酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法
【專利說明】酚醛泡沬夾芯復(fù)合板的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板材及其制備工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 目前，我國普遍采用聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨脂泡沫、礦棉及玻璃棉作為保溫材 料，但以上幾種材料都存在很多缺陷。無機礦棉保溫材料易燃燒、有毒、隔熱效果差，吸水后 更無法隔熱；聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚氨脂泡沫，雖然保溫性能好，但易燃燒，燃燒有熔融滴 落物并伴隨有毒氣排放。酚醛泡沫作為第三代保溫材料，具有輕質(zhì)、阻燃、保溫、無煙無毒等 諸多優(yōu)點。酚醛泡沫復(fù)合板材具有輕質(zhì)、防火、無煙、無毒、無滴落的特點。由于酚醛泡沫閉 孔率高，因而導(dǎo)熱系數(shù)低，隔熱性能好，并具有一定的抗水性和水蒸氣滲透性，是較好的保 溫節(jié)能材料和絕熱材料。目前為止，我國已有鋁箔酚醛泡沫夾芯板和彩鋼酚醛泡沫夾芯板 兩種產(chǎn)品投放市場。二次復(fù)合工藝制備的金屬面板酚醛泡沫芯板會存在以下兩個缺點：一 是表板與芯層泡沫之間的粘結(jié)強度低，酚醛泡沫易脫落；二是會出現(xiàn)由于金屬面板的變形 導(dǎo)致酚醛泡沫開裂等問題。因而，采用木質(zhì)板材替換金屬板作為夾芯板材，克服了面板易變 形的缺點，豐富了復(fù)合夾芯板材種類，具有很好的市場應(yīng)用前景。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 解決的技術(shù)問題：為了拓寬其市場應(yīng)用范圍，本發(fā)明提供一種酚醛泡沫夾芯復(fù)合 板的制備方法，采用先制備酚醛樹脂膠黏劑，再在木質(zhì)板材上涂布酚醛樹脂膠黏劑，采用冷 壓工藝與酚醛泡沫板二次復(fù)合。制備得到的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板表板與芯層泡沫粘接性能 良好，夾芯板具有保溫性好、質(zhì)輕高強、隔音減噪等優(yōu)點。
[0007] 技術(shù)方案：酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，按質(zhì)量份計，包括以下兩個步驟：1) 酚醛樹脂膠黏劑的制備：I .加100份酚類、10~50份醛類和1~20份堿，在60~10(TC下反 應(yīng) 10~90min ; II .加入 10~100 份醛類和 1~20 份堿，60~100°C下反應(yīng) 10~200min JII.加入 0~50份尿素和1~20份堿，60~100°C下反應(yīng)10~90min，冷卻出料得到酚醛樹脂膠黏劑；2)酚 醛泡沫夾芯板的粘合：采用人工輥涂的方式，將添加固化劑的酚醛樹脂膠黏劑涂布于木質(zhì) 板材上,上膠量按20~200g/m 2單面計，按照木質(zhì)板材、酚醛泡沫板、木質(zhì)板材的順序疊放，冷 壓工藝參數(shù)為壓力為0~lMPa及時間為l~120h。
[0008] 所述酚類為苯酚、對苯二酚、鄰苯二酚、對甲苯酚中的至少一種. 所述醛類為甲醛、多聚甲醛、乙二醛的至少一種。
[0009] 所述堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、三乙醇胺、氫氧化鋇或六次甲基四胺中的一 種。
[0010] 所述木質(zhì)板材為纖維板、木膠合板、刨花板、竹木復(fù)合板或細木工板的任一種,厚 度為2~20_。
[0011] 所述固化劑為磷酸、硫酸、草酸、對甲苯磺酸或石油磺酸中的一種或任兩種，混合 比例為任意比，添加量為酚醛樹脂膠黏劑的〇~20wt. %。
[0012] 所述酚醛泡沫板厚度為20~100mm。
[0013] 有益效果：1.采用醛酚醛樹脂膠黏劑作為粘結(jié)劑，毒性小，表板與芯層泡沫粘 接性能強。所述酚醛泡沫夾芯復(fù)合板制備技術(shù)為室溫條件下二次復(fù)合成型，操作簡便可行， 適于進行規(guī)模擴大化工業(yè)生產(chǎn)。2.本發(fā)明制備得到的夾芯復(fù)合板輕質(zhì)高強，保溫隔熱效果 好，且具有良好的隔音效果，可作為新型輕質(zhì)建筑材料使用。
