本发明涉及有机合成技术领域，特别涉及一种三聚氰胺泡沫海绵的生产工艺。
背景技术：
蜜胺树脂，又称三聚氰胺甲醛树脂(melamine-formaldehyde resin)、蜜胺甲醛树脂，是三聚氰胺与甲醛反应所得到的聚合物。加工成型时发生交联反应，制品为不熔的热固性树脂，习惯上常把它与脲醛树脂统称为氨基树脂。
三聚氰胺泡沫海绵指采用蜜胺树脂经过发泡反应可制成三聚氰胺甲醛泡沫，这种泡沫不易燃，耐水、耐热、耐老化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度，同时还具有良好的吸音效果。因此，广泛应用于建筑、汽车甚至航空母舰、潜艇等的吸音阻燃。
目前，现有的蜜胺树脂生产主要采用间歇式生产方法，该方法的主要设备是反应釜，生产周期长，制得的树脂粘度大，后续制备的三聚氰胺泡沫海绵存在脆性大、易掉粉、拉伸撕拉强度低等因素，造成产品使用率低。
技术实现要素：
本发明提供一种三聚氰胺泡沫海绵的生产工艺，解决现有的三聚氰胺泡沫海绵脆性大、易掉粉、拉伸撕拉强度低的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种三聚氰胺泡沫海绵的生产工艺，包括以下步骤：
(1)取三聚氰胺和多聚甲醛，混合均匀；
(2)混合物料由物料泵输入第一螺杆机，在第一螺杆机进料口处加入碱液，使内部物料的pH值在8～10之间，反应体系在输送混合过程中进行反应，反应时间为5～10min，反应温度为80～160℃；
(3)在第一螺杆机进料端、中间位置或末端加入辅料溶液；
(4)从第一螺杆机出口挤出的透明树脂进入第二螺杆机，在第二螺杆机内继续进行聚合反应，反应时间为25～45min，反应温度为65～95℃，生成蜜胺树脂；
(5)从第二螺杆机尾部出来的透明树脂经过降温装置后进入第三螺杆机，第三螺杆机采用循环冷却水进行冷却；
(6)将发泡剂、乳化剂、稳定剂和固化剂从第三螺杆机中部通入，与树脂混合均匀；
(7)将混合均匀的树脂通入微波发泡炉内发泡，形成高开孔率的三聚氰胺泡沫海绵。
其中，优选地，所述三聚氰胺与所述多聚甲醛的摩尔比为1：2～4。
其中，优选地，所述碱液为浓度为0.2～0.5％的有机碱和无机碱的水溶液。
其中，优选地，所述辅料溶液为浓度为10～45％的一种或多种的无机钠盐水溶液。
其中，优选地，所述无机钠盐为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫酸钠或碳酸钠。
其中，优选地，所述辅料溶液的加入量相对于混合物料为0.01～0.1g/g。其中，优选地，所述发泡剂为正戊烷、正己烷、二氯四氟乙烷中的任意一种或几种；所述乳化剂为苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、OP-10中任意一种或几种；所述固化剂为甲酸或乙酸；所述稳定剂为聚硅氧烷、有机锡、有机锑、稀土或有机氟。
其中，优选地，所述发泡剂、乳化剂、固化剂和稳定剂的加入量相对于从第二螺杆机尾部出来透明树脂分别为0.05～0.1g/g、0.02～0.05g/g、0.02～0.05g/g和0.02～0.05g/g。
其中，优选地，所述第三螺杆机的出料温度为30～40℃。
本发明的有益效果：
1.本发明采用反应型螺杆机进行反应，通过控制螺杆的转速，可以有效地控制反应时间，且能使三聚氰胺与多聚甲醛溶液反应体系快速混合、乳化和反应，从而获得质量稳定的蜜胺树脂，制得的蜜胺树脂黏度为5000mPa·s～12000mPa·s之间，比较适合发泡，用来制备三聚氰胺泡沫海绵。
2.本发明制备的三聚氰胺泡沫海绵脆性小、不易掉粉、拉抻撕裂强度高，有效地解决了现有技术中存在的问题，并且使三聚氰胺泡沫海绵具有良好的机械性能和阻燃消音性能。制备三聚氰胺泡沫海绵开孔均匀，泡沫密度≥8kg/m3、拉伸强度≥120KPa、断裂伸长率≥40％、撕裂强度≥40N/m、回弹率≥65％。
3.本发明的三聚氰胺泡沫海绵生产工艺原料利用率高、能耗低、收率高、无三废产生，可以连续的生产质量稳定的三聚氰胺泡沫海绵，且三聚氰胺泡沫海绵开孔率高。
4.本发明生产过程连续性好，所需操作人员少，自动化程度高。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种三聚氰胺泡沫海绵的生产工艺，包括以下步骤：
