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本课题主要是研究腐植酸改性酚醛泡沫材料。以腐植酸(HA)和黄腐酸(FA)作为改性剂,用其部分替代苯酚制备酚醛泡沫材料。主要工作内容包括腐植酸原料的提取和改性,改性酚醛泡沫材料的制备和性能测试,合成工艺的优化以及发泡工艺的研究等。具体内容如下：1.HA和FA的提取与改性在提取腐植酸方面,采用了碱溶酸析的方法,用自制的复配碱液(0.5MoL/L氢氧化钠溶液和0.1MoL/L焦磷酸钠溶液,质量比2：1)处理褐煤,能够有效提取出HA和FA。对HA进行了酚化改性制备了改性腐植酸PHA,利用红外和核磁等检测手段可以看出酚化改性效果良好。核磁表征显示：酚化腐植酸(PHA)在6.4～7.2ppm之间出现两个很强的苯环质子氢的峰,其强度远超HA此处峰强度；红外谱图显示PHA在1500～1620cm-1处芳环骨架吸收峰峰形变宽且不再那么尖锐。表明PHA大分子的确发生了分解,其化学键发生了断裂, HA刚性大分子结构降低了。另外,从羟基值测定上可以看出,改性后羟基值提高了52%,说明酚化改性可以增加HA的羟基活性官能团数量。2.改性酚醛泡沫材料合成方面分别利用PHA或者FA与苯酚和甲醛进行反应,设计PHA和FA改性酚醛泡沫材料的改性路线。通过正交实验和单因素试验,得出了酚化HA、黄腐酸、苯酚、甲醛、以及表面活性剂、发泡剂、固化剂等助剂的加入量对产品性能的影响。通过极差分析和正交因素效果图得出最优化配方：合成PHAPF的配方是F/P摩尔比为2.2：1、PHA/P质量比45%、温度为90℃、时间为100min；合成FAPF的配方是F/P摩尔比为2.2：1、FA/P质量比45%、温度为90℃、时间为120min。对表面活性剂用量、固化剂用量、发泡剂用量和发泡温度与表观密度之间的关系做了分析,当表面活性剂用量为6g、固化剂用量为12g发泡剂用量为8g以及发泡温度为90℃时最合适。用聚乙二醇-1000对改性酚醛泡沫进行增韧处理,取得了很好的效果。3.改性酚醛泡沫材料性能表征通过红外、热重、氮吸附等检测手段,证明了在改性酚醛树脂里的腐植酸是以化学键与甲醛相连接的,腐植酸是作为一种反应原料。改性后的PF在热性能方面仍然不错,在400℃时,45%PHAPF的热残留量为84.1%,45%FAPF的热残留量为81.4%。氮吸附实验证明了改性后的酚醛泡沫材料具有均匀的、完整的、连续的、复杂的纳米孔结构,能够有效降低导热系数。通过游离甲醛含量测量,45%FAPF和45%PHAPF的游离甲醛含量分别为0.08%和0.10%,符合国家标准。另外,酚醛泡沫材料的氧指数、压缩强度、冲击强度等性能均可以满足工业需要。