納米增強(qiáng)酚醛復(fù)合泡沫塑料的制備與性能研究.pdf

1、硬質(zhì)酚醛泡沫塑料是一類新興的保溫絕熱材料,具有自重輕、比強(qiáng)度高、阻燃絕熱性好及成型加工簡便等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在建筑、化工、交通及航空航天等領(lǐng)域。但是作為一種結(jié)構(gòu)材料,還缺乏一定的強(qiáng)度、剛度和韌性。針對(duì)酚醛泡沫性能不足的這一問題,需要對(duì)其進(jìn)行復(fù)合增強(qiáng)。納米材料具有特殊的物化性能,在酚醛泡沫塑料中加入各種無機(jī)納米填料,可以起到同步增強(qiáng)增韌的效果,從而顯著提高泡沫材料的綜合性能。
　　 本文通過酸催化酚醛樹脂的固化反應(yīng),成功制備出尺寸穩(wěn)

2、定、性能良好的酚醛泡沫塑料,著重討論酚醛發(fā)泡工藝中的主要因素,包括原料及助劑的用量、溫度、壓力等對(duì)泡沫性能的影響。
　　 隨著納米技術(shù)的不斷發(fā)展,納米增強(qiáng)聚合物泡沫材料的研究逐漸成為熱點(diǎn)。本文中采用兩種納米SiO2(親水性/疏水性)粒子作為增強(qiáng)體,以超聲空化與高速剪切相結(jié)合的方式將其分散到酚醛樹脂中并發(fā)泡制備出納米SiO2增強(qiáng)酚醛泡沫材料。壓縮測(cè)試結(jié)果顯示,當(dāng)親水性A200納米SiO2為0～1.5wt％時(shí),壓縮性能隨著納米SiO

3、2含量的增加而增大,但隨著含量進(jìn)一步增加,納米顆粒團(tuán)聚嚴(yán)重,致使壓縮性能反而下降。疏水性R805納米SiO2未起到增強(qiáng)作用,泡沫壓縮性能下降明顯。熱失重分析(TGA)結(jié)果顯示,A200納米SiO2增強(qiáng)酚醛泡沫的初始熱分解溫度為355℃,比純酚醛泡沫的分解溫度提高約5℃,而R805納米SiO2增強(qiáng)酚醛泡沫的殘?zhí)柯瘦^高,接近20％。這是由于親水性納米SiO2與酚醛樹脂的相容性好,通過添加適量的納米顆?？梢詼p小酚醛泡沫的泡孔尺寸,提高其壓縮性

4、能和熱穩(wěn)定性
　　 凹凸棒土(ATP)是一類纖維束狀水合鎂鋁硅酸鹽的納米粘土,與酚醛樹脂相容性較差難以起到增強(qiáng)效果。為此,本文中采用硅烷偶聯(lián)劑KH-560對(duì)ATP進(jìn)行表面處理,并考察改性前后ATP的分散效果。隨后,分別采用未改性的ATP和改性凹凸棒土(Si-ATP)作為增強(qiáng)體制備納米酚醛復(fù)合泡沫塑料,并探索了經(jīng)過表面處理后的ATP對(duì)其壓縮性能和熱穩(wěn)定性的影響。
　　 研究發(fā)現(xiàn),Si-ATP的添加明顯改善酚醛泡沫的壓縮性能