一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其通過發(fā)泡和固化酚醛樹脂組合物制得，所述酚醛樹脂組合物包括按重量份配比如下的原料：酚醛樹脂、吐溫80、短切玻纖、無機填充物、KH550偶聯(lián)劑、發(fā)泡劑和固化劑，可以提高金屬面和酚醛發(fā)泡體之間粘接強，具備固化速度快、放熱量高、泡孔細膩的優(yōu)點。同時提供所述發(fā)泡體的制備方法。
【專利說明】一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種酚醛發(fā)泡體，具體涉及一種可以提高金屬面與酚醛泡沫體之間粘 接強度的金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 酚醛泡沫板是一種防火保溫，綠色無毒的新型保溫材料，以彩鋼板做為面層復合 的酚醛泡沫板是中央空調(diào)通風管道的良好材料，其不僅防火保溫，不滋生細菌和產(chǎn)生霉變， 而且美觀大方。近幾年生產(chǎn)這種彩鋼面酚醛復合板的廠家越來越多，市場也逐漸認可使用。 但現(xiàn)在市面上的產(chǎn)品金屬彩鋼面和酚醛泡沫板粘接不夠牢固，在施工使用后，由于中央空 調(diào)風機的震動，尤其是出風口部位的高頻率震動和較高的風壓，導致酚醛泡沫板和金屬面 層很早的剝離，減少使用壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其可以提高金屬面 和酚醛發(fā)泡體之間粘接強，具備固化速度快、放熱量高、泡孔細膩的優(yōu)點，同時提供其制備 方法。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為： 一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其通過發(fā)泡和固化酚醛樹脂組合物制得，所述 酚醛樹脂組合物包括按重量份配比如下的原料： 酚醛樹脂 100份； 吐溫80 3~6份； 短切玻纖 2~8份； 無機填充物 5~10份； KH550偶聯(lián)劑 0. 5~2份； 發(fā)泡劑 5~8份； 還包含上述總質(zhì)量8-15%的固化劑。
[0005] 進一步的，所述酚醛樹脂中苯酚和甲醛的摩爾比為1:2. 1-2. 3。
[0006] 進一步的，所述酸固化劑為苯酚磺酸、硫酸或?qū)妆交撬岬娜我环N和磷酸的混合 物。
[0007] 進一步的，所述酸固化劑選自質(zhì)量比為3:7的磷酸和苯酚磺酸的混合物。
[0008] 進一步的，所述發(fā)泡劑為正戊烷。
[0009] 進一步的，所述無機填充物為氫氧化鋁。
[0010] 進一步的，所述酚醛樹脂通過以下方法制備： 在反應器中加入苯酚，再加入苯酚質(zhì)量的2% -3. 5%的氫氧化鈉催化劑，升溫至60°C， 加入按苯酚和甲醛的摩爾比1:2. 1-2.3的多聚甲醛，自然放熱升溫至90-95°C，保溫反應 180-200min后冷卻既得。
[0011] 進一步的，在其至少一個表面上設(shè)置有金屬面。
[0012] 本發(fā)明的另一個目的在于提供上述酚醛發(fā)泡體的制備方法，其具體包括以下步 驟： (1) 按重量份數(shù)比稱取各原料備用 (2) 將酚醛樹脂、吐溫80、短切玻纖、無機填充物、KH550偶聯(lián)劑充分混合； (3) 向步驟（2)得到的混合物中加入發(fā)泡劑混合均勻； (4) 向步驟（3)得到的混合物中加入固化劑混合均勻，發(fā)泡固化既得。
[0013] 進一步的，所述發(fā)泡固化溫度為50-60°C，時間為30min。
[0014] 進一步的，在步驟（1)之前還包括酚醛樹脂的制備，具體如下：在反應器中加入苯 酚，再加入苯酚質(zhì)量的2% -3. 5%的氫氧化鈉催化劑，升溫至60°C，加入按苯酚和甲醛的摩 爾比1:2. 1-2. 3的多聚甲醛，自然放熱升溫至90-95°C，保溫反應180-200min后冷卻既得。
