论文部分内容阅读
室温酚醛泡沫成型目前一般多用强酸固化,比如盐酸。强酸固化会出现工艺控制复杂,气泡不均匀,腐蚀和泡沫变色等一系列问题。本文针对这一问题,采用酚醛-硼高分子金属络合体系,通过CO2控制体系的PH值,获得发泡的固化物。利用这一原理,本文利用CaO做催化剂,碳酸丙烯酯改性酚醛树脂,研究并合成了酚醛-硼高分子金属络合体系,开发出一种新型环保的酚醛室温发泡工艺。本文首先研究了CaO催化酚醛缩聚体系的工艺规律,研究了不同恒温时间、反应温度、催化剂用量及种类、甲醛与苯酚的摩尔比(F/P)对酚醛树脂的游离甲醛、游离苯酚、凝胶时间、固含量、水稀释度等指标的影响。结果表明,制备低游离甲醛、游离苯酚、高羟甲基含量酚醛树脂的较优参数为:反应温度为80℃、恒温时间为2h、催化剂用量为1%、F/P为1.4;采用CaO作催化剂比其他催化剂制得的酚醛树脂的单体残余量低,羟甲基含量高。其次利用原位红外、核磁共振、凝胶渗透色谱技术和DSC-TG研究了碳酸丙烯酯改性酚醛树脂的反应。比较改性酚醛树脂和未改性树脂的游离甲醛、苯酚含量、固含量、凝胶时间等指标、机械性能、红外谱图、DSC-TG曲线、NMR和GPC。结果表明改性树脂的游离苯酚含量、水稀释度减小,固含量增大。通过红外光谱分析可知,改性树脂引入柔性长链基团,增加邻对位比例,提高树脂活性。改性树脂的机械性能也有所增加,增韧的目的初步达到。通过DSC-TG曲线可知改性后的酚醛树脂的热性能并没有很大的损失。本文通过硼酸盐与酚醛树脂发生配位络合反应,并在CO2的作用下对普通酚醛树脂和碳酸丙烯酯改性酚醛树脂发泡。采用万能材料试验机和SEM等技术对酚醛泡沫的压缩强度以及泡沫结构进行了研究。结果表明用CO2发泡制得的泡沫与传统发泡法制得的泡沫相比,表观密度、吸水率、压缩强度等方面都有所提高,但泡孔质量略有下降,有待进一步提高。改性酚醛泡沫与普通酚醛泡沫相比,泡孔均匀、细密,孔径小,闭孔率高,而且具有优良的压缩强度、韧性和稳定的结构。