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CN110358250A - 一种高保水性三聚氰胺泡沫及其制备方法 - Google Patents

一种高保水性三聚氰胺泡沫及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于三聚氰胺技术领域，尤其涉及一种高保水性三聚氰胺泡沫及其制备方法，该高保水性三聚氰胺泡沫由以下重量份原料制成：三聚氰胺30‑50份、甲醛180‑250份、碱性催化剂3‑8份、固化剂4‑9份、发泡剂22‑28份、乳化剂3‑8份、聚乙烯醇10‑20份、壳聚糖5‑10份、过硫酸铵0.1‑0.5份、亚硫酸氢钠0.03‑0.05份、N，N，‑亚甲基丙烯酰胺1‑5份、水100‑200份与季铵盐1‑5份；本发明三聚氰胺泡沫保水性优异，同时制备方法简单易行。

Description

一种高保水性三聚氰胺泡沫及其制备方法
技术领域
本发明属于三聚氰胺技术领域，尤其涉及一种高保水性三聚氰胺泡沫及其制备方法。
背景技术
三聚氰胺泡沫是一种具有高开孔率、三维网络结构的新型泡沫塑料，具有吸声性能、阻燃性能、隔热性能、吸水-保水性能、耐湿热稳定性及二次加工等性能，因而具有广泛的应用领域，而目前关于三聚氰胺泡沫保水性能研究报道较少。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种保水性优异的三聚氰胺泡沫，同时制备方法简单易行。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高保水性三聚氰胺泡沫，由以下重量份原料制成：三聚氰胺30-50份、甲醛180-250份、碱性催化剂3-8份、固化剂4-9份、发泡剂22-28份、乳化剂3-8份、聚乙烯醇10-20份、壳聚糖5-10份、过硫酸铵0.1-0.5份、亚硫酸氢钠0.03-0.05份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺1-5份、水100-200份与季铵盐1-5份。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
作为本发明进一步优选高保水性三聚氰胺泡沫，由以下重量份原料制成：三聚氰胺30份、甲醛180份、碱性催化剂3份、固化剂4份、发泡剂22份、乳化剂3份、聚乙烯醇10份、壳聚糖5份、过硫酸铵0.1份、亚硫酸氢钠0.03份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺1份、水100份与季铵盐1份。
作为本发明进一步优选高保水性三聚氰胺泡沫，由以下重量份原料制成：三聚氰胺40份、甲醛210份、碱性催化剂5份、固化剂7份、发泡剂25份、乳化剂5份、聚乙烯醇15份、壳聚糖7份、过硫酸铵0.3份、亚硫酸氢钠0.04份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺3份、水150份与季铵盐3份。
作为本发明进一步优选高保水性三聚氰胺泡沫，由以下重量份原料制成：三聚氰胺50份、甲醛250份、碱性催化剂8份、固化剂9份、发泡剂28份、乳化剂8份、聚乙烯醇20份、壳聚糖10份、过硫酸铵0.5份、亚硫酸氢钠0.05份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺5份、水200份与季铵盐5份。
作为本发明进一步优选，所述碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
作为本发明进一步优选，所述固化剂为硼酸或谷氨酸。
作为本发明进一步优选，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钠、正戊烷与正己烷中的一种或几种的混合物。
作为本发明进一步优选，所述乳化剂为烷基苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚与烷基萘磺酸盐中的一种或几种的混合物。
作为本发明进一步优选，所述季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵与十六烷基三甲基氟化铵中的一种或几种的混合物。
本发明还提供一种高保水性三聚氰胺泡沫的制备方法，包括以下步骤：
A、按以下重量份原料称取：三聚氰胺30-50份、甲醛180-250份、碱性催化剂3-8份、固化剂4-9份、发泡剂22-28份、乳化剂3-8份、聚乙烯醇10-20份、壳聚糖5-10份、过硫酸铵0.1-0.5份、亚硫酸氢钠0.03-0.05份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺1-5份、水100-200份与季铵盐1-5份；
B、将三聚氰胺、甲醛、碱性催化剂与季铵盐，在90-100℃温度条件下，反应40-50min，得到三聚氰胺预聚体；