[0015] 本申請發(fā)明人經(jīng)過長期生產(chǎn)和大量的實驗發(fā)現(xiàn)，酚醛樹脂在發(fā)泡成型時自身的放 熱量和固化速度是導致和金屬彩鋼面粘接強度的關(guān)鍵原因，尤其是在冬季生產(chǎn)時，相同原 料相同配方相同工藝的條件下，金屬彩鋼面和酚醛泡沫板的粘結(jié)強度會明顯降低。
[0016] 發(fā)明人嘗試提高樹脂的固化速度和放熱量，來解決金屬彩鋼面和酚醛泡沫板之間 粘接強度低的問題，卻發(fā)現(xiàn)酚醛樹脂在發(fā)泡時反應比較劇烈，生產(chǎn)出的酚醛泡沫板板芯質(zhì) 量明顯下降，泡孔粗大，保溫效果較差。因此單純提高樹脂的固化速度和放熱量并不可行。 最終經(jīng)過創(chuàng)造性的工作，形成了本申請的技術(shù)方案。
[0017] 在本發(fā)明中： 每100份酚醛樹脂加入2~8份的短切玻纖可以提高板材的韌性，短切玻纖的加入可以 對金屬彩鋼面提供更好的抓附力。
[0018] 每100份酚醛樹脂中加入5~10份氫氧化鋁阻燃劑作為填充，氧化鋁的加入不僅起 到阻燃作用，還使酚醛泡沫泡孔變得很細膩和致密，沒穿孔現(xiàn)象。
[0019] 本發(fā)明中KH550偶聯(lián)劑可以使短切玻纖和氫氧化鋁跟酚醛樹脂有更好的粘接性 能。
[0020] 本發(fā)明技術(shù)方案所取得的有益效果為： 本發(fā)明所提供的酚醛發(fā)泡體不但具備固化速度快，放熱量高，泡孔細膩的優(yōu)點，其還可 以增加金屬面的粘接強度。

【具體實施方式】
[0021] 下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細的說明。
[0022] 本實施方式中所用的原料和試劑純度如下：苯酚（99%)，多聚甲醛（96%)氫氧 化鈉（99 % )，吐溫80,正戊烷，磷酸（85 % )，苯酚磺酸（70 % )，短切玻纖為短切玻璃纖維 (4-6mm)，氫氧化鋁（800目），KH550偶聯(lián)劑為3-氨基丙基三乙氧基硅烷。
[0023] 實施例1酚醛樹脂的制備 將融化計量好的苯酚倒入裝有冷凝器，溫度計的三口燒瓶中，以苯酚質(zhì)量為基礎(chǔ)加入 3. 5 %的氫氧化鈉催化劑，攪拌lOmin，緩慢將溫度升到60°C，加入按苯酚和甲醛的摩爾比 1:2. 1的多聚甲醛，自然放熱升溫至90-95°C，保溫反應180-200min后冷卻至室溫既得。
[0024] 實施例2酚醛發(fā)泡體的制備 首先將質(zhì)量比為3:7的磷酸和苯酚磺酸攪拌混合均勻作為固化劑備用。
[0025] 稱取實施例1所制備的酚醛樹脂，以樹脂重量為基數(shù)，加入6%的吐溫80,8%份短 切玻纖，10 %份氫氧化鋁，2 %份KH550偶聯(lián)劑，攪拌混合均勻，然后加入8 %份正戊烷發(fā)泡 劑再次混合均勻，加入上述總質(zhì)量15%配制好的固化劑快速攪拌混合均勻，倒入上下兩面 鋪有金屬彩鋼面板的模具中，把模具放入50-60°C的烘箱中發(fā)泡固化30min，取出放置24小 時，得到金屬面酚醛復合板，對其進行性能測定，經(jīng)檢測泡沫板和金屬彩鋼面板的粘結(jié)強度 為 0·143mpa。
[0026] 實施例3酚醛發(fā)泡體的制備 首先將質(zhì)量比為3:7的磷酸和硫酸攪拌混合均勻作為固化劑備用。
[0027] 稱取實施例1所制備的酚醛樹脂，以樹脂重量為基數(shù)，加入3%的吐溫80,2%份短 切玻纖，5 %份氫氧化鋁，0. 5 %份KH550偶聯(lián)劑，攪拌混合均勻，然后加入8 %份正戊烷發(fā)泡 劑再次混合均勻，加入上述總質(zhì)量15%配制好的固化劑快速攪拌混合均勻，倒入上下兩面 鋪有金屬彩鋼面板的模具中，把模具放入50-60°C的烘箱中發(fā)泡固化30min，取出放置24小 時，得到金屬面酚醛復合板，對其進行性能測試，經(jīng)測試酚醛泡沫板和彩鋼面板的粘結(jié)強度 為 0· 139mpa. 實施例4酚醛發(fā)泡體的制備 首先將質(zhì)量比為3:7的磷酸和對甲苯磺酸攪拌混合均勻作為固化劑備用。