[0014]
【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0016] 實施例1: 第一步，酚醛樹脂膠黏劑的制備：I .按質(zhì)量份，將100份苯酚、20份甲醛和5份氫氧 化鈉，在90°C下反應(yīng)60min ;11 .加入80份多聚甲醛和5份氫氧化鈉，90°C下反應(yīng)150min ; III.加入30份尿素和5份氫氧化鈉，90°C下反應(yīng)60min，冷卻出料得到酚醛樹脂膠黏劑； 第二步，酚醛泡沫夾芯板的粘合：采用人工輥涂的方式，將含有10%wt的硫酸的酚醛樹 脂膠黏劑涂布于刨花板上(上膠量按50g/m 2單面計)，按照刨花板、酚醛泡沫板、刨花板的順 序疊放，在室溫及壓力為0.1 MPa下加壓48h即制得刨花板與酚醛泡沫夾芯復(fù)合板，性能結(jié) 果見附表。
[0017] 實施例2 : 第一步，酚醛樹脂膠黏劑的制備：I .按質(zhì)量份，將100份苯酚與對甲苯酚混合物(苯 酚與對甲苯酚的混合比例為9:1)、10份乙二醛和1份六次甲基四胺，在60°C下反應(yīng)10min ; II .加入10份多聚甲醛和20份三乙醇胺和氫氧化鉀混合物(三乙醇胺和氫氧化鉀的混合 比例為3:7)，60°C下反應(yīng)10min JII.加入20份氨水，60°C下反應(yīng)lOmin，冷卻出料得到酚 醛樹脂膠黏劑； 第二步，酚醛泡沫夾芯板的粘合：采用人工輥涂的方式，不添加固化劑的情況下將酚醛 樹脂膠黏劑涂布于竹木復(fù)合板上(上膠量按200g/m2單面計)，按照竹木復(fù)合板、酚醛泡沫 板、竹木復(fù)合板的順序疊放，在室溫及壓力為OMPa下加壓Ih即制得竹木復(fù)合板與酚醛泡沫 夾芯復(fù)合板，性能結(jié)果見附表。
[0018] 實施例3: 第一步，酚醛樹脂膠黏劑的制備：I .按質(zhì)量份，將100份苯酚與對苯二酚混合物(苯 酚與對苯二酚的混合比例為9:1)、30份甲醛與多聚甲醛的混合物（甲醛與多聚甲醛的混合 比例為3:7)和5份氨水，在80°C下反應(yīng)40min;II .加入70份甲醛與多聚甲醛的混合物（甲 醛與多聚甲醛的混合比例為3:7)和10份氨水，80°C下反應(yīng)IOOmin JII.加入10份尿素和 10份氫氧化鉀，70°C下反應(yīng)30min，冷卻出料得到酚醛樹脂膠黏劑； 第二步，酚醛泡沫夾芯板的粘合：采用人工輥涂的方式，將含有5wt. %的磷酸與對甲苯 磺酸混合(磷酸與對甲苯磺酸的混合重量比例為8:2)的固化劑的酚醛樹脂膠黏劑涂布于纖 維板上(上膠量按l〇〇g/m2單面計)，按照纖維板、酚醛泡沫板、纖維板的順序疊放，在室溫及 壓力為0. 05MPa下加壓24h即制得纖維板與酚醛泡沫夾芯復(fù)合板，性能結(jié)果見附表。
[0019] 實施例4: 第一步，酚醛樹脂膠黏劑的制備：I .按質(zhì)量份，將100份苯酚與鄰苯二酚混合物(苯 酚與鄰苯二酚的混合比例為9:1)、30份乙二醛和10份氫氧化鋇，在70°C下反應(yīng)30min ; II .加入80份甲醒和15份氫氧化鈉,90°C下反應(yīng)50min ;III.加入40份尿素和10份氨 水，80°C下反應(yīng)40min，冷卻出料得到酚醛樹脂膠黏劑； 第二步，酚醛泡沫夾芯板的粘合：采用人工輥涂的方式，將含有3wt. %的硫酸與石油磺 酸(硫酸與石油磺酸的混合重量比例為7:3)的混合固化劑的酚醛樹脂膠黏劑涂布于木膠合 板上(上膠量按150g/m2單面計)，按照木膠合板、酚醛泡沫板、木膠合板的順序疊放，在室溫 及壓力為0. 5MPa下加壓96h即制得木膠合板與酚醛泡沫夾芯復(fù)合板，性能結(jié)果見附表。
[0020] 實施例5: 第一步，酚醛樹脂膠黏劑的制備：I .按質(zhì)量份，將100份苯酚、50份甲醛和20份氫氧 化鋇，在KKTC下反應(yīng)90min ;11 .加入100份甲醛和1份氫氧化鈉，KKTC下反應(yīng)200min ; III.加入50份尿素和1份氨水，100°C下反應(yīng)90min，冷卻出料得到酚醛樹脂膠黏劑； 第二步，酚醛泡沫夾芯板的粘合：采用人工輥涂的方式，將含有20wt. %的草酸與對甲 苯磺酸的混合固化劑(草酸、對甲苯磺酸與水的混合重量比例為3:5:2)的酚醛樹脂膠黏劑 涂布于細木工板上(上膠量按200g/m 2單面計)，按照細木工板、酚醛泡沫板、細木工板的順 序疊放，在室溫及壓力為IMPa下加壓120h即制得細木工板與酚醛泡沫夾芯復(fù)合板，性能結(jié) 果見附表。
