10g；
所述竹碎料液化树脂是由苯酚100g、100g聚乙二醇-400、质量浓度37％的盐酸101.5g、竹碎料150g、质量浓度40％的NaOH234.5g以及237.2g的甲醛组成。
一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)竹碎料液化树脂的制备
首先取苯酚100g、100g聚乙二醇-400、质量浓度为37％盐酸101.5g、竹碎料150g，分别添加到反应釜中，整个反应过程中搅拌速度为500r/min，当反应釜温度升到130℃，开始计时，恒温反应时间60min；然后迅速降温，10min内将反应釜内的温度降到60℃以下，添加质量浓度40％NaOH101.5g，5min后添加甲醛237.2g，再隔5min后添加质量浓度40％NaOH133g，然后升温至90℃，开始计时，恒温反应60min；
(2)珍珠岩添加竹碎料发泡复合材料的制备
称取竹碎料液化树脂30g、表面活性剂OP乳化剂和吐温-80各1.5g、固化剂磷酸和质量分数70％的对甲苯磺酸分别6g和1.5g、发泡剂正戊烷1.5g，然后依次添加到器皿A中，以1000r/min搅拌30秒，记作A料；称取20目膨胀珍珠岩10g和粗MDI15g，依次添加到器皿B中，以1000r/min搅拌30秒，记作B料。将A、B料混合，以1000r/min搅拌30秒，待搅拌完成，将浆料倒入具有一定抗内压能力的钢制模具中；复合材料制备设定密度为0.10～0.15g/cm3，常温发泡30min，然后给模具加温至120℃以上熟化1小时后，冷却至常温取出，即得。
该配方制得的树脂，不仅可发性较好，而且粘度较为适中，流动性好，有利于与珍珠岩的前期混合。发泡时，树脂的微孔结构分布均匀，表层结构致密，杂质较少。如果在液化时，反应时间过长，则制得的树脂含有较多的炭化微粒，不利于复合材料的发泡。经测试该复合材料的密度为0.10-0.15g/cm3，压缩强度≥0.25MPa，导热系数≤0.034W/(m·k)，吸水量≤1.0kg/m2。
实施例2
本实施例提供了除实施例1以外的3个一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料的配方，该配方如表1所示。
表1一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料的配方，单位：g
本实施例中提供的一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料的制备方法同实施例1。本实施例中的配方1树脂液化率相对较低，树脂粘度相对较大，添加的珍珠岩比例较少。在制备相同密度的复合材料的情况下，材料的导热系数相对下降了约15％。配方2和配方3树脂粘度较低，有利于树脂与珍珠岩的混合发泡。但是在制备相同密度的复合材料的情况下，材料的压缩强度下降了约20％。
以上所述仅是本发明较佳的具体实施方式。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，本发明不仅限于此，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应为视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种珍珠岩添加竹材发泡复合材料的制备方法，所述珍珠岩添加竹材发泡复合材料的组成为竹碎料液化树脂30～40g、表面活性剂OP乳化剂和吐温-80各1～2g、固化剂磷酸和质量分数70％的对甲苯磺酸分别4～8g和1～2g、发泡剂正戊烷1～3g、粗MDI PM-200多亚甲基多苯基异氰酸酯12～18g以及20目膨胀珍珠岩5～20g；
所述竹碎料液化树脂是由苯酚80～120g、80～120g聚乙二醇-400、质量浓度37％的盐酸80～105g、竹碎料120～160g、质量浓度40％的NaOH190～250g以及200～260g的甲醛组成；
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)竹碎料液化树脂的制备
首先取苯酚80～120g、80～120g聚乙二醇-400、质量浓度为37％盐酸80～105g、竹碎料120～160g，分别添加到反应釜中，整个反应过程中搅拌速度为500r/min，当反应釜温度升到130℃，开始计时，恒温反应时间60～90min；然后迅速降温，10min内将反应釜内的温度降到60℃以下，添加质量浓度40％NaOH 80～105g，5min后添加甲醛200～260g，再隔5min后添加质量浓度40％NaOH 105～140g，然后升温至90℃，开始计时，恒温反应60～90min；
(2)珍珠岩添加竹碎料发泡复合材料的制备
称取竹碎料液化树脂30-40g、表面活性剂OP乳化剂和吐温-80各1～2g、固化剂磷酸和质量分数70％的对甲苯磺酸分别4～8g和1～2g、发泡剂正戊烷1～3g，然后依次添加到器皿A中，以1000r/min搅拌30秒，记作A料；称取20目膨胀珍珠岩5～20g和粗MDI PM-200多亚甲基多苯基异氰酸酯12～18g，依次添加到器皿B中，以1000r/min搅拌30秒，记作B料；将A、B料混合，以1000r/min搅拌30秒，待搅拌完成，将浆料倒入具有一定抗内压能力的钢制模具中；复合材料制备设定密度为0.10～0.15g/cm3，常温发泡30min，然后给模具加温至120℃以上熟化1小时后，冷却至常温取出，即得。
2.根据权利要求1所述的珍珠岩添加竹材发泡复合材料的制备方法，其特征在于，所述珍珠岩添加竹材发泡复合材料的组成为竹碎料液化树脂30g、表面活性剂OP乳化剂和吐温-80各1.5g、固化剂磷酸和质量分数70％的对甲苯磺酸分别6g和1.5g、发泡剂正戊烷1.5g、粗MDI PM-200多亚甲基多苯基异氰酸酯15g以及20目膨胀珍珠岩10g；
所述竹碎料液化树脂是由苯酚100g、100g聚乙二醇-400、质量浓度37％的盐酸101.5g、竹碎料150g、质量浓度40％的NaOH234.5g以及237.2g的甲醛组成。
3.根据权利要求1所述的珍珠岩添加竹材发泡复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的模具是根据材料外观要求自制得来。
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