C、将聚乙烯醇、壳聚糖、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、N，N，-亚甲基丙烯酰胺与水，在500-800rpm搅拌条件下混匀，并控制pH值为7.1-7.8，然后在90-100℃温度条件下，反应3-4h，得到凝胶体；
D、将步骤B得到的三聚氰胺预聚体与步骤C得到的凝胶体以及固化剂、发泡剂、乳化剂搅拌混匀，得到混合物，将混合物置于微波烤箱内，在200-280℃温度条件下，发泡8-14min，即得高保水性三聚氰胺泡沫。
本发明的有益效果是：本发明产品中亲水基团季铵盐混合于三聚氰胺预聚体内，聚乙烯醇与壳聚糖为亲水化合物，聚乙烯醇与壳聚糖交联共聚形成凝胶结构，再与三聚氰胺预聚体复合发泡，得到的三聚氰胺泡沫具有高效的保水性能。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
A、按以下重量原料称取：三聚氰胺30g、甲醛180g、碱性催化剂3g、固化剂4g、发泡剂22g、乳化剂3g、聚乙烯醇10g、壳聚糖5g、过硫酸铵0.1g、亚硫酸氢钠0.03g、N，N，-亚甲基丙烯酰胺1g、水100g与季铵盐1g；
B、将三聚氰胺、甲醛、碱性催化剂与季铵盐，在90℃温度条件下，反应40min，得到三聚氰胺预聚体；
C、将聚乙烯醇、壳聚糖、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、N，N，-亚甲基丙烯酰胺与水，在500rpm搅拌条件下混匀，并控制pH值为7.1，然后在90℃温度条件下，反应3h，得到凝胶体；
D、将步骤B得到的三聚氰胺预聚体与步骤C得到的凝胶体以及固化剂、发泡剂、乳化剂搅拌混匀，得到混合物，将混合物置于微波烤箱内，在200℃温度条件下，发泡8min，即得高保水性三聚氰胺泡沫。
所述碱性催化剂为氢氧化钠，所述固化剂为谷氨酸，所述发泡剂为碳酸氢钠，所述乳化剂为烷基苯磺酸盐，所述季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵。
实施例1制备得到的三聚氰胺泡沫密度为4.3kg/m3，吸水24h，其吸水率达到41610％，自由失水率为76.27％，而常规的三聚氰胺(由三聚氰胺与甲醛、碱性催化剂、发泡剂制得)同等条件下吸水率为18792.68％，失水率为96.46％。
实施例2
A、按以下重量原料称取：三聚氰胺40g、甲醛210g、碱性催化剂5g、固化剂7g、发泡剂25g、乳化剂5g、聚乙烯醇15g、壳聚糖7g、过硫酸铵0.3g、亚硫酸氢钠0.04g、N，N，-亚甲基丙烯酰胺3g、水150g与季铵盐3g；
B、将三聚氰胺、甲醛、碱性催化剂与季铵盐，在95℃温度条件下，反应45min，得到三聚氰胺预聚体；
C、将聚乙烯醇、壳聚糖、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、N，N，-亚甲基丙烯酰胺与水，在650rpm搅拌条件下混匀，并控制pH值为7.5，然后在95℃温度条件下，反应3.5h，得到凝胶体；
D、将步骤B得到的三聚氰胺预聚体与步骤C得到的凝胶体以及固化剂、发泡剂、乳化剂搅拌混匀，得到混合物，将混合物置于微波烤箱内，在240℃温度条件下，发泡11min，即得高保水性三聚氰胺泡沫。
所述碱性催化剂为氢氧化钾，所述固化剂为硼酸，所述发泡剂为碳酸钠，所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚，所述季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵。
实施例2制备得到的三聚氰胺泡沫密度为4.8kg/m3，吸水24h，其吸水率达到42816％，自由失水率为74.67％，而常规的三聚氰胺(由三聚氰胺与甲醛、碱性催化剂、发泡剂制得)同等条件下吸水率为18792.68％，失水率为96.46％。
实施例3
A、按以下重量原料称取：三聚氰胺50g、甲醛250g、碱性催化剂8g、固化剂9g、发泡剂28g、乳化剂8g、聚乙烯醇20g、壳聚糖10g、过硫酸铵0.5g、亚硫酸氢钠0.05g、N，N，-亚甲基丙烯酰胺5g、水200g与季铵盐5g；
B、将三聚氰胺、甲醛、碱性催化剂与季铵盐，在100℃温度条件下，反应50min，得到三聚氰胺预聚体；
C、将聚乙烯醇、壳聚糖、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、N，N，-亚甲基丙烯酰胺与水，在800rpm搅拌条件下混匀，并控制pH值为7.8，然后在100℃温度条件下，反应4h，得到凝胶体；
D、将步骤B得到的三聚氰胺预聚体与步骤C得到的凝胶体以及固化剂、发泡剂、乳化剂搅拌混匀，得到混合物，将混合物置于微波烤箱内，在280℃温度条件下，发泡14min，即得高保水性三聚氰胺泡沫。
所述碱性催化剂为氢氧化钾，所述固化剂为谷氨酸，所述发泡剂为正戊烷，所述乳化剂为苄基酚聚氧乙烯醚，所述季铵盐为十六烷基三甲基氟化铵。
