本發(fā)明涉及有機合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三聚氰胺泡沫海綿的生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)：

蜜胺樹脂，又稱三聚氰胺甲醛樹脂(melamine-formaldehyde resin)、蜜胺甲醛樹脂，是三聚氰胺與甲醛反應(yīng)所得到的聚合物。加工成型時發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，制品為不熔的熱固性樹脂，習慣上常把它與脲醛樹脂統(tǒng)稱為氨基樹脂。

三聚氰胺泡沫海綿指采用蜜胺樹脂經(jīng)過發(fā)泡反應(yīng)可制成三聚氰胺甲醛泡沫，這種泡沫不易燃，耐水、耐熱、耐老化、耐電弧、耐化學腐蝕、有良好的絕緣性能、光澤度和機械強度，同時還具有良好的吸音效果。因此，廣泛應(yīng)用于建筑、汽車甚至航空母艦、潛艇等的吸音阻燃。

目前，現(xiàn)有的蜜胺樹脂生產(chǎn)主要采用間歇式生產(chǎn)方法，該方法的主要設(shè)備是反應(yīng)釜，生產(chǎn)周期長，制得的樹脂粘度大，后續(xù)制備的三聚氰胺泡沫海綿存在脆性大、易掉粉、拉伸撕拉強度低等因素，造成產(chǎn)品使用率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種三聚氰胺泡沫海綿的生產(chǎn)工藝，解決現(xiàn)有的三聚氰胺泡沫海綿脆性大、易掉粉、拉伸撕拉強度低的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種三聚氰胺泡沫海綿的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)取三聚氰胺和多聚甲醛，混合均勻；

(2)混合物料由物料泵輸入第一螺桿機，在第一螺桿機進料口處加入堿液，使內(nèi)部物料的pH值在8～10之間，反應(yīng)體系在輸送混合過程中進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為5～10min，反應(yīng)溫度為80～160℃；

(3)在第一螺桿機進料端、中間位置或末端加入輔料溶液；

(4)從第一螺桿機出口擠出的透明樹脂進入第二螺桿機，在第二螺桿機內(nèi)繼續(xù)進行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為25～45min，反應(yīng)溫度為65～95℃，生成蜜胺樹脂；

(5)從第二螺桿機尾部出來的透明樹脂經(jīng)過降溫裝置后進入第三螺桿機，第三螺桿機采用循環(huán)冷卻水進行冷卻；

(6)將發(fā)泡劑、乳化劑、穩(wěn)定劑和固化劑從第三螺桿機中部通入，與樹脂混合均勻；

(7)將混合均勻的樹脂通入微波發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，形成高開孔率的三聚氰胺泡沫海綿。

其中，優(yōu)選地，所述三聚氰胺與所述多聚甲醛的摩爾比為1：2～4。

其中，優(yōu)選地，所述堿液為濃度為0.2～0.5％的有機堿和無機堿的水溶液。

其中，優(yōu)選地，所述輔料溶液為濃度為10～45％的一種或多種的無機鈉鹽水溶液。

其中，優(yōu)選地，所述無機鈉鹽為亞硫酸氫鈉、亞硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、硫酸鈉或碳酸鈉。

其中，優(yōu)選地，所述輔料溶液的加入量相對于混合物料為0.01～0.1g/g。其中，優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑為正戊烷、正己烷、二氯四氟乙烷中的任意一種或幾種；所述乳化劑為苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、OP-10中任意一種或幾種；所述固化劑為甲酸或乙酸；所述穩(wěn)定劑為聚硅氧烷、有機錫、有機銻、稀土或有機氟。

其中，優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑、乳化劑、固化劑和穩(wěn)定劑的加入量相對于從第二螺桿機尾部出來透明樹脂分別為0.05～0.1g/g、0.02～0.05g/g、0.02～0.05g/g和0.02～0.05g/g。

