[00332716]一种改性三聚氰胺泡沫塑料及其制备方法

1、课题来源与背景 本项目来源于企业自主研发。 三聚氰胺泡沫塑料是近年来开发出的高附加值、高科技含量的三聚氰胺深加工产品,于20世纪90年代开始工业化生产,在世界上工艺技术专利由德国巴斯夫（BASF）公司独家拥有。1996年,德国BASF公司首次在民用市场推出软质三聚氰胺泡沫塑料,引起世界高分子行业的高度关注,随后BASF公司先后建设了几套工业化生产装置,产能在50万m3/a左右,随着需求量的逐年增加,BASF公司不断扩产并保持市场供需平衡,产品在全球长期处于高价垄断地位,近期在上海进口的BASF公司生产的三聚氰胺泡沫塑料报价高达5000元/m3。三聚氰胺泡沫塑料具有轻质、吸音、隔热、阻燃、稳定、低温柔性好、透气性好、耐磨损能力强、适用温区广（正常工作温度为－180~200℃;短期可耐240℃高温而不产生形变） 等优点。由于三聚氰胺泡沫在燃烧时结焦而不产生流滴,产生的烟雾量比普通的塑料材料低的多,毒性也小的多,是目前是我国公安部门推荐使用的新型高科技防火材料。但同时三聚氰胺泡沫塑料也存在着业界熟知的缺点,如强度低、脆性大、柔韧性差、容易掉粉末等。 2、技术原理及性能指标 技术原理：本项目由聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂 100份、 表面活性剂 5～20份、发泡剂 10～20份、固化剂 8～20份等原材料组成,通过以下制备工艺制备： （1）制备聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂 将甲醛溶液与三聚氰胺按摩尔比为1：1～3进行混合,然后向其内加入氢氧化钠调节PH值为9～10,在85～98℃,反应50-70min制取三聚氰胺甲醛树脂;然后称取100份三聚氰胺甲醛树脂并加入6～20份聚乙烯醇缩醛,并通入氮气继续反应20～30min,最后用盐酸中和其PH值为6 .8~7 .2,抽真空20～30min脱水得聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂。 （2）制备固化剂 按配比称取氯化铵、硼酸、酚磺酸与水进行搅拌混合即得固化剂。 （3）制备改性三聚氰胺泡沫塑料 将100份（1）制备的聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺树脂预热到30～40℃,向其加入表面活性剂 5～20份、发泡剂10～20份,搅拌1～3min,再加入（2）制备的固化剂8～20份搅拌均匀;然后将混合物迅速倒入模具中,并送入远红外加热炉中,调节温度为60～80℃进行预发泡0 .5～1h,然后升温到110～130℃高温烘烤1～2h,即得到三聚氰胺泡沫塑料。进一步,所述步骤（1）中甲醛溶液的质量分数为37%～40%;所述NaOH溶液的质量分数为20%～40%。 性能指标： 压缩强度：0.72-0.96MPa,冲击强度：203-224KPa,掉渣率：1.9-3.1%,吸声系数：0.64-0.77。 3、技术的创造性与先进性 （1）本项目制得的改性三聚氰胺泡沫塑料使用了聚乙烯醇缩醛,由于聚乙烯醇缩醛的粘结性能够大幅度降低泡沫塑料的掉渣率; （2）本项目制得的改性三聚氰胺泡沫引入了聚乙烯醇缩醛柔性段,提高了泡沫塑料的柔韧性; （3）本项目中使用聚乙烯醇缩醛改性三聚氰胺泡沫,使得三聚氰胺分子链交联更加复杂,网状结构更牢固,所以具有优良地压缩强度;同时复杂的交联结构使得泡沫塑料吸声效果得到提高。 （4）将本项目中制备的改性三聚氰胺泡沫塑料和市售的普通三聚氰胺泡沫塑料的相关性能按照本行业的国家标准进行对比,其压缩强度提高了2～3倍;冲击强度也提高了30%以上;掉渣率减小了50%左右;吸声系数提高了80%以上。 4、技术的成熟程度,适用范围和安全性 本项目研发的技术目前较为成熟,比普通三聚氰胺泡沫塑料压缩强度提高了2～3倍,冲击强度提高了30%以上,掉渣率减小了50%左右,吸声系数提高了80%以上,。 5、应用情况及存在的问题 本项目制备的三聚氰胺泡沫塑料广泛使用在防火、保温材料等领域,有望能成为替代保温材料的主力军。 6、历年获奖情况 本项目获得1件发明专利, 一种改性三聚氰胺泡沫塑料及其制备方法 ,专利号ZL201310278729.0。