CN105175668B - 一种用于玻璃棉保温材料的针状硅灰石/脲醛树脂配方 - Google Patents

Abstract

一种用于玻璃棉保温材料的含有特定长径比针状硅灰石的高渗透性脲醛树脂新配方，通过在脲醛树脂配方中加入1‑10％的长径比≥20:1的针状硅灰石填料，实现脲醛树脂对玻璃棉渗透性和界面相容性的显著提高，从而有效提高玻璃棉保温材料的生产效率和产品的机械性能。

Description

一种用于玻璃棉保温材料的针状硅灰石/脲醛树脂配方

技术领域

本发明涉及一种改性的脲醛树脂配方，特别涉及一种可用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方。

背景技术

玻璃棉因其具有保温隔热性能好，隔音吸音效果佳，密度小、导热系数低，阻燃、环保、化学性能温度、无毒无害、价格低廉、使用周期长等突出优点，被广泛应用于保温材料领域的各个方面。

玻璃棉在使用前，必须通过浸胶处理，方才具有一定的机械强度和使用性能。脲醛树脂因其卓越的性价比，一直作为玻璃棉保温材料的高效粘结剂被广泛应用于玻璃棉浸胶处理中。同时，由于玻璃棉表面具有很强的极性，而脲醛树脂等粘结剂极性较弱，因此导致玻璃棉与有机树脂之间的界面相容性差，造成产品加工过程中树脂浸透速度慢，并且难以完全浸透玻璃棉，从而在一定程度上影响了产品的生产速度和最终制品的质量。因此，如何通过对脲醛树脂的改性，提高脲醛树脂对玻璃棉的渗透性和界面相容性，显得至关重要。

硅灰石是一种三斜晶系，通常呈片状、放射状或纤维状硅酸盐晶体。颜色呈白色，有时带浅灰、浅红色调，有玻璃光泽，广泛应用于造纸、陶瓷、水泥及塑料橡胶等复合材料工业中。针状硅灰石(部分商品也被称为硅灰石纤维)是硅灰石粉体填料的一种，被广泛使用于复合材料领域。目前工业中使用较多的为普通长径比的针状填料(其长径比在8:1至15:1之间)，对脲醛树脂等粘结剂的性能几乎没有实质性的影响。高长径比针状硅灰石是近些年市场上出现的产品，其较高的长径比对橡胶具有良好的补强作用，因而作为橡胶补强剂被应用于橡胶工业中，但高长径比针状硅灰石对脲醛树脂等粘结剂性能，特别是渗透性的改善却未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，提高脲醛树脂对玻璃棉的渗透性，加快玻璃棉的浸胶速度，并可以在一定程度上提高玻璃棉与脲醛树脂的界面相容性，从而有利于产品机械性能的提高。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于玻璃棉保温材料的针状硅灰石/脲醛树脂配方，其特征在于，按重量百分比，所述的针状硅灰石/脲醛树脂配方由下列组分组成：

(a)甲醛，用量为55-70％。

(b)尿素，用量为15-25％。

(c)长径比≥20:1的针状硅灰石，用量为1-10％。

(d)三聚氰胺，用量为10-15％。

(e)pH值调节剂，以pH值调节剂调至pH值为7-8。

将上述物料混合并搅拌均匀后，以pH值调节剂调至pH值为7-8即可获得。

本发明所述的甲醛为市售含量为37％的甲醛水溶液。

本发明所述的尿素为市售的工业级产品。

本发明采用特定的高长径比针状硅灰石，即长径比大于等于20:1的针状硅灰石，为其中的技术关键。从附图1中可见随着硅灰石长径比的增加，树脂的渗透速度逐渐上升；从附图2中可观察到随着硅灰石长径比的增加，制品机械强度上升。申请人在研究中发现，当针状硅灰石的长径比≥20:1时，具有比玻璃棉优越得多的界面相容性及硬挺性，更有利于促进树脂渗透性的提高。该长径比的针状硅灰石能够导致脲醛树脂对玻璃棉的渗透性和界面相容性达到最佳平衡。所述的针状硅灰石经偶联剂表面处理，市场有销售。

本发明中在常规脲醛树脂配方中加入长径比≥20:1的高长径比针状硅灰石。该长径的针状硅灰石与脲醛树脂的界面相容性良好，并可通过针状硅灰石优异的携载作用和硬挺性，提高脲醛树脂对玻璃棉的渗透性，加快玻璃棉的浸胶速度，并可以在一定程度上提高玻璃棉与脲醛树脂的界面相容性，从而有利于产品机械性能的提高。

本发明所述的三聚氰胺为市售工业级产品。

本发明所述的pH值调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾。

本发明的优点：

本发明在常规脲醛树脂配方的基础上进行改进，工艺简单，操作容易，无需额外的附加投资和设备改造。该配方制备的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂，可通过针状硅灰石优异的硬挺性和携载作用，提高脲醛树脂对玻璃棉的渗透性，加快玻璃棉的浸胶速度，并可以在一定程度上提高玻璃棉与脲醛树脂的界面相容性，从而有利于产品机械性能的提高。