(1)取摩尔比为1：3的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均匀；
(2)混合物料由物料泵输入第一螺杆机，在第一螺杆机进料口处加入0.3％的NaOH水溶液，使内部物料的pH值为9，反应体系在输送混合过程中进行反应，反应时间为8min，反应温度为120℃；
(3)在第一螺杆机进料端、中间位置或末端加入20％的一种或多种的亚硫酸氢钠水溶液；辅料溶液的加入量相对于混合物料为0.05g/g。
(4)从第一螺杆机出口挤出的透明树脂进入第二螺杆机，在第二螺杆机内继续进行聚合反应，反应时间为35min，反应温度为80℃，生成蜜胺树脂；本实施例制得的蜜胺树脂黏度为8000mPa·s(25℃)。
(5)从第二螺杆机尾部出来的透明树脂经过降温装置后进入第三螺杆机，第三螺杆机采用循环冷却水进行冷却；
(6)将发泡剂、乳化剂、稳定剂和固化剂从第三螺杆机中部通入，与树脂混合均匀，第三螺杆机的出料温度为35℃；
(7)将混合均匀的树脂通入微波发泡炉内发泡，形成高开孔率的三聚氰胺泡沫海绵。
其中，所述发泡剂重量为2:1为正戊烷和正己烷；所述乳化剂为1:2十二烷基苯磺酸钠和OP-10；所述固化剂为甲酸；所述稳定剂为聚硅氧烷。
其中，所述发泡剂、乳化剂、固化剂和稳定剂的加入量相对于从第二螺杆机尾部出来透明树脂分别为0.08g/g、0.04g/g、0.03g/g和0.04g/g。
本实施例制得的三聚氰胺甲醛树脂泡沫的泡沫密度12kg/m3、拉伸强度140KPa、断裂伸长率50％、撕裂强度42N/m、回弹率63％。
实施例2
本实施例提供一种三聚氰胺泡沫海绵的生产工艺，包括以下步骤：
(1)取摩尔比为1：2的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均匀；
(2)混合物料由物料泵输入第一螺杆机，在第一螺杆机进料口处加入0.2％的三乙胺水溶液，使内部物料的pH值为8，反应体系在输送混合过程中进行反应，反应时间为10min，反应温度为80℃；
(3)在第一螺杆机进料端、中间位置或末端加入10％的一种或多种的亚硫酸钠溶液；辅料溶液的加入量相对于混合物料为0.1g/g。
(4)从第一螺杆机出口挤出的透明树脂进入第二螺杆机，在第二螺杆机内继续进行聚合反应，反应时间为25min，反应温度为95℃，生成蜜胺树脂；本实施例制得的蜜胺树脂黏度为7000mPa·s(25℃)。
(5)从第二螺杆机尾部出来的透明树脂经过降温装置后进入第三螺杆机，第三螺杆机采用循环冷却水进行冷却；
(6)将发泡剂、乳化剂、稳定剂和固化剂从第三螺杆机中部通入，与树脂混合均匀，第三螺杆机的出料温度为30℃；
(7)将混合均匀的树脂通入微波发泡炉内发泡，形成高开孔率的三聚氰胺泡沫海绵。
其中，所述发泡剂为重量比为1:1的正己烷和二氯四氟；所述乳化剂重量比为苯磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠；所述固化剂为乙酸；所述稳定剂为有机锡。
其中，所述发泡剂、乳化剂、固化剂和稳定剂的加入量相对于从第二螺杆机尾部出来透明树脂分别为0.1g/g、0.02g/g、0.05g/g和0.05g/g。
本实施例制得的三聚氰胺甲醛树脂泡沫的泡沫密度12kg/m3、拉伸强度≥140KPa、断裂伸长率60％、撕裂强度45N/m、回弹率70％。
实施例3
本实施例提供一种三聚氰胺泡沫海绵的生产工艺，包括以下步骤：
(1)取摩尔比为1：4的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均匀；
(2)混合物料由物料泵输入第一螺杆机，在第一螺杆机进料口处加入0.5％的NaOH水溶液，使内部物料的pH值为10，反应体系在输送混合过程中进行反应，反应时间为5min，反应温度为160℃；
(3)在第一螺杆机进料端、中间位置或末端加入45％的一种或多种的焦亚硫酸钠水溶液；焦亚硫酸钠水溶液的加入量相对于混合物料为0.01g/g。
(4)从第一螺杆机出口挤出的透明树脂进入第二螺杆机，在第二螺杆机内继续进行聚合反应，反应时间为45min，反应温度为65℃，生成蜜胺树脂；本实施例制得的蜜胺树脂黏度为5000mPa·s(25℃)。