[0028] 稱取實施例1所制備的酚醛樹脂，以樹脂重量為基數(shù)，加入3%的吐溫80,8%份短 切玻纖，5%份氫氧化鋁，0. 5%份KH550偶聯(lián)劑，攪拌混合均勻，然后加入8%份石油醚發(fā)泡 劑再次混合均勻，加入上述總質(zhì)量15%配制好的固化劑快速攪拌混合均勻，倒入上下兩面 鋪有金屬彩鋼面板的模具中，把模具放入50-60°C的烘箱中發(fā)泡固化30min，取出放置24小 時，得到金屬面酚醛復合板，對其進行性能測試，經(jīng)測試酚醛泡沫板和彩鋼面板的粘結(jié)強度 為 0·145mpa〇
[0029] 實施例5酚醛發(fā)泡體的制備 首先將質(zhì)量比為3:7的磷酸和苯酚磺酸攪拌混合均勻作為固化劑備用。
[0030] 稱取實施例1所制備的酚醛樹脂，以樹脂重量為基數(shù)，加入3%的吐溫80,2%份短 切玻纖，10 %份氫氧化鋁，〇. 5 %份KH550偶聯(lián)劑，攪拌混合均勻，然后加入5 %份異戊烷發(fā) 泡劑再次混合均勻，加入上述總質(zhì)量15%配制好的固化劑快速攪拌混合均勻，倒入上下兩 面鋪有金屬彩鋼面板的模具中，把模具放入50-60°C的烘箱中發(fā)泡固化30min，取出放置24 小時，得到金屬面酚醛復合板，對其進行性能測試，經(jīng)測試酚醛泡沫板和彩鋼面板的粘結(jié)強 度為 0· 136mpa. 實施例6酚醛發(fā)泡體的制備 首先將質(zhì)量比為3:7的磷酸和苯酚磺酸攪拌混合均勻作為固化劑備用。
[0031] 稱取實施例1所制備的酚醛樹脂，以樹脂重量為基數(shù)，加入3%的吐溫80,2%份短 切玻纖，10 %份氫氧化鋁，2 %份KH550偶聯(lián)劑，攪拌混合均勻，然后加入5 %份正戊烷發(fā)泡 劑再次混合均勻，加入上述總質(zhì)量8 %配制好的固化劑快速攪拌混合均勻，倒入上下兩面鋪 有金屬彩鋼面板的模具中，把模具放入50-60°C的烘箱中發(fā)泡固化30min，取出放置24小 時，得到金屬面酚醛復合板，對其進行性能測試，經(jīng)測試酚醛泡沫板和彩鋼面板的粘結(jié)強度 為 0· 142mpa. 實施例7酚醛泡沫復合板流水線生產(chǎn)方法 稱取實施例1所制備的酚醛樹脂，以樹脂重量為基數(shù)，稱取3~6 %的吐溫80,8%份短切 玻纖，10 %份氫氧化鋁，2 %份KH550偶聯(lián)劑和8 %份正戊烷發(fā)泡劑，將上述組分依次加入到 酚醛泡沫復合板生產(chǎn)線的配料罐中攪拌混合均勻作為A料，按A料總質(zhì)量15%的量稱取實 施例2中制備的固化劑作為B料，將A料和B料通過生產(chǎn)線高速混合機頭混合，均勻的鋪撒 在由層壓機帶動的金屬彩鋼面板上，經(jīng)生產(chǎn)線50-60°C的層壓機固化成型，切割，包裝。熟化 21天進行檢驗，測得本實施例生產(chǎn)處的彩鋼面酚醛泡沫復合板的壓縮強度為0. 21mpa，粘 結(jié)強度為〇. 13mpa，導熱系數(shù)為0. 28W(m.k)，甲醛釋放量為0.6mol/l，吸水率小于4. 5%。 指標完全復合國家標準和行業(yè)標準各項指標的要求。
[0032] 對比例1 除多聚甲醛的加入量采用苯酚甲醛摩爾比為I :1. 7外，其他同實施例1。
[0033] 對比例2 除多聚甲醛的加入量采用苯酚甲醛摩爾比為I :1. 9外，其他同實施例1。