其中，優(yōu)選地，所述第三螺桿機的出料溫度為30～40℃。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明采用反應(yīng)型螺桿機進行反應(yīng)，通過控制螺桿的轉(zhuǎn)速，可以有效地控制反應(yīng)時間，且能使三聚氰胺與多聚甲醛溶液反應(yīng)體系快速混合、乳化和反應(yīng)，從而獲得質(zhì)量穩(wěn)定的蜜胺樹脂，制得的蜜胺樹脂黏度為5000mPa·s～12000mPa·s之間，比較適合發(fā)泡，用來制備三聚氰胺泡沫海綿。

2.本發(fā)明制備的三聚氰胺泡沫海綿脆性小、不易掉粉、拉抻撕裂強度高，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并且使三聚氰胺泡沫海綿具有良好的機械性能和阻燃消音性能。制備三聚氰胺泡沫海綿開孔均勻，泡沫密度≥8kg/m3、拉伸強度≥120KPa、斷裂伸長率≥40％、撕裂強度≥40N/m、回彈率≥65％。

3.本發(fā)明的三聚氰胺泡沫海綿生產(chǎn)工藝原料利用率高、能耗低、收率高、無三廢產(chǎn)生，可以連續(xù)的生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的三聚氰胺泡沫海綿，且三聚氰胺泡沫海綿開孔率高。

4.本發(fā)明生產(chǎn)過程連續(xù)性好，所需操作人員少，自動化程度高。

具體實施方式

下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1

本實施例提供一種三聚氰胺泡沫海綿的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)取摩爾比為1：3的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均勻；

(2)混合物料由物料泵輸入第一螺桿機，在第一螺桿機進料口處加入0.3％的NaOH水溶液，使內(nèi)部物料的pH值為9，反應(yīng)體系在輸送混合過程中進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為8min，反應(yīng)溫度為120℃；

(3)在第一螺桿機進料端、中間位置或末端加入20％的一種或多種的亞硫酸氫鈉水溶液；輔料溶液的加入量相對于混合物料為0.05g/g。

(4)從第一螺桿機出口擠出的透明樹脂進入第二螺桿機，在第二螺桿機內(nèi)繼續(xù)進行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為35min，反應(yīng)溫度為80℃，生成蜜胺樹脂；本實施例制得的蜜胺樹脂黏度為8000mPa·s(25℃)。

(5)從第二螺桿機尾部出來的透明樹脂經(jīng)過降溫裝置后進入第三螺桿機，第三螺桿機采用循環(huán)冷卻水進行冷卻；

(6)將發(fā)泡劑、乳化劑、穩(wěn)定劑和固化劑從第三螺桿機中部通入，與樹脂混合均勻，第三螺桿機的出料溫度為35℃；

(7)將混合均勻的樹脂通入微波發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，形成高開孔率的三聚氰胺泡沫海綿。

其中，所述發(fā)泡劑重量為2:1為正戊烷和正己烷；所述乳化劑為1:2十二烷基苯磺酸鈉和OP-10；所述固化劑為甲酸；所述穩(wěn)定劑為聚硅氧烷。

其中，所述發(fā)泡劑、乳化劑、固化劑和穩(wěn)定劑的加入量相對于從第二螺桿機尾部出來透明樹脂分別為0.08g/g、0.04g/g、0.03g/g和0.04g/g。

本實施例制得的三聚氰胺甲醛樹脂泡沫的泡沫密度12kg/m3、拉伸強度140KPa、斷裂伸長率50％、撕裂強度42N/m、回彈率63％。

實施例2

本實施例提供一種三聚氰胺泡沫海綿的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)取摩爾比為1：2的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均勻；

(2)混合物料由物料泵輸入第一螺桿機，在第一螺桿機進料口處加入0.2％的三乙胺水溶液，使內(nèi)部物料的pH值為8，反應(yīng)體系在輸送混合過程中進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為10min，反應(yīng)溫度為80℃；

