一种低成本建筑保温材料及其制备方法与流程

本发明涉及保温材料，具体涉及一种低成本建筑保温材料及其制备方法。

背景技术：

1、酚醛树脂是苯酚和甲醛缩聚而成，其发泡物。酚醛树脂经过发泡固化后，基本没有有害物质。酚醛泡沫材料属高分子有机硬质铝箔泡沫产品，是由热固性酚醛树脂发泡而成，它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落，使用温度围广（-196～+200℃）低温环境下不收缩、不脆化，是暖通制冷工程理想的绝热材料，由于酚醛泡沫闭孔率高，则导热系数低，隔热性能好，并具有抗水性和水蒸气渗透性，是理想的保温节能材料。

2、酚醛树脂保温材料可以有效解决建筑防火保温问题，在高温下不熔滴、不软化、发烟量低，不扩散火焰，耐火焰穿透，防火性能出色，并且具有良好的保温节能效果，将优异的防火性能与良好的节能效果集于一身，适合于外墙外保温；也可以与饰面层复合制作保温装饰一体化板，还可以用于构筑传统eps/xps/pu外墙保温系统防火隔离带，用作幕墙内的防火保温隔热材料、防火门内隔热材料，以及低温或高温场合的防火保温隔热材料。现有技术中，酚醛树脂材料的原料成本较高，而且制备工艺相对复杂，导致成品价格高于其他保温材料，这在一定程度上制约了酚醛树脂材料的规模化应用。

技术实现思路

1、本发明旨在针对现有技术的技术缺陷，提供一种低成本建筑保温材料及其制备方法，以解决常规酚醛树脂保温材料成本较高、工艺复杂的技术问题。

2、为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种低成本建筑保温材料，包括以下重量份的成分：酚醛树脂75~80份，三羟甲基丙烷35~45份，2,2-二羟甲基丙酸20~25份，三羟甲基乙烷三硝酸酯12~18份，5-甲氧基间苯二甲酸8~10份，甲基乙基酮4~6份，三甲基乙酰胺1~4份，乙二胺四乙酸二钠0.5~2份，增韧剂2~8份，消泡剂3~6份，流平剂4~8份，抗氧化剂2~4份。

4、作为优选，所述增韧剂为聚乙酸乙烯酯。

5、作为优选，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

6、作为优选，所述流平剂为丙烯酸酯均聚物。

7、作为优选，所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。

8、作为优选，该低成本建筑保温材料还包括3~3.5重量份的香叶基丙酮。

9、作为优选，该低成本建筑保温材料还包括1~2重量份的二氢月桂烯醇。

10、在以上技术方案的基础上，本发明进一步提高了上述低成本建筑保温材料的制备方法，包括以下步骤：

11、1）在过饱和氢氧化钠环境中将甲醛和间苯二酚混合，再加入苯胺，在搅拌条件下保持1~2h，而后在减压条件下以20~30℃的温度蒸发体系至一半体积，再向其中加入玻璃微珠和2-乙酰基环己酮，在震荡条件下反应20~30min，而后将体系温度降低至0~1℃，收集固相，经水洗、干燥后得到酚醛树脂；

12、2）取配方量的所述酚醛树脂，与配方量的三甲基乙酰胺、乙二胺四乙酸二钠混合，并向其中持续通入氧气，反应20min，而后以氮气置换氧气，并升温至50~60℃，保持1h，而后向其中加入配方量的三羟甲基乙烷三硝酸酯、5-甲氧基间苯二甲酸、甲基乙基酮，混匀后向其中滴加反丁烯二酸，直至析出晶体，加水稀释至2倍体积，再向其中加入四苯基吡嗪，充分反应；

13、3）将步骤3）所得产物与配方量的三羟甲基丙烷、2,2-二羟甲基丙酸混合，升温至120~150℃，向其中加入配方量的增韧剂和消泡剂，而后自然冷却，在冷却过程中，当体系温度处于80~90℃过程中向其中加入配方量的流平剂，当体系温度处于60~70℃过程中向其中加入配方量的抗氧化剂，待冷却至室温后抽滤去除固相，洗涤、干燥，即得到所述低成本建筑保温材料。