实施例3制备得到的三聚氰胺泡沫密度为5.1kg/m3，吸水24h，其吸水率达到40954％，自由失水率为74.36％，而常规的三聚氰胺(由三聚氰胺与甲醛、碱性催化剂、发泡剂制得)同等条件下吸水率为18792.68％，失水率为96.46％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，由以下重量份原料制成：三聚氰胺30-50份、甲醛180-250份、碱性催化剂3-8份、固化剂4-9份、发泡剂22-28份、乳化剂3-8份、聚乙烯醇10-20份、壳聚糖5-10份、过硫酸铵0.1-0.5份、亚硫酸氢钠0.03-0.05份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺1-5份、水100-200份与季铵盐1-5份。
2.根据权利要求1所述一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，由以下重量份原料制成：三聚氰胺30份、甲醛180份、碱性催化剂3份、固化剂4份、发泡剂22份、乳化剂3份、聚乙烯醇10份、壳聚糖5份、过硫酸铵0.1份、亚硫酸氢钠0.03份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺1份、水100份与季铵盐1份。
3.根据权利要求1所述一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，由以下重量份原料制成：三聚氰胺40份、甲醛210份、碱性催化剂5份、固化剂7份、发泡剂25份、乳化剂5份、聚乙烯醇15份、壳聚糖7份、过硫酸铵0.3份、亚硫酸氢钠0.04份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺3份、水150份与季铵盐3份。
4.根据权利要求1所述一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，由以下重量份原料制成：三聚氰胺50份、甲醛250份、碱性催化剂8份、固化剂9份、发泡剂28份、乳化剂8份、聚乙烯醇20份、壳聚糖10份、过硫酸铵0.5份、亚硫酸氢钠0.05份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺5份、水200份与季铵盐5份。
5.根据权利要求1-4任一项所述一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，所述碱性催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
6.根据权利要求1-4任一项所述一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，所述固化剂为硼酸或谷氨酸。
7.根据权利要求1-4任一项所述一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，所述发泡剂为碳酸氢钠、碳酸钠、正戊烷与正己烷中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1-4任一项所述一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，所述乳化剂为烷基苯磺酸盐、烷基酚聚氧乙烯醚、苄基酚聚氧乙烯醚、苯乙基酚聚氧乙烯醚与烷基萘磺酸盐中的一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1-4任一项所述一种高保水性三聚氰胺泡沫，其特征在于，所述季铵盐为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵与十六烷基三甲基氟化铵中的一种或几种的混合物。
10.一种高保水性三聚氰胺泡沫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、按以下重量份原料称取：三聚氰胺30-50份、甲醛180-250份、碱性催化剂3-8份、固化剂4-9份、发泡剂22-28份、乳化剂3-8份、聚乙烯醇10-20份、壳聚糖5-10份、过硫酸铵0.1-0.5份、亚硫酸氢钠0.03-0.05份、N，N，-亚甲基丙烯酰胺1-5份、水100-200份与季铵盐1-5份；
B、将三聚氰胺、甲醛、碱性催化剂与季铵盐，在90-100℃温度条件下，反应40-50min，得到三聚氰胺预聚体；
C、将聚乙烯醇、壳聚糖、过硫酸铵、亚硫酸氢钠、N，N，-亚甲基丙烯酰胺与水，在500-800rpm搅拌条件下混匀，并控制pH值为7.1-7.8，然后在90-100℃温度条件下，反应3-4h，得到凝胶体；
D、将步骤B得到的三聚氰胺预聚体与步骤C得到的凝胶体以及固化剂、发泡剂、乳化剂搅拌混匀，得到混合物，将混合物置于微波烤箱内，在200-280℃温度条件下，发泡8-14min，即得高保水性三聚氰胺泡沫。
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