[0034] 對比例3 除多聚甲醛的加入量采用苯酚甲醛摩爾比為I :2. 4外，其他同實施例1 試驗例1樹脂放熱量和固化速度的測試 分別稱量50g實施例1和對比例1-3制備的酚醛樹脂倒入燒杯中，把物料恒溫到25°C， 加入5g配制好的固化劑，用溫度計快速攪拌直至樹脂固化，檢測其升至的最高溫度和固化 時間，表1可以看出，隨著甲醛量不斷的增加，樹脂固化時放出的熱量呈上升趨勢，固化時 間相應變短。

【權(quán)利要求】
1. 一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其特征在于，其通過發(fā)泡和固化酚醛樹脂組 合物制得，所述酚醛樹脂組合物包括按重量份配比如下的原料： 酚醛樹脂 100份； 吐溫80 3~6份； 短切玻纖 2~8份； 無機填充物 5~10份； KH550偶聯(lián)劑 0. 5~2份； 發(fā)泡劑 5~8份； 還包含上述總質(zhì)量8-15%的固化劑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其特征在于，所述酚 醛樹脂中苯酚和甲醛的摩爾比為1:2. 1-2.3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其特征在于，所述酸 固化劑為苯酚磺酸、硫酸或?qū)妆交撬岬娜我环N和磷酸的混合物，優(yōu)選為質(zhì)量比為3:7的 磷酸和苯酚磺酸的混合物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其特征在于，所述發(fā) 泡劑為正戊烷、異戊烷和石油醚的任一種或兩種以上的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其特征在于，所述無 機填充物為氫氧化鋁。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其特征在于，所述酚 醛樹脂通過以下方法制備： 在反應器中加入苯酚，再加入苯酚質(zhì)量的2% - 3. 5%的氫氧化鈉催化劑，升溫至60°C， 加入按苯酚和甲醛的摩爾比1:2. 1-2.3的多聚甲醛，自然放熱升溫至90-95°C，保溫反應 180-200min后冷卻既得。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬面酚醛復合板用酚醛發(fā)泡體，其特征在于，在其至 少一個表面上設(shè)置有金屬面。
8. -種根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的酚醛發(fā)泡體的制備方法，其特征在于，其具體 包括以下步驟： (1) 按重量份數(shù)比稱取各原料備用 (2) 將酚醛樹脂、吐溫80、短切玻纖、無機填充物、KH550偶聯(lián)劑充分混合； (3) 向步驟（2)得到的混合物中加入發(fā)泡劑混合均勻； (4) 向步驟（3)得到的混合物中加入固化劑混合均勻，發(fā)泡固化既得。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的所述酚醛發(fā)泡體的制備方法，其特征在于，發(fā)泡固化溫度為 50-60°C，時間為 30min。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的所述酚醛發(fā)泡體的制備方法，其特征在于，在步驟（1)之前 還包括酚醛樹脂的制備，具體如下：在反應器中加入苯酚，再加入苯酚質(zhì)量的2% - 3.5% 的氫氧化鈉催化劑，升溫至60°C，加入按苯酚和甲醛的摩爾比1:2. 1-2. 3的多聚甲醛，自然 放熱升溫至90-95°C，保溫反應180-200min后冷卻既得。
【文檔編號】C08L61/10GK104497474SQ201410679553
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】張家滔, 張家義 申請人:河北天能泡沫板有限公司