增韧酚醛泡沫研究

论文摘要

酚醛泡沫作为拥有难燃性、燃烧时无毒性及尺寸稳定性等优点的保温材料,在高层建筑、交通运输、石油化工等行业有着很高的实用价值。同时它的脆性、易掉渣的缺点,都严重制约着其在现实中的应用。本文针对酚醛泡沫的改性问题,摸索出比较理想的泡沫合成工艺和适合的改性剂种类和用量。本文研究了酚醛泡沫的合成过程中,反应物料配比、催化剂、反应温度、反应时间对树脂性能的影响。通过对树脂固含量、粘度等研究得出适宜的树脂合成工艺,并在此基础上,用各种改性剂对酚醛泡沫进行了改性,用到的改性剂有：聚乙烯醇缩丁醛（PVB）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚乙二醇（PEG600,PEG4000）、聚乙烯醇、丁腈橡胶（PNBR,LNBR）、玻纤（ECPZ-1, ECPB-1～3）。经分析,改性的酚醛泡沫中,游离酚、醛的含量进一步降低。改性后的酚醛泡沫TG-DTA结果分析表明,各种改性剂都能不同程度的提高酚醛泡沫的压缩强度和弯曲强度,同时泡沫的热稳定性能未受影响。通过红外光谱、万能试验机、热重分析仪等测试手段对改性后酚醛泡沫特征官能团的存在、力学性能、耐热性能分别进行表征分析。实验结果表明改性泡沫的力学性能、热稳定性和吸水率等重要参数都有所提高。对酚醛泡沫改性效果较好的为聚对苯二甲酸丁二醇酯,当改性剂用量为2.5份（占树脂总质量）时,泡沫塑料的压缩强度由原来的0.105 MPa提高到0.336 MPa,证明对苯二甲酸丁二醇酯对酚醛泡沫有显著的改性作用；泡沫在802℃时失重44%,说明泡沫经改性后具有良好的耐热性能且未影响其热稳定性。本实验还采用SEM对改性前后酚醛泡沫的结构进行了观察,泡沫泡体均匀,结构完整。总的来说改性后的酚醛泡沫表现出更低的游离酚、醛含量,更高的韧性,优异的热稳定性和闭孔率高的结构。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本课题的来源及意义
• 1.2 酚醛树脂的概况
• 1.3 酚醛泡沫塑料概述
• 1.4 酚醛泡沫在国内外的研究进展
• 1.5 本课题研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验用主要仪器与设备
• 2.3 酚醛树脂的合成
• 2.4 改性酚醛树脂的合成
• 2.5 改性酚醛树脂的发泡
• 第三章 性能表征与测试方法
• 3.1 酚醛树脂理化性能测试
• 3.2 酚醛泡沫体性能测试
• 第四章 结果与讨论
• 4.1 基础酚醛树脂的合成
• 4.2 酚醛树脂的增韧改性
• 4.3 改性酚醛树脂的性能表征
• 4.4 酚醛泡沫体的制备及性能
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间研究成果