论文部分内容阅读
酚醛泡沫是一种新型的保温材料,具有保温系数低、难燃、自熄、低烟、无毒的特点,但因其脆性大、易掉渣的缺陷使其使用范围和发展前景受到限制。针对酚醛泡沫的这些缺陷,本文对可发性酚醛树脂的合成工艺进行了改进、并对其进行改性研究,以及发泡工艺参数对泡沫体性能的影响,确定了制备可发性酚醛树脂的最佳工艺条件及制备酚醛泡沫保温材料的最优工艺参数。采用固体碱催化法和先酸后碱催化法对可发性酚醛树脂的合成工艺进行改进。研究了在固体碱催化合成可发性酚醛树脂过程中酚醛比(P:F)、碱催化剂的量、加成/缩聚温度、缩聚反应时间对可发性酚醛树脂性能的影响,得出优化的工艺参数为:酚醛比为1:1.5,碱催化剂用量为5%,加成温度和时间分别为70℃和60min,缩聚温度和时间分别为90℃和90minn采用先酸后碱催化合成可发性酚醛树脂的优化工艺参数为:酸催化阶段酚醛比为1:0.6。结果表明,先酸后碱催化法能提高树脂的羟甲基含量和反应活性,同时有助于苯酚和甲醛发生邻位加成,形成高邻位含量的酚醛树脂。利用优化的固体碱催化和先酸后碱催化工艺条件制备的酚醛树脂,进行了改性研究及其性能分析。研究发现,在碱性条件下,聚酯多元醇中羟基很难与酚醛树脂中羟甲基反应形成醚键结构;而利用先酸后碱催化法,能有效地使聚酯多元醇中羟基与酚醛树脂中羟甲基反应形成醚键。合成改性可发性酚醛树脂的最优工艺条件为:在先酸后碱催化条件下,选用聚酯多元醇(分子量为600),加入量为8.0%。通过对上述合成的可发性酚醛树脂进行物理性能、泡沫体物理性能、红外光谱、热失重及泡沫体扫描电镜分析,结果表明:在先酸后碱条件下合成的改性可发性树脂及泡沫的各种性能指标优于碱催化工艺的产品的指标。以先酸后碱合成的可发性酚醛树脂为原料,对酚醛泡沫制备工艺参数进行了优化试验,通过正交试验和单因素试验分析,确定了制备酚醛泡沫材料的最佳工艺条件为:可发性酚醛树脂480g,表面活性剂的加入量为5.0%,改性剂1的加入量为3.0%,改性剂2的加入量为20.0%,发泡剂的加入量为6.0%,固化剂的加入量为18.0%时,制得的泡沫体泡孔均匀,密度较小,压缩强度较大,泡沫体各项性能指标均优于国内酚醛泡沫产品的指标。