(3)在第一螺桿機進料端、中間位置或末端加入10％的一種或多種的亞硫酸鈉溶液；輔料溶液的加入量相對于混合物料為0.1g/g。

(4)從第一螺桿機出口擠出的透明樹脂進入第二螺桿機，在第二螺桿機內(nèi)繼續(xù)進行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為25min，反應(yīng)溫度為95℃，生成蜜胺樹脂；本實施例制得的蜜胺樹脂黏度為7000mPa·s(25℃)。

(5)從第二螺桿機尾部出來的透明樹脂經(jīng)過降溫裝置后進入第三螺桿機，第三螺桿機采用循環(huán)冷卻水進行冷卻；

(6)將發(fā)泡劑、乳化劑、穩(wěn)定劑和固化劑從第三螺桿機中部通入，與樹脂混合均勻，第三螺桿機的出料溫度為30℃；

(7)將混合均勻的樹脂通入微波發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，形成高開孔率的三聚氰胺泡沫海綿。

其中，所述發(fā)泡劑為重量比為1:1的正己烷和二氯四氟；所述乳化劑重量比為苯磺酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉；所述固化劑為乙酸；所述穩(wěn)定劑為有機錫。

其中，所述發(fā)泡劑、乳化劑、固化劑和穩(wěn)定劑的加入量相對于從第二螺桿機尾部出來透明樹脂分別為0.1g/g、0.02g/g、0.05g/g和0.05g/g。

本實施例制得的三聚氰胺甲醛樹脂泡沫的泡沫密度12kg/m3、拉伸強度≥140KPa、斷裂伸長率60％、撕裂強度45N/m、回彈率70％。

實施例3

本實施例提供一種三聚氰胺泡沫海綿的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)取摩爾比為1：4的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均勻；

(2)混合物料由物料泵輸入第一螺桿機，在第一螺桿機進料口處加入0.5％的NaOH水溶液，使內(nèi)部物料的pH值為10，反應(yīng)體系在輸送混合過程中進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為5min，反應(yīng)溫度為160℃；

(3)在第一螺桿機進料端、中間位置或末端加入45％的一種或多種的焦亞硫酸鈉水溶液；焦亞硫酸鈉水溶液的加入量相對于混合物料為0.01g/g。

(4)從第一螺桿機出口擠出的透明樹脂進入第二螺桿機，在第二螺桿機內(nèi)繼續(xù)進行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為45min，反應(yīng)溫度為65℃，生成蜜胺樹脂；本實施例制得的蜜胺樹脂黏度為5000mPa·s(25℃)。

(5)從第二螺桿機尾部出來的透明樹脂經(jīng)過降溫裝置后進入第三螺桿機，第三螺桿機采用循環(huán)冷卻水進行冷卻；

(6)將發(fā)泡劑、乳化劑、穩(wěn)定劑和固化劑從第三螺桿機中部通入，與樹脂混合均勻，第三螺桿機的出料溫度為40℃；

(7)將混合均勻的樹脂通入微波發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，形成高開孔率的三聚氰胺泡沫海綿。

其中，所述發(fā)泡劑為正戊烷；所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉；所述固化劑為甲酸；所述穩(wěn)定劑為有機銻。

其中，所述發(fā)泡劑、乳化劑、固化劑和穩(wěn)定劑的加入量相對于從第二螺桿機尾部出來透明樹脂分別為0.05g/g、0.05g/g、0.02g/g和0.02g/g。

本實施例制得的三聚氰胺甲醛樹脂泡沫的泡沫密度10kg/m3、拉伸強度≥160KPa、斷裂伸長率40％、撕裂強度55N/m、回彈率70％。

實施例4

本實施例提供一種三聚氰胺泡沫海綿的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)取摩爾比為1：3的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均勻；

(2)混合物料由物料泵輸入第一螺桿機，在第一螺桿機進料口處加入0.3％的NaOH水溶液，使內(nèi)部物料的pH值為9，反應(yīng)體系在輸送混合過程中進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為8min，反應(yīng)溫度為140℃；

