隔热酚醛泡沫塑料：不燃烧的优选建材

隔热酚醛泡沫塑料品种很多，常用连续生产法制作板材、夹芯板或现场浇注泡沫制品。它们各有不同的配方，其典型配方见表14-129。

表14-129 隔热PF泡沫塑料典型配方

1.基本性能

隔热PF泡沫塑料具有热导率低、阻燃及耐热性优良的特性，其隔热性能与隔热硬质PU泡沫塑料相似，优于PS泡沫塑料。轻负荷A级隔热PF泡沫塑料与硬质隔热PU泡沫塑料的部分性能对比见表14-130。

从表14-130可以看出，隔热酚醛泡沫塑料的隔热性能与硬质聚氨酯泡沫塑料性能接近。密度为30kg/m³的A级品热导率均为0.022W/（m·K），优于目前建筑业中广泛应用的聚苯乙烯泡沫塑料[热导率一般为0.40W/（m·K）]。所以，欧美等国家广泛采用酚醛泡沫塑料作隔热保温材料。

表14-130 酚醛与聚氨酯泡沫塑料性能比较

与硬质聚氨酯泡沫塑料相比，酚醛泡沫塑料的使用温度较高，一般可达140℃，比硬质聚氨酯泡沫塑料高30～40℃，可用于一般热水及0.3MPa以下的蒸汽管线及设施的隔热保温，在化工、石油、供热等领域中可以取代一部分保温材料。

酚醛树脂分子主链上含有大量的芳基，燃烧的炭化层迅速覆盖在燃烧着的聚合物表面，从而使火焰熄灭，所以酚醛泡沫塑料具有优异的阻燃性能。氧指数一般不低于36%，通过调整配方及工艺条件可达50%。隔热酚醛泡沫塑料用普通明火很难点燃，可称为“不燃烧的泡沫塑料”。与之相比，硬质聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能就差得多。另外，酚醛泡沫塑料在强制燃烧时表层只是逐步炭化，很少发烟及放出有害气体，其烟密度值小于50，所以发生火灾时对消防人员的救援也是有利的。

2.应用(www.xing528.com)

隔热酚醛泡沫塑料具有优异隔热与阻燃性能，在建筑业中获得了广泛的应用。作为屋顶保温层及天花板，隔热效果比普通屋面材料高2～3倍。酚醛泡沫塑料板材与其他材料复合后可用作建筑物的地板下隔层及冷库地板等。与钢、铝复合做成的夹芯板材，不但具有优异的隔热性能，而且保留了金属材料所特有的强度，广泛用作防火隔离墙、野外作业及海上建筑的墙体和屋面材料。用在船舶、舰艇上可大大减小船体自重，增加承载能力。另外，航行于海上的船舶互救能力差，发生火灾所受的损失较陆地大得多，所以优异的阻燃性能使酚醛泡沫塑料在造船业中得到了广泛的应用。

酚醛泡沫塑料用于化工容器及管道的隔热保温，储存易燃易爆气体的容器的保温层也开始采用酚醛泡沫塑料。隔热酚醛泡沫塑料已开始在供热系统中取代硬质聚氨酯泡沫塑料。表14-131列举了酚醛泡沫塑料在各领域中的应用实例。

3.生产实例

（1）隔热阻燃型酚醛泡沫塑料配方（质量份）：甲醛-苯酚共聚物100份、微孔稳定剂4份、羟甲苯基磷酸二苯酯/溴二苯醚（30/70，质量比）5份、F-11/F-113（5/10，质量比）发泡剂15份、质量分数50%的硫酸10份。混合后注入模具，50℃固化2h，并在室温放置3天，制得热导率0.0175W/（m·K）的阻燃型泡沫塑料。而用双氰胺树脂作为阻燃剂所得类似的泡沫材料的热导率则为0.02W/（m·K）。

表14-131 酚醛泡沫塑料的应用实例

（2）耐热耐火型酚醛泡沫塑料 配方（质量份）：质量分数为80%的线型酚醛树脂溶液100份、硼酸8份、F-11/F-113（1/1，质量比）发泡剂8份、质量分数为67%的苯酚磺酸10份、聚硅氧烷泡沫稳定剂1份。混合后注入模具。在80℃下发泡并固化10min，可得到密度为44kg/m³、90%开孔率的泡沫塑料。其中2cm厚板在煤气火焰上烧四五分钟后仍能保持原状。

（3）高弹性酚醛泡沫塑料 配方（质量份）：质量分数为80%的酚醛树脂（20℃粘度5000Pa·s）100份、HCFC-1416发泡剂10份、SF-8427稳定剂6份，混合后再加入质量分数为65%的甲基苯磺酸20份、吸水粉末丙烯酸-乙烯醇共聚物，粒度为58～120μm（250～150目）5份，注入60℃模具内发泡，所得泡沫料的闭孔率为83%，膨胀率为28%。

（4）低吸水性闭孔酚醛泡沫塑料 配方（质量份）：质量分数为80%的线型磺化甲醛Ⅰ-苯酚共聚物（25℃粘度2500Pa·s，M_n=430）100份、HFC发泡剂20份、非离子活性剂2份、含萘≤8%（质量分数）的萘低聚共聚物（由6%（质量分数）游离酚的线型酚醛树脂和含0.2～1mol磺酰基的萘制得）20份。一起剧烈混合30s后注入模具，80℃下放置10min，所得泡沫料的密度为45kg/m³、断裂伸长率为20%、闭孔率为98%、吸水率为1.5g/100cm2（浸水72h）。

（5）低吸水性耐压酚醛泡沫塑料 配方（质量份）：质量分数为6%游离酚的线型酚醛树脂Ⅰ100份、甲醛共聚树脂Ⅱ100份、六次甲基四胺10份、二亚硝基亚戊基四胺10份、苯甲酸2份、氢氧化铝5份、表面活性剂Ⅰ份和密度70kg/m³的珍珠岩220份。混合后注入模具，180℃发泡3min，制得具有压缩强度1.95MPa、吸水率2.5%的泡沫塑料。