近年来,由于我国火灾的频繁发生,严重威胁人民的生命财产安全,随着阻燃性能和节能保温指标要求的进一步提高,阻燃建材的需求将进一步增长。酚醛泡沫具有优异的保温性能和防火特性,但由于其自身强度较低,限制了其应用领域。以酚醛泡沫为芯层材料,阻燃纤维板作为增强材料制备酚醛泡沫夹心复合板,开发轻质阻燃隔墙体材料,具有广阔的市场应用前景。本文运用化学分析、FT-IR、扫描电子显微镜、锥形量热仪等手段,以酚醛树脂、酚醛泡沫为研究对象,探讨了催化剂用量对酚醛树脂及泡沫性能的影响,制备出高固含量可发性树脂,并优化其发泡工艺;研究了酚醛泡沫夹心复合板的一次成型工艺和二次复合胶接工艺;分析了酚醛泡沫夹心复合板的燃烧性能。具体研究内容及结果如下:(1)研究分析了不同催化剂用量对酚醛树脂及泡沫性能的影响,得到不同催化剂用量制备五种酚醛树脂的固体含量在74%~76%之间,树脂粘度随催化剂用量的提高而增大,有毒残余物质游离甲醛和游离苯酚含量随着催化剂用量的增多而减少。酚醛泡沫垂直拉伸强度随黏度的增大而增加,催化剂用量为4%树脂所制备泡沫的压缩强度0.15MPa和弯曲强度0.34MPa最优。五种树脂制备出的泡沫极限氧指数均在39%左右,说明催化剂用量对泡沫的阻燃性能影响较小。泡孔孔径随催化剂用量的增大而逐渐减小,泡孔分布更加均匀且规整,催化剂用量6%、8%的树脂制备出的泡沫孔径分布在100μm~140μm。(2)探讨了高固含量可发性酚醛树脂的发泡条件对泡沫性能的影响,针对前期制备的酚醛树脂,较优的发泡工艺为:适宜的树脂黏度选择为3000~5000mPa.s,发泡温度为70℃,选择复配酸固化剂(磷酸:对甲苯磺酸:浓硫酸:水=2:1:6:5),固化剂用量为树脂质量的15%。发泡剂选择石油醚(沸点60~90℃),发泡剂用量为树脂质量的6%~8%。制备得到的酚醛泡沫表观密度为58.29~61.17kg.m-3,弯曲强度为0.22~0.34MPa,压缩强度为0.18~0.20MPa。(3)研究了温度、时间对于一次成型夹芯板表观形貌及芯层泡沫结构的影响,得到酚醛泡沫夹心复合板一次成型工艺参数为:热压温度为70℃,热压时间为40min。制备得到的复合板24h吸水厚度膨胀率为10%,泡沫具有较高的闭孔率,尺寸变化主要是由于阻燃纤维板板材纤维的吸水膨胀引起的。(4)通过常温冷压制备酚醛泡沫夹芯板,冷压工艺参数为:白乳胶(MDI配比比例为5%),酚醛胶(对甲苯磺酸配比比例为6%),脲醛胶(磷酸配比比例为0.5%及氯化铵配比比例2%),施胶量200g/m2,压力0.02MPa,常温放置24h,3种胶黏剂冷压制备的泡沫夹芯板胶合强度测试时,芯层泡沫断裂,符合夹芯板胶合强度要求。通过热压工艺制备的酚醛胶酚醛泡沫夹芯复合板,最佳工艺为施胶量200g/m2,热压温度为120℃,热压时间为6min。热压工艺制备的脲醛胶酚醛泡沫夹芯复合板,最佳工艺为施胶量180g/m2,热压温度为125℃,热压时间为6min。此热压工艺制备得到的泡沫夹芯板表面胶合强度满足要求。(5)通过对酚醛泡沫、阻燃纤维板及三种胶黏剂制备的泡沫夹心复合板进行CONE阻燃试验,评价其燃烧过程中的热释放速率(HRR)、总热释放(THR)、比消光面积(SEA)、有效燃烧热(EHC)、氧气消耗量(O2C)、总耗氧量(TOC)总烟释放(TSR)等燃烧降解性能指标,分析基材与复合板的燃烧性能。试验结果表明:酚醛泡沫燃烧过程,酚醛泡沫材料引燃时间最长,总热释放和总烟释放最低,说明酚醛泡沫阻燃性能明显高于阻燃纤维板;纤维板与三种胶黏剂制备的酚醛泡沫夹芯复合板测试结果参数曲线变化趋势基本一致,夹芯板燃烧后形态保持完整,成炭率高,阻燃性好。