(3)在第一螺桿機進料端、中間位置或末端加入30％的硫酸鈉水溶液；硫酸鈉水溶液的加入量相對于混合物料為0.04g/g。

(4)從第一螺桿機出口擠出的透明樹脂進入第二螺桿機，在第二螺桿機內(nèi)繼續(xù)進行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為40min，反應(yīng)溫度為70℃，生成蜜胺樹脂；本實施例制得的蜜胺樹脂黏度為12000mPa·s(25℃)。

(5)從第二螺桿機尾部出來的透明樹脂經(jīng)過降溫裝置后進入第三螺桿機，第三螺桿機采用循環(huán)冷卻水進行冷卻；

(6)將發(fā)泡劑、乳化劑、穩(wěn)定劑和固化劑從第三螺桿機中部通入，與樹脂混合均勻，第三螺桿機的出料溫度為32℃；

(7)將混合均勻的樹脂通入微波發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，形成高開孔率的三聚氰胺泡沫海綿。

其中，所述發(fā)泡劑為二氯四氟乙烷；所述乳化劑為苯磺酸鈉；所述固化劑為甲酸；所述穩(wěn)定劑為稀土。

其中，所述發(fā)泡劑、乳化劑、固化劑和穩(wěn)定劑的加入量相對于從第二螺桿機尾部出來透明樹脂分別為0.07g/g、0.04g/g、0.04g/g和0.03g/g。

本實施例制得的三聚氰胺甲醛樹脂泡沫的泡沫密度8kg/m3、拉伸強度135KPa、斷裂伸長率45％、撕裂強度42N/m、回彈率78％。

實施例5

本實施例提供一種三聚氰胺泡沫海綿的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

(1)取摩爾比為1：3的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均勻；

(2)混合物料由物料泵輸入第一螺桿機，在第一螺桿機進料口處加入0.3％的三乙胺水溶液，使內(nèi)部物料的pH值為10，反應(yīng)體系在輸送混合過程中進行反應(yīng)，反應(yīng)時間為8min，反應(yīng)溫度為100℃；

(3)在第一螺桿機進料端、中間位置或末端加入40％的一種或多種的碳酸鈉溶液；碳酸鈉的加入量相對于混合物料為0.01～0.1g/g。

(4)從第一螺桿機出口擠出的透明樹脂進入第二螺桿機，在第二螺桿機內(nèi)繼續(xù)進行聚合反應(yīng)，反應(yīng)時間為30min，反應(yīng)溫度為90℃，生成蜜胺樹脂；本實施例制得的蜜胺樹脂黏度為7000mPa·s(25℃)。

(5)從第二螺桿機尾部出來的透明樹脂經(jīng)過降溫裝置后進入第三螺桿機，第三螺桿機采用循環(huán)冷卻水進行冷卻；

(6)將發(fā)泡劑、乳化劑、穩(wěn)定劑和固化劑從第三螺桿機中部通入，與樹脂混合均勻，第三螺桿機的出料溫度為38℃；

(7)將混合均勻的樹脂通入微波發(fā)泡爐內(nèi)發(fā)泡，形成高開孔率的三聚氰胺泡沫海綿。

其中，所述發(fā)泡劑為正戊烷；所述乳化劑為苯磺酸鈉；所述固化劑為乙酸；所述穩(wěn)定劑為有機氟。

其中，所述發(fā)泡劑、乳化劑、固化劑和穩(wěn)定劑的加入量相對于從第二螺桿機尾部出來透明樹脂分別為0.08g/g、0.03g/g、0.04g/g和0.03g/g。

本實施例制得的三聚氰胺甲醛樹脂泡沫的泡沫密度12kg/m3、拉伸強度≥140KPa、斷裂伸長率55％、撕裂強度45N/m、回彈率80％。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。