14、作为优选，步骤2）中氮气置换氧气的全过程时长不超过20min。

15、作为优选，步骤3）中增韧剂和消泡剂的摩尔比为1:1.5。

16、本发明提供了一种低成本建筑保温材料及其制备方法。该技术方案首先对酚醛树脂保温材料的配方进行了改进，在此基础上设计了全新的制备方法。具体来看，本发明以酚醛树脂作为主要成分，引入特定量的三羟甲基丙烷及2,2-二羟甲基丙酸，从而在充分保证保温性能的前提下适当降低了原料成本；同时，本发明添加了甲基乙基酮和三甲基乙酰胺等成分，有助于改善保温材料的力学性能。在制备方法层面，本发明首先利用甲醛和间苯二酚进行缩合，在此基础上利用2-乙酰基环己酮进行改性，对于所制得的改性酚醛树脂，首先与三甲基乙酰胺、乙二胺四乙酸构建了反应体系，再形成交联结构，最后利用增韧剂、流平剂等成分改善其性能。本发明成本较低，制备高效，且产物具有良好的保温性能，极具推广前景。

技术特征：

1.一种低成本建筑保温材料，其特征在于包括以下重量份的成分：酚醛树脂75~80份，三羟甲基丙烷35~45份，2,2-二羟甲基丙酸20~25份，三羟甲基乙烷三硝酸酯12~18份，5-甲氧基间苯二甲酸8~10份，甲基乙基酮4~6份，三甲基乙酰胺1~4份，乙二胺四乙酸二钠0.5~2份，增韧剂2~8份，消泡剂3~6份，流平剂4~8份，抗氧化剂2~4份。

2.根据权利要求1所述的一种低成本建筑保温材料，其特征在于，所述增韧剂为聚乙酸乙烯酯。

3.根据权利要求1所述的一种低成本建筑保温材料，其特征在于，所述消泡剂为磷酸三丁酯。

4.根据权利要求1所述的一种低成本建筑保温材料，其特征在于，所述流平剂为丙烯酸酯均聚物。

5.根据权利要求1所述的一种低成本建筑保温材料，其特征在于，所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚。

6.根据权利要求1所述的一种低成本建筑保温材料，其特征在于，该低成本建筑保温材料还包括3~3.5重量份的香叶基丙酮。

7.根据权利要求1所述的一种低成本建筑保温材料，其特征在于，该低成本建筑保温材料还包括1~2重量份的二氢月桂烯醇。

8.权利要求1所述低成本建筑保温材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中氮气置换氧气的全过程时长不超过20min。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤3）中增韧剂和消泡剂的摩尔比为1:1.5。

技术总结本发明提供了一种低成本建筑保温材料及其制备方法。该技术方案首先对酚醛树脂保温材料的配方进行了改进。具体来看，本发明以酚醛树脂作为主要成分，引入特定量的三羟甲基丙烷及2,2‑二羟甲基丙酸，从而在充分保证保温性能的前提下适当降低了原料成本；同时，本发明添加了甲基乙基酮和三甲基乙酰胺等成分，有助于改善保温材料的力学性能。在制备方法层面，本发明首先利用甲醛和间苯二酚进行缩合，在此基础上利用2‑乙酰基环己酮进行改性，对于所制得的改性酚醛树脂，首先与三甲基乙酰胺、乙二胺四乙酸构建了反应体系，再形成交联结构，最后利用增韧剂、流平剂等成分改善其性能。本发明成本较低，制备高效，且产物具有良好的保温性能，极具推广前景。技术研发人员：朱东征,孙军华,李本奇,王申泉,高文华,王永成,胡江淮受保护的技术使用者：山东北理华海复合材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4