本發(fā)明涉及有機高分子化合物合成領域,具體涉及含有聚醚結構的聚合物及其制備方法、含有氨基結構的聚合物及其制備方法、酚醛泡沫用表面活性劑組合物、制備酚醛泡沫的方法。
背景技術:
1、酚醛泡沫是一種新型難燃、防火低煙的保溫材料,它是由酚醛樹脂加入阻燃劑、抑煙劑、發(fā)泡劑、固化劑及其它助劑制成的閉孔硬質泡沫。它最突出的特點是難燃、低煙、抗高溫歧變。它可以現(xiàn)場澆注發(fā)泡、可模制、也可機械加工,可制成板材、管殼及各種異型產品。酚醛泡沫塑料原料來源豐富,價格低廉,而且生產加工簡單,產品用途廣泛。它適用于大型冷庫、貯罐、船舶及各種保溫管道和建筑業(yè)。如果用于防火要求嚴格的廠礦及機械設備,如:輪船、軍艦、火車、裝甲車的保溫以及造紙、化工、制藥等方面更能突出它難燃、低煙、抗高溫歧變的特點。
2、酚醛泡沫雖然有這么多優(yōu)點,但與聚氨酯泡沫板相比還有明顯的不足;例如:①物理性能不理想,整體的粘結性不好,抗壓抗折能力極低,所以一般都要用很厚的才行,不是每一種保溫工程都適用;酚醛本身很脆,易粉化,不大適用于外墻,還需再加工,施工損耗比較大,用酚醛板做外保溫,再貼面磚不安全;
3、②導熱系數(shù)偏高;聚氨酯泡沫板的導熱系數(shù)一般在23-25w/m·k,酚醛泡沫板的導熱系數(shù)在30-35w/m·k。作為一種保溫材料,導熱系數(shù)高是致命缺點;
4、③閉孔率不夠,容易吸水,酚醛泡沫用酸做催化劑,吸水后的泡沫顯酸性;泡沫用金屬掛鉤固定在建筑物的外墻,酸性的泡沫嚴重腐蝕金屬掛鉤,掛鉤強度減低,泡沫容易從墻體脫落。
5、如何提高酚醛泡沫的閉孔率,減低酚醛泡沫的吸水率,減低導熱系數(shù)就是酚醛泡沫行業(yè)面對的最大課題。如果解決了這個課題,酚醛泡沫的應用將大幅度提升。如果解決酚醛泡沫閉孔率、吸水率、導熱系數(shù)等一系列的問題,那酚醛泡沫的優(yōu)勢超過所有其他保溫材料。
6、由于表面活性劑在酚醛發(fā)泡成型中作用復雜且對最終產品的性能有顯著影響,因此一款優(yōu)質的、性能卓越的表面活性劑對酚醛泡沫性能提升有很大作用,這有助于優(yōu)化配方,提高產品質量,降低成本,并可能開發(fā)出具有新性能的酚醛泡沫塑料。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術的酚醛泡沫存在的閉孔率低、吸水率低、導熱系數(shù)高的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的第一方面提供一種制備含有聚醚結構的聚合物的方法,該方法包括:
3、在催化劑ⅰ存在下,將低含氫硅油、烯丙醇聚醚a和烯丙醇聚醚b進行混合反應ⅰ,得到所述含有聚醚結構的聚合物;所述低含氫硅油的含氫量為0.5-0.75wt%,在25℃下的運動粘度為60-70mm2/s;
4、所述烯丙醇聚醚a和所述烯丙醇聚醚b的重均分子量各自獨立地為500-4000;所述烯丙醇聚醚a的結構式如式(1)所示,所述烯丙醇聚醚b的結構式如式(2)所示;
5、
6、其中,在式(1)和式(2)中,eo表示氧乙烯基團,po表示氧丙烯基團;
7、在式(1)中,a和b之比為0.07-10:1;
8、在式(2)中,c和d之比為0.04-4:1。
9、本發(fā)明的第二方面提供由第一方面所述的方法制備得到的含有聚醚結構的聚合物。
10、本發(fā)明的第三方面提供一種制備含有氨基結構的聚合物的方法,該方法包括:
11、(1)將端含氫硅油進行調聚,然后在催化劑ⅰⅰ、醇溶劑和抗氧劑存在下,將調聚得到的端含氫硅油和醚類化合物進行混合反應?、。玫骄€性聚醚改性硅油;所述端含氫硅油的含氫量為0.3-0.4wt%,在25℃下的動力粘度為300-350mpa.s;
