一种模型用发泡材料的制作方法

专利2022-06-29  65

本发明属于发泡材料技术领域,更具体地,本发明涉及一种模型用发泡材料。



背景技术:

酚醛泡沫材料阻燃效果好,在明火条件下不滴落、不燃烧、没有有毒有害气体放出,即具有遇明火不燃烧、无烟、无毒的性能,但是其脆性大、易粉化,使得运输和施工都有一定的难度,限制其应用。

公开号为gb2013209(a)的英国专利为了克服最终树脂板材结构不均匀的缺点,对液态酚醛树脂及其固化剂和发泡剂等组分进行了严格的规定,使酚醛树脂的发泡或膨胀过程与其固化步骤分开,同时整个制备过程中对各个步骤的温度的控制十分严格,所以整个制备过程加热过程复杂,对于温度的限定很严格,但并没有解决发泡液态酚醛树脂组合物的保存期短,无法大批量地生产相应树脂板材的缺点。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明第一个方面提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂40-55份、发泡剂0.1-2份、稳泡剂0.1-3份、防老剂0.1-5份、补强剂0-8份。

作为一种优选的技术方案,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂45-50份、发泡剂0.1-2份、稳泡剂0.1-1份、防老剂0.1-3份、补强剂0-3份。

作为一种优选的技术方案,所述酚醛树脂中含有六亚甲基四胺。

作为一种优选的技术方案,所述酚醛树脂中含有5-20wt%的六亚甲基四胺。

作为一种优选的技术方案,所述酚醛树脂中含有9-15wt%的六亚甲基四胺。

作为一种优选的技术方案,所述发泡剂选自偶氮二异丁腈、n,n-二亚硝基五亚甲基四胺、尿素中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案,所述稳泡剂为改性硅树脂聚醚。

作为一种优选的技术方案,所述防老剂选自胺类和/或苯酚类。

作为一种优选的技术方案,所述补强剂选自氧化锌、煅烧陶土、玻璃纤维、滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、云母粉中的一种或多种。

本发明第二个方面提供了一种上述的模型用发泡材料的应用,用于生产手模、脚模一类的人体构造模型。

有益效果:本发明所制备得到的模型用发泡材料,采用固体粉末状特殊酚醛树脂,通过采用特定的助剂作用得到的发泡材料保存时间长,不掉渣,具有优异的表观密度和闭孔率,应用广泛可大批量生产。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述,并非对其保护范围的限制。

本发明中的词语“优选的”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。此外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

当本文中公开一个数值范围时,上述范围视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如,从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。

为了解决上述问题,本发明第一个方面提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂40-55份、发泡剂0.1-2份、稳泡剂0.1-3份、防老剂0.1-5份、补强剂0-8份。

优选的,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂45-50份、发泡剂0.1-2份、稳泡剂0.1-1份、防老剂0.1-3份、补强剂0-3份。

优选的,所述酚醛树脂中含有六亚甲基四胺。

优选的,所述酚醛树脂为粉末状,且含有5-20wt%的六亚甲基四胺。

更优选的,所述酚醛树脂为粉末状,且含有9-15wt%的六亚甲基四胺。

作为上述优选的粉末状的酚醛树脂,例如包括不限于以下产品:pr-50064i、pr-54364i、pr-54624i、pr-103i。

所述pr-50064i为含10wt%六亚甲基四胺的直型粉末状酚醛树脂;所述pr-54364i为含9wt%六亚甲基四胺的直型粉末状酚醛树脂;所述pr-54624i为含9wt%六亚甲基四胺的粉末状nbr改性酚醛树脂;所述pr-103i为含11wt%六亚甲基四胺的直型粉末状酚醛树脂,均可购买自日本住友酚醛塑料。

本发明采用固体粉末状的,且含一定含量的六亚甲基四胺的特殊酚醛树脂,不用外加催化剂,且采用特殊助剂交联后结果体现出改交联复合物的玻璃化转变温度升高,树脂软化点升高,热变形温度较高,所以所制备的发泡材料产品没有保存期短的问题,也不受固化条件的影响。

优选的,所述发泡剂选自偶氮二异丁腈、n,n-二亚硝基五亚甲基四胺、尿素中的一种或多种。

更优选的,所述发泡剂为n,n-二亚硝基五亚甲基四胺。

优选的,所述稳泡剂为改性硅树脂聚醚。

优选的,所述改性硅树脂聚醚中聚醚含量小于60wt%。

更优选的,所述改性硅树脂聚醚为fm-550,本发明的fm-550为一种mps稳泡剂,聚醚含量为55%。

当聚醚含量超过55%时,在分子内存在以po和有机硅为主体的疏水性长链基团,与以eo形成的聚氧乙烯基为主体的亲水性链段的配置达到较好的平衡,从而具有良好的表面活性,确保酚醛树脂发泡材料的气泡直径小,且使气泡壁柔软性,防止气泡壁龟裂的发生。