[0021] 實施例6: 第一步，酚醛樹脂膠黏劑的制備：I .按質(zhì)量份，將100份苯酚、40份多聚甲醛和5份 氨水，在80°C下反應(yīng)60min ; II .加入80份多聚甲醒和10份氨水，90°C下反應(yīng)120min ; III.加入30份尿素和15份氨水，80°C下反應(yīng)60min，冷卻出料得到酚醛樹脂膠黏劑； 第二步，酚醛泡沫夾芯板的粘合：采用人工輥涂的方式，將含有15%的磷酸固化劑的酚 醛樹脂膠黏劑涂布于纖維板上(上膠量按200g/m2單面計)，按照纖維板、酚醛泡沫板、纖維 板的順序疊放，在室溫及壓力為〇. OlMPa下加壓12h即制得纖維板與酚醛泡沫夾芯復(fù)合板， 性能結(jié)果見附表。
[0022] 附表：復(fù)合夾芯板力學(xué)性能測試結(jié)果
【主權(quán)項】
1. 酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，其特征在于按質(zhì)量份計，包括以下兩個步驟：1) 酚醛樹脂膠黏劑的制備：I .加100份酚類、10~50份醛類和1~20份堿，在60~10(TC下反 應(yīng) 10~90min ; II .加入 10~100 份醛類和 1~20 份堿，60~100°C下反應(yīng) 10~200min JII.加入 0~50份尿素和1~20份堿，60~100°C下反應(yīng)10~90min，冷卻出料得到酚醛樹脂膠黏劑；2)酚 醛泡沫夾芯板的粘合：采用人工輥涂的方式，將添加固化劑的酚醛樹脂膠黏劑涂布于木質(zhì) 板材上,上膠量按20~200g/m 2單面計，按照木質(zhì)板材、酚醛泡沫板、木質(zhì)板材的順序疊放，冷 壓工藝參數(shù)為壓力為0~lMPa及時間為l~120h。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述酚類為苯 酚、對苯二酚、鄰苯二酚、對甲苯酚中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述醛類為甲 醛、多聚甲醛、乙二醛的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述堿為氫氧 化鈉、氫氧化鉀、氨水、三乙醇胺、氫氧化鋇或六次甲基四胺中的一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述木質(zhì)板材 為纖維板、木膠合板、刨花板、竹木復(fù)合板或細木工板的任一種,厚度為2~20mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述固化劑為 磷酸、硫酸、草酸、對甲苯磺酸或石油磺酸中的一種或任兩種，混合比例為任意比，添加量為 酚醛樹脂膠黏劑的0~20wt. %。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，其特征在于所述酚醛泡沫 板厚度為20~100mm。
【專利摘要】酚醛泡沫夾芯復(fù)合板的制備方法，包括酚醛樹脂膠黏劑的制備及酚醛泡沫夾芯板的粘合，所述酚醛泡沫層頂部和底部均設(shè)有木質(zhì)板材，在室溫下芯層泡沫通過酚醛樹脂膠黏劑與上下兩層木質(zhì)板材形成一體的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述的酚醛泡沫夾芯復(fù)合板通過冷壓法進行制備，工藝簡單方便可行，制備的夾芯復(fù)合板具有保溫性好、輕質(zhì)高強、隔音降噪等特點。
【IPC分類】B32B21-08, B32B37-12, B32B37-10, B32B7-12, B32B27-42
【公開號】CN104669721
【申請?zhí)枴緾N201510086099
【發(fā)明人】陳日清, 王春鵬, 魏娟, 儲富祥
【申請人】中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月17日