12、所述醚類化合物為烯丙醇縮水甘油醚和/或環(huán)氧基封端烯丙醇聚醚;所述環(huán)氧基封端烯丙醇聚醚的重均分子量為500-4000;所述環(huán)氧基封端烯丙醇聚醚的結構式如式(3)所示;
13、
14、其中,在式(3)中,eo表示氧乙烯基團,po表示氧丙烯基團;e和f之比為0.04-30:1;
15、(2)將所述線性聚醚改性硅油和胺類化合物進行混合反應?、、?,得到所述含有氨基結構的聚合物;所述胺類化合物為一乙醇胺和/或苯胺。
16、本發(fā)明的第四方面提供由第三方面所述的方法制備得到的含有氨基結構的聚合物。
17、本發(fā)明的第五方面提供一種酚醛泡沫用表面活性劑組合物,該組合物中含有表面活性劑a、表面活性劑b、聚山梨酯80和蓖麻油聚氧乙烯醚60;
18、所述表面活性劑a、所述表面活性劑b、所述聚山梨酯80和所述蓖麻油聚氧乙烯醚60的含量重量比為1:0.2-0.8:0.2-0.6:0.6-1.2;
19、其中,所述表面活性劑a為第二方面所述的含有聚醚結構的聚合物;
20、所述表面活性劑b為第四方面所述的含有氨基結構的聚合物。
21、本發(fā)明的第六方面提供一種制備酚醛泡沫的方法,該方法包括:
22、(1)將甲階酚醛樹脂、發(fā)泡劑、固化劑和表面活性劑組合物進行發(fā)泡處理,得到中間體;
23、(2)將所述中間體進行固化;
24、其中,所述表面活性劑組合物為第五方面所述的酚醛泡沫用表面活性劑組合物。
25、通過上述技術方案,本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術至少具有以下優(yōu)點:
26、(1)本發(fā)明提供含有聚醚結構的聚合物和含有氨基結構的聚合物,該兩種聚合物均作為具有特殊結構的有機硅類表面活性劑,能夠有效減低表面張力,在泡沫起發(fā)時有助于形成泡核,并為后期泡孔的細密做好基礎。
27、(2)本發(fā)明提供的酚醛泡沫用表面活性劑組合物中,選擇聚山梨酯80和蓖麻油聚氧乙烯醚60作為非硅類表面活性劑,這兩種表面活性劑與有機硅類表面活性劑配伍性良好,有更好的相容性與乳化能力,表面活性劑組合物中各組分間良好相溶性對高閉孔率的形成起到決定性作用,表現(xiàn)出乳化效果好,相溶性好,組分沒有相分離過程,能夠形成穩(wěn)定的泡沫結構。
1.一種制備含有聚醚結構的聚合物的方法,其特征在于,該方法包括:
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其中,所述低含氫硅油、所述烯丙醇聚醚a和所述烯丙醇聚醚b的用量重量比為1:1.5-2.5:0.8-0.9;
3.由權利要求1或2所述的方法制備得到的含有聚醚結構的聚合物。
4.一種制備含有氨基結構的聚合物的方法,其特征在于,該方法包括:
5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其中,所述調聚得到的端含氫硅油、所述醚類化合物和所述胺類化合物的用量重量比為1:0.14-0.8:0.06-0.09;
6.由權利要求4或5所述的方法制備得到的含有氨基結構的聚合物。
7.一種酚醛泡沫用表面活性劑組合物,其特征在于,該組合物中含有表面活性劑a、表面活性劑b、聚山梨酯80和蓖麻油聚氧乙烯醚60;
8.一種制備酚醛泡沫的方法,其特征在于,該方法包括:
9.根據(jù)權利要求8所述的方法,其中,相對于100重量份的所述甲階酚醛樹脂,所述發(fā)泡劑的用量為6-14重量份,所述固化劑的用量為2-8重量份,所述表面活性劑組合物的用量為1-10重量份。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的方法,其中,所述發(fā)泡處理的條件包括:溫度為50-80℃,時間為1-2min;