酚醛树脂的改性及其发泡分析-林产化学加工工程专业论文.docx

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酚醛树脂的改性及其发泡分析-林产化学加工工程专业论文

原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师指导下,进行研究工作所取得 的成果。除文中已经注明引用的内容外,本学位论文不包含任何他人或集体已经发表 的作品内容,也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究 工作做出贡献的其他个人或集体,均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声 明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名: 高冬如 日期: J fJl4士,在 关于学位论文版权使用授权的说明 本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定:学校有权采 用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文;学校有权提供本学位论文全文或者部 分内容的阅览服务;学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交 流;学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。 (保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名:各冬街 日期: )of子.J二兑了 导师签名: 日期: 却洋,上写士 河北工业大学硕士学位论文 摘 要 酚醛泡沫具有良好的隔热、阻燃、耐酸腐蚀性能,但存在强度低,韧性差等问题。为 了提高泡沫韧性,本文合成了可发性酚醛树脂,分别以聚氨酯预聚体和凹凸棒土改性酚醛 泡沫。考察了聚氨酯、凹凸棒土对酚醛泡沫的力学性能、导热系数、氧指数及泡孔结构的 影响。 苯酚和三聚甲醛在碱性催化下制备可发性酚醛树脂,研究了反应温度、时间、甲醛/ 苯酚(F/P)摩尔比与催化剂用量对树脂粘度影响。结果表明,树脂粘度随温度升高、时间 延长而逐渐增大,却随着 F/P 摩尔比、催化剂用量增加先增大后减小。当合成温度 85℃, 时间 3.5h,F/P=1.6:1,30%NaOH 溶液摩尔数为苯酚摩尔数 7.5%时,树脂粘度达到 4.0Pa·s, 利于发泡。 利用异氰酸根封端的聚氨酯对树脂进行改性,通过引入柔性链段,提高泡沫韧性。结 果表明,当添加 9.0wt%聚氨酯时,酚醛泡沫的压缩强度以及弯曲强度分别为 0.18MPa, 0.10MPa;用量增至 12.0wt%,两者分别降到 0.16MPa,0.09MPa。泡沫氧指数略有下降, 由未改性时的 34.0 下降到 31.0。导热系数变化不大, 由 0.039 W/m·K 降到 0.035 W/m·K。 发泡剂用量增加,发泡倍率高,泡沫表观密度和压缩强度逐渐降低。固化剂用量增加,固 化速度快,表观密度和压缩强度逐渐增大。加 7.0wt%吐温 80,13.0wt%正戊烷,18.0wt% 对甲苯磺酸/磷酸(4:1)时,泡沫表观密度为 54.5kg/m3,压缩强度达到 0.18MPa。 以凹凸棒土作为增强剂,通过凹凸棒土表面硅羟基与树脂羟甲基发生的交联反应,提 高树脂交联程度,增强酚醛泡沫。结果表明,当凹凸棒土用量为 20.0wt%时,泡沫压缩强 度由 0.09MPa 增到 0.19MPa,用量增至 30.0wt%时,压缩强度降至 0.13MPa。作为无机改 性剂,凹凸棒土还改善了泡沫的阻燃性能,氧指数由 33.0 上升到 39.0。对导热系数影响不 大,由 0.032 W/m·K 增大到 0.034 W/m·K。发泡剂用量增加,发泡倍率高,泡沫表观密度 和压缩强度随之降低。固化剂用量增加,固化速度快,泡沫表观密度和压缩强度都随之增 大。当加入 7.0wt%吐温 80,10.0wt%正戊烷,15.0wt%对甲苯磺酸/磷酸/水(2:2:1)时,制 得泡沫表观密度为 56.9kg/m3,压缩强度达到 0.19MPa。 关键词:酚醛泡沫,聚氨酯预聚体,凹凸棒土,增韧,增强 i 酚醛 酚醛树脂的改性及其发泡研究 河北 河北工业大学硕士学位论文 PAGE PAGE ii PAGE PAGE iii ABSTRACT Phenolic foam exhibits excellent heat insulation, flame retardant, acid corrosion resistance performances, but itself exists low intensity, poor toughness problems etc. In order to improve the toughness, phenolic resin being synthesized, urethane prepolymer and attapulgite were used to modify phenolic foam respectively. The influences of polyurethane, attapulgite on mechanical properties, thermal conductivity, oxygen inde

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