下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。

附图说明

图1为填料(硅灰石)长径比与树脂渗透速度上升比率关系曲线；

图2为填料(硅灰石)长径比与制品机械强度上升比率关系曲线。

具体实施方式

实施例1：

一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，其组成为，将65kg甲醛溶液与18kg尿素、10kg三聚氰胺、7kg长径比为25:1的针状硅灰石，混合搅拌均匀，然后以氢氧化钠调节pH值至7-8，即可得到高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂。该配方与纯脲醛树脂相比，对玻璃纤维的渗透速度可提高30-35％，所制备的玻璃钢制品的机械强度提高20-35％。

实施例2：

一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，其组成为，将70kg甲醛溶液与15kg尿素、14kg三聚氰胺、1kg长径比为25:1的针状硅灰石，混合搅拌均匀，然后以氢氧化钠调节pH值至7-8，即可得到高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂。该配方与纯脲醛树脂相比，对玻璃纤维的渗透速度可提高15-20％，所制备的玻璃钢制品的机械强度提高10-20％。

实施例3：

一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，其组成为，将55kg甲醛溶液与25kg尿素、10kg三聚氰胺、10kg长径比为20:1的针状硅灰石，混合搅拌均匀，然后以氢氧化钠调节pH值至7-8，即可得到高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂。该配方与纯脲醛树脂相比，对玻璃纤维的渗透速度可提高25-35％，所制备的玻璃钢制品的机械强度提高20-30％。

实施例4：

一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，其组成为，将69kg甲醛溶液与15kg尿素、15kg三聚氰胺、1kg长径比为30:1的针状硅灰石，混合搅拌均匀，然后以氢氧化钠调节pH值至7-8，即可得到高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂。该配方与纯脲醛树脂相比，对玻璃纤维的渗透速度可提高15-25％，所制备的玻璃钢制品的机械强度提高15-25％。

实施例5：

一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，其组成为，将65kg甲醛溶液与20kg尿素、10kg三聚氰胺、5kg长径比为25:1的针状硅灰石，混合搅拌均匀，然后以氢氧化钠调节pH值至7-8，即可得到高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂。该配方与纯脲醛树脂相比，对玻璃纤维的渗透速度可提高26-32％，所制备的玻璃钢制品的机械强度提高18-30％。

实施例6：

一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，其组成为，将69kg甲醛溶液与15kg尿素、15kg三聚氰胺、1kg长径比为20:1的针状硅灰石，混合搅拌均匀，然后以氢氧化钠调节pH值至7-8，即可得到高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂。该配方与纯脲醛树脂相比，对玻璃纤维的渗透速度可提高12-18％，所制备的玻璃钢制品的机械强度提高10-16％。

实施例7：

一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，其组成为，将65kg甲醛溶液与18kg尿素、10kg三聚氰胺、7kg长径比为30:1的针状硅灰石，混合搅拌均匀，然后以氢氧化钠调节pH值至7-8，即可得到高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂。该配方与纯脲醛树脂相比，对玻璃纤维的渗透速度可提高32-38％，所制备的玻璃钢制品的机械强度提高21-35％。

实施例8：

一种用于玻璃棉保温材料的高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂配方，其组成为，将65kg甲醛溶液与17kg尿素、10kg三聚氰胺、8kg长径比为25:1的针状硅灰石，混合搅拌均匀，然后以氢氧化钠调节pH值至7-8，即可得到高渗透性针状硅灰石/脲醛树脂。该配方与纯脲醛树脂相比，对玻璃纤维的渗透速度可提高30-36％，所制备的玻璃钢制品的机械强度提高20-36％。

Claims (5)

1.一种用于玻璃棉保温材料的针状硅灰石/脲醛树脂组合物，其特征在于，按重量百分比，所述的针状硅灰石/脲醛树脂配方由下列组分组成：

(a)甲醛，用量为55-70％；

(b)尿素，用量为15-25％；

(c)长径比为20～30∶1的针状硅灰石填料，用量为1-10％；

(d)三聚氰胺，用量为10-15％；

(e)pH值调节剂，以pH值调节剂调至pH值为7-8。

2.根据权利要求1所述的用于玻璃棉保温材料的针状硅灰石/脲醛树脂组合物，其特征在于，所述甲醛为市售含量为37％的甲醛水溶液。

3.根据权利要求1所述的用于玻璃棉保温材料的针状硅灰石/脲醛树脂组合物，其特征在于，所述尿素为市售的工业级产品。

4.根据权利要求1所述的用于玻璃棉保温材料的针状硅灰石/脲醛树脂组合物，其特征在于，所述三聚氰胺为市售工业级产品。

5.根据权利要求1所述的用于玻璃棉保温材料的针状硅灰石/脲醛树脂组合物，其特征在于，所述pH值调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。