PVF復(fù)合物海綿的制備與性能研究.pdf

1、以聚乙烯醇和甲醛為基礎(chǔ)材料制備的聚乙烯醇縮甲醛(Polyvinyl formal，PVF)海綿具有強吸水性、無毒、無污染、韌性好、易降解、彈性好等性能，目前已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)用海綿、洗浴用品、包裝、減震、家居、裝飾和裝潢等行業(yè)。無論如何，PVF海綿的靜電和易燃也限制了其在一些特殊領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，制備阻燃防靜電的PVF海綿具有很重要的意義。
　　本論文的研究目標(biāo)就是以聚乙烯醇和甲醛為基礎(chǔ)材料，通過添加膨脹石墨、硼酸鋅和三聚氰胺

2、，利用原位聚合—發(fā)泡技術(shù)制備具有阻燃防靜電性能的PVF復(fù)合物海綿。為了實現(xiàn)制備PVF復(fù)合物海綿的目標(biāo)，我們首先利用原位聚合—發(fā)泡技術(shù)，以聚乙烯醇和甲醛為原料制備了PVF海綿，并且表征了PVF海綿的形貌和結(jié)構(gòu)。在此表征的基礎(chǔ)上，我們確認(rèn)了PVF海綿已經(jīng)被制備，同時確認(rèn)了原位聚合—發(fā)泡技術(shù)可以被用于制備PVF海綿。然后，我們利用原位聚合—發(fā)泡技術(shù)，以聚乙烯醇、甲醛、膨脹石墨、硼酸鋅和三聚氰胺為原料制備了PVF復(fù)合物海綿，并且表征了PVF復(fù)合

3、物海綿的形貌和結(jié)構(gòu)。在此表征的基礎(chǔ)上，我們確認(rèn)了PVF復(fù)合物海綿已經(jīng)被制備。為了實現(xiàn)制備阻燃防靜電的PVF復(fù)合物海綿的目標(biāo)，我們首先調(diào)查了PVF海綿的縮醛度、密度和保水率，以及PVF復(fù)合物海綿的密度和保水率。通過對比的方法，進一步確認(rèn)了PVF復(fù)合物海綿的制備。然后，我們調(diào)查了PVF復(fù)合物海綿的表面電阻值，以及PVF復(fù)合物海綿的氧指數(shù)（Oxygenindex，OI）。通過對表面電阻值和OI的分析，確認(rèn)了阻燃防靜電的PVF復(fù)合物海綿可以被制

4、備。整個論文的研究由以下四個方面的工作組成。
　　1)膨脹石墨的制備和表征
　　膨脹石墨是制備PVF復(fù)合物海綿的原料之一。本論文中，以-100目的鱗片石墨、濃硫酸、重鉻酸鉀和過氧乙酸為反應(yīng)物，用化學(xué)氧化法制備了-100目的膨脹石墨。同時，利用SEM表征了膨脹石墨的形貌和結(jié)構(gòu)，并確認(rèn)了膨脹石墨已經(jīng)被制備。
　　2)PVF海綿的制備和表征
　　以聚乙烯醇(1799)和40％甲醛溶液為原料，以50％稀硫酸為催化劑，原位

5、聚合合成PVF高分子化合物;然后，將PVF高分子化合物和發(fā)泡劑混合均勻，并且發(fā)泡制備PVF海綿。同時，利用IR和JSM表征了PVF海綿的結(jié)構(gòu)和形貌，并確認(rèn)了PVF海綿已經(jīng)被制備。
　　3)PVF復(fù)合物海綿的制備和表征
　　以聚乙烯醇(1799)和40％甲醛溶液為基礎(chǔ)材料，膨脹石墨、硼酸鋅和三聚氰胺為原料，50％濃硫酸為催化劑，原位聚合合成PVF復(fù)合物;然后，將PVF復(fù)合物和發(fā)泡劑混合均勻，并且發(fā)泡制備PVF復(fù)合物海綿。同時，

6、利用IR和JSM表征了PVF復(fù)合物海綿的結(jié)構(gòu)和形貌，并確認(rèn)了PVF復(fù)合物海綿已經(jīng)被制備。
　　4)PVF復(fù)合物海綿性能的調(diào)查
　　在不同的甲醛（反應(yīng)物）、硫酸（催化劑）劑量條件下，利用原位聚合—發(fā)泡技術(shù)制備PVF海綿;同時，調(diào)查了甲醛、硫酸劑量對縮醛度的影響。
　　5)在不同的正戊烷、乳化劑、膨脹石墨劑量條件下，利用原位聚合—發(fā)泡技術(shù)制備PVF海綿與膨脹石墨和PVF復(fù)合物海綿;同時，調(diào)查了正戊烷、乳化劑、膨脹石墨劑量對

7、密度和保水率的影響。
　　6)在不同的膨脹石墨、硼酸鋅、三聚氰胺劑量條件下，利用原位聚合—發(fā)泡技術(shù)制備膨脹石墨和PVF復(fù)合物海綿，硼酸鋅、膨脹石墨和PVF復(fù)合物海綿，三聚氰胺、膨脹石墨和PVF復(fù)合物海綿;同時，調(diào)查了膨脹石墨、硼酸鋅、三聚氰胺劑量對表面電阻值和OI的影響。
　　7)在上述工作的基礎(chǔ)上，我們發(fā)現(xiàn)原位聚合—發(fā)泡技術(shù)可以被用來制備PVF復(fù)合物海綿，同時，PVF復(fù)合物海綿與PVF海綿一樣具有多孔的形貌特征。另外，從表