优选的,所述防老剂选自胺类和/或苯酚类。

作为胺类防老剂,可例举辛基化二苯胺、二辛基化二苯胺、4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺、对(对甲苯磺酰胺)二苯胺、二苯胺与丙酮的反应物、二苯胺与异丁烯的反应物、二苯胺与丙酮和苯胺的反应物、各种烷基化二苯胺等二苯胺类防老剂;n,n'-二苯基对苯二胺、n-异丙基-n'-苯基对苯二胺、n,n'-二-2-萘基对苯二胺、n-环己基-n'-苯基对苯二胺、n-苯基-n'-(3-甲酰氧基-2-羟基丙基)对苯二胺、n,n'-双(1-甲基庚基)对苯二胺、n,n'-双(1,4-二甲基戊基)对苯二胺、n,n'-双(1-乙基-3-甲基戊基)对苯二胺、n-(1,3-二甲基丁基)-n'-苯基对苯二胺、混合二芳基对苯二胺、苯基己基对苯二胺等对苯二胺类防老剂;苯基-α-萘胺、苯基-β-萘胺等萘胺类防老剂;2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉、6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2-二氢喹啉等喹啉类防老剂;其它芳香族胺与脂肪族胺的缩合物,丁醛与苯胺的缩合物等。它们可单独使用,也可2种以上并用。

作为胺类防老剂,优选4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺、辛基化二苯胺或二辛基化二苯胺。

作为苯酚类防老剂,有2,6-二叔丁基对甲酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚、3-叔丁基-4-甲氧基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二叔丁基-4-仲丁基苯酚、2-(1-甲基环己基)-4,6-二甲基苯酚、2,6-二叔丁基-α-二甲氨基对甲酚、2,4,6-三叔丁基苯酚、苯乙烯化苯酚、烷基化苯酚、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、正十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2-叔丁基-6-(3'-叔丁基-5'-甲基-2'-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二叔丁基-3,5-二叔戊基苯基)-乙基]-4,6-二叔戊基苯基丙烯酸酯。

此外,作为苯酚类防老剂,有2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双[6-(1-甲基环己基)苯酚、2,2'-亚甲基双(4-甲基环己基)对甲酚]、2,2'-亚甲基双(6-α-甲基苄基对甲酚)、亚甲基交联的多元烷基苯酚、双[3,3-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丁酸]乙二醇酯、4,4'-亚丁基双(6-叔丁基间甲酚)、2,2'-亚乙基双(4-仲丁基-6-叔丁基苯酚)、2,2'-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯酚)、三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,1-双-(4-羟基苯基)环己烷、2,2'-二羟基-3,3'-(α-甲基环己基)-5,5'-二甲基二苯基甲烷、3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、烷基化双酚、对甲酚与二环戊二烯的丁基化反应生成物、聚丁基化双酚a等。

此外,作为苯酚类防老剂,有1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(2-羟乙基)-s-三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)三酮的3,5-二叔丁基-4-羟基氢肉桂酸三酯、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等。

此外,作为苯酚类防老剂,可例举4,4'-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、4,4'-硫代双(6-叔丁基邻甲酚)、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2-硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双[(辛硫基)甲基]邻甲酚、n,n'-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)、2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄硫基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺)-1,3,5-三嗪、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸乙酯)钙、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二乙酯等。

作为苯酚类防老剂,优选2,6-二叔丁基对甲酚、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或4,4'-硫代双(6-叔丁基间甲酚)。

优选的,所述补强剂选自氧化锌、煅烧陶土、玻璃纤维、滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、云母粉中的一种或多种。

本发明的酚醛树脂模型用发泡材料,可以通过例如向上述的酚醛树脂中加入上述的稳泡剂、防老剂、补强剂进行混合,再向该混合物中添加发泡剂,然后将其送至搅拌机进行搅拌来调制而成。

本发明第二个方面提供了一种上述的模型用发泡材料的应用,用于生产手模、脚模一类的人体构造模型。

下面通过实施例对本发明进行具体描述,另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售的。

实施例

实施例1

实施例1提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂45份、发泡剂0.2份、稳泡剂0.1份、防老剂0.5份、补强剂1份。

所述酚醛树脂为pr-50064i;

所述发泡剂为n,n-二亚硝基五亚甲基四胺;

所述稳泡剂为fm-550;

所述防老剂为4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺;

所述补强剂为气相二氧化硅,为赢创德固赛白炭黑aerosil200。

实施例2

实施例2提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂50份、发泡剂2份、稳泡剂1份、防老剂3份、补强剂3份。

所述酚醛树脂为pr-54364i;

所述发泡剂为n,n-二亚硝基五亚甲基四胺;

所述稳泡剂为fm-550;

所述防老剂为4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺;

所述补强剂为气相二氧化硅,为赢创德固赛白炭黑aerosil200。

实施例3

实施例3提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂47份、发泡剂1.5份、稳泡剂0.8份、防老剂1.1份、补强剂2.5份。