(5)从第二螺杆机尾部出来的透明树脂经过降温装置后进入第三螺杆机，第三螺杆机采用循环冷却水进行冷却；
(6)将发泡剂、乳化剂、稳定剂和固化剂从第三螺杆机中部通入，与树脂混合均匀，第三螺杆机的出料温度为40℃；
(7)将混合均匀的树脂通入微波发泡炉内发泡，形成高开孔率的三聚氰胺泡沫海绵。
其中，所述发泡剂为正戊烷；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠；所述固化剂为甲酸；所述稳定剂为有机锑。
其中，所述发泡剂、乳化剂、固化剂和稳定剂的加入量相对于从第二螺杆机尾部出来透明树脂分别为0.05g/g、0.05g/g、0.02g/g和0.02g/g。
本实施例制得的三聚氰胺甲醛树脂泡沫的泡沫密度10kg/m3、拉伸强度≥160KPa、断裂伸长率40％、撕裂强度55N/m、回弹率70％。
实施例4
本实施例提供一种三聚氰胺泡沫海绵的生产工艺，包括以下步骤：
(1)取摩尔比为1：3的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均匀；
(2)混合物料由物料泵输入第一螺杆机，在第一螺杆机进料口处加入0.3％的NaOH水溶液，使内部物料的pH值为9，反应体系在输送混合过程中进行反应，反应时间为8min，反应温度为140℃；
(3)在第一螺杆机进料端、中间位置或末端加入30％的硫酸钠水溶液；硫酸钠水溶液的加入量相对于混合物料为0.04g/g。
(4)从第一螺杆机出口挤出的透明树脂进入第二螺杆机，在第二螺杆机内继续进行聚合反应，反应时间为40min，反应温度为70℃，生成蜜胺树脂；本实施例制得的蜜胺树脂黏度为12000mPa·s(25℃)。
(5)从第二螺杆机尾部出来的透明树脂经过降温装置后进入第三螺杆机，第三螺杆机采用循环冷却水进行冷却；
(6)将发泡剂、乳化剂、稳定剂和固化剂从第三螺杆机中部通入，与树脂混合均匀，第三螺杆机的出料温度为32℃；
(7)将混合均匀的树脂通入微波发泡炉内发泡，形成高开孔率的三聚氰胺泡沫海绵。
其中，所述发泡剂为二氯四氟乙烷；所述乳化剂为苯磺酸钠；所述固化剂为甲酸；所述稳定剂为稀土。
其中，所述发泡剂、乳化剂、固化剂和稳定剂的加入量相对于从第二螺杆机尾部出来透明树脂分别为0.07g/g、0.04g/g、0.04g/g和0.03g/g。
本实施例制得的三聚氰胺甲醛树脂泡沫的泡沫密度8kg/m3、拉伸强度135KPa、断裂伸长率45％、撕裂强度42N/m、回弹率78％。
实施例5
本实施例提供一种三聚氰胺泡沫海绵的生产工艺，包括以下步骤：
(1)取摩尔比为1：3的三聚氰胺和多聚甲醛，混合均匀；
(2)混合物料由物料泵输入第一螺杆机，在第一螺杆机进料口处加入0.3％的三乙胺水溶液，使内部物料的pH值为10，反应体系在输送混合过程中进行反应，反应时间为8min，反应温度为100℃；
(3)在第一螺杆机进料端、中间位置或末端加入40％的一种或多种的碳酸钠溶液；碳酸钠的加入量相对于混合物料为0.01～0.1g/g。
(4)从第一螺杆机出口挤出的透明树脂进入第二螺杆机，在第二螺杆机内继续进行聚合反应，反应时间为30min，反应温度为90℃，生成蜜胺树脂；本实施例制得的蜜胺树脂黏度为7000mPa·s(25℃)。
(5)从第二螺杆机尾部出来的透明树脂经过降温装置后进入第三螺杆机，第三螺杆机采用循环冷却水进行冷却；
(6)将发泡剂、乳化剂、稳定剂和固化剂从第三螺杆机中部通入，与树脂混合均匀，第三螺杆机的出料温度为38℃；
(7)将混合均匀的树脂通入微波发泡炉内发泡，形成高开孔率的三聚氰胺泡沫海绵。
其中，所述发泡剂为正戊烷；所述乳化剂为苯磺酸钠；所述固化剂为乙酸；所述稳定剂为有机氟。
其中，所述发泡剂、乳化剂、固化剂和稳定剂的加入量相对于从第二螺杆机尾部出来透明树脂分别为0.08g/g、0.03g/g、0.04g/g和0.03g/g。
本实施例制得的三聚氰胺甲醛树脂泡沫的泡沫密度12kg/m3、拉伸强度≥140KPa、断裂伸长率55％、撕裂强度45N/m、回弹率80％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。