細乳液法制備SiO2氣凝膠-PS核殼復(fù)合微粒及其發(fā)泡成型工藝研究.pdf

1、我國目前建筑外墻外保溫領(lǐng)域普遍使用的聚苯乙烯保溫板由于阻燃性差,導(dǎo)熱系數(shù)較高,已經(jīng)不能滿足當(dāng)前需要。SiO2氣凝膠是近年出現(xiàn)的一種超級絕熱材料,將其應(yīng)用于保溫領(lǐng)域具有很大潛力。但是其阻水性差,強度低。因此將其與聚苯乙烯復(fù)合,研究出一種新型高效絕熱保溫材料,具有重大的社會和經(jīng)濟意義。
　　本文首先采用細乳液聚合法,以苯乙烯/硅氣凝膠/十六醇/水為主要體系,以超聲作為分散方式,制備均勻穩(wěn)定的細乳液。通過單因素和正交試驗方法研究了反應(yīng)過

2、程中聚合體系配比、超聲功率、超聲時間、引發(fā)劑用量、反應(yīng)溫度、PH值對于復(fù)合微粒包覆率和苯乙烯單體轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律。找到了制備核殼復(fù)合材料的最佳聚合體系配比和最佳工藝參數(shù)。實驗結(jié)果表明復(fù)合微粒的包覆率隨著體系中SiO2/St比的增大而先增加后減小。當(dāng)SiO2/St比為1:20時包覆率最大,達66.1％。復(fù)合微粒的轉(zhuǎn)化率則隨著聚合反應(yīng)溫度的增大而逐漸增大,在75℃時為63.1%最大。根據(jù)實驗優(yōu)選出的最佳工藝為:SiO2/St比為1:20、超

3、聲功率為400W、超聲時間為30min,,反應(yīng)時間為10h,反應(yīng)溫度為75℃時,單體的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物的包覆率最大。通過TEM對復(fù)合微粒行了形貌觀察,并通過SEM進行了能譜分析,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過聚合反應(yīng)最終得到了SiO2氣凝膠粒子為核,PS為殼的復(fù)合微粒,測定導(dǎo)熱系數(shù)后發(fā)現(xiàn)其較純聚苯乙烯材料降低。
　　其次以上一步中制得的核殼復(fù)合微粒為原材料,自制模具,采用模塑發(fā)泡成型工藝,研究了發(fā)泡成型的原理和發(fā)泡過程中發(fā)泡劑加入量,發(fā)泡溫度、模塑壓強、加