所述酚醛树脂为pr-54624i;

所述发泡剂为n,n-二亚硝基五亚甲基四胺;

所述稳泡剂为fm-550;

所述防老剂为4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺;

所述补强剂为气相二氧化硅,为赢创德固赛白炭黑aerosil200。

实施例4

实施例4提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂47份、发泡剂1.5份、稳泡剂0.8份、防老剂1.1份、补强剂2.5份。

所述酚醛树脂为湛新酚醛树脂pn160;

所述发泡剂为n,n-二亚硝基五亚甲基四胺;

所述稳泡剂为fm-550;

所述防老剂为4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺;

所述补强剂为气相二氧化硅,为赢创德固赛白炭黑aerosil200。

实施例5

实施例5提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂47份、发泡剂1.5份、稳泡剂0.8份、防老剂1.1份、补强剂2.5份。

所述酚醛树脂为pr-103i;

所述发泡剂为n,n-二亚硝基五亚甲基四胺;

所述稳泡剂为fm-550;

所述防老剂为4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺;

所述补强剂为气相二氧化硅,为赢创德固赛白炭黑aerosil200。

实施例6

实施例6提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂47份、发泡剂1.5份、稳泡剂0份、防老剂1.1份、补强剂2.5份。

所述酚醛树脂为pr-54624i;

所述发泡剂为n,n-二亚硝基五亚甲基四胺;

所述稳泡剂为fm-550;

所述防老剂为4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺;

所述补强剂为气相二氧化硅,为赢创德固赛白炭黑aerosil200。

实施例7

实施例7提供了一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂47份、发泡剂1.5份、稳泡剂0.8份、防老剂1.1份、补强剂2.5份。

所述酚醛树脂为pr-54624i;

所述发泡剂为n,n-二亚硝基五亚甲基四胺;

所述稳泡剂为聚二甲基硅氧烷;

所述防老剂为4,4'-(α,α-二甲基苄基)二苯胺;

所述补强剂为气相二氧化硅,为赢创德固赛白炭黑aerosil200。

性能测试

1.按照gb/t12812-91《硬质泡沫塑料滚动磨损试验方法》测定掉渣性,掉渣小于2%为合格,否则不合格,结果见表1。

2.按照gb6343-1995《泡沫塑料和橡胶表观(体积)密度的测定》测定表观密度,密度在30-40kg/m3为合格,否则不合格,结果见表1。

3.采用美国康塔公司产upyc1200e型真密度仪按照gb/t10799-2008测试闭孔率,闭孔率大于40%为合格,否则不合格,结果见表1。

表1


技术特征:

1.一种模型用发泡材料,其特征在于,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂40-55份、发泡剂0.1-5份、稳泡剂0.1-3份、防老剂0.1-5份、补强剂0-8份。

2.根据权利要求1所述的模型用发泡材料,其特征在于,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂45-50份、发泡剂0.1-2份、稳泡剂0.1-1份、防老剂0.1-3份、补强剂0-3份。

3.根据权利要求1或2所述的模型用发泡材料,其特征在于,所述酚醛树脂中含有六亚甲基四胺。

4.根据权利要求3所述的模型用发泡材料,其特征在于,所述酚醛树脂中含有5-20wt%的六亚甲基四胺。

5.根据权利要求4所述的模型用发泡材料,其特征在于,所述酚醛树脂中含有9-15wt%的六亚甲基四胺。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的模型用发泡材料,其特征在于,所述发泡剂选自偶氮二异丁腈、n,n-二亚硝基五亚甲基四胺、尿素中的一种或多种。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的模型用发泡材料,其特征在于,所述稳泡剂为改性硅树脂聚醚。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的模型用发泡材料,其特征在于,所述防老剂选自胺类和/或苯酚类。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的模型用发泡材料,其特征在于,所述补强剂选自氧化锌、煅烧陶土、玻璃纤维、滑石粉、碳酸钙、二氧化硅、云母粉中的一种或多种。

10.一种根据权利要求1-9中任一项所述的模型用发泡材料的应用,其特征在于,用于生产手模、脚模一类的人体构造模型。

技术总结
本发明属于发泡材料技术领域,具体涉及一种模型用发泡材料。一种模型用发泡材料,按重量份计,包括如下组分:酚醛树脂40‑55份、发泡剂0.1‑2份、稳泡剂0.1‑3份、防老剂0.1‑5份、补强剂0‑8份。本发明所制备得到的模型用发泡材料,采用固体粉末状特殊酚醛树脂,通过采用特定的助剂作用得到的发泡材料保存时间长,不掉渣,具有优异的表观密度和闭孔率,应用广泛可大批量生产。

技术研发人员:胡晓晖;颜海舟
受保护的技术使用者:上海绰约贸易有限公司
技术研发日:2020.03.31
技术公布日:2020.06.05

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