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2005年国家十一五规划中首次提出了“节能减排”这一纲要,使得建筑外墙保温材料受到了学术界的广泛关注和青睐。为了调和社会发展和环境污染两者的矛盾,节约高效的产品受到社会大众的欢迎。酚醛树脂是新一代的防火保温隔热材料,被誉为保温材料之王,相比于无机保温板导热系数大,酚醛保温板既有较低的导热系数,又有难燃易熄,发烟量小,热稳定性好,质轻等优点,这使其广泛的应用于建筑,交通运输,化工等领域。然而酚醛泡沫具有质脆,易掉渣,易开裂等缺点,且生产成本较高,严重限制了其进一步的推广使用。本文针对这些缺点对泡沫进行增强改性及阻燃性的研究,改善机械强度的同时降低生产成本。 本文主要用多聚甲醛和苯酚在氢氧化钠作催化剂的条件下合成热固性酚醛树脂,讨论了不同F/P官能团比,反应时间,反应温度对树脂固含量,粘度等性能的影响。结果表明:苯酚/甲醛官能团比为1:1.2时,此合成反应在85℃下反应2个小时,经测试得到制备的树脂粘度为12000 mPa·s,综合性能较好。 在发泡固化制备泡沫的过程中,研究了乳化剂,发泡剂,固化剂及工艺对泡沫性能的影响。结果表明:单一的Nl-20乳化剂,用量为5%时,乳化效果最好;发泡剂选用沸程30-60℃的石油醚5-6份,泡沫性能较好,固化剂则选用有机酸无机酸复配(磷酸,硫酸,对甲苯磺酸),使得泡沫发泡固化达到平衡,制备的泡沫细腻均一,性能较优。 使用与酸固化剂不发生化学反应的无机填料来对酚醛泡沫进行增强改性。本实验采用石膏晶须,活性钙微粉,重晶石粉来复合制备酚醛泡沫,研究了不同工艺,不同种类,不同用量的无机填料对泡沫性能的影响,实验中酚醛树脂粘度为12000 mPa·s,降粘剂使用5份浓度为25%乙二醇水溶液,5份乳化剂Nl-20,6份发泡剂石油醚,8份固化剂(磷酸:硫酸:对甲苯磺酸8:2:2+20%水)。实验结果表明:石膏晶须作为填料的效果最好,其次是活性钙微粉和重晶石粉,添加石膏晶须能明显提高酚醛泡沫的抗开裂性,当添加石膏晶须的质量分数为10%时,酚醛泡沫的抗拉伸性能最高。结合吸水率等因素分析得出,石膏晶须在添加量约为10%时,泡沫性能最佳,其拉伸强度提升了27.5%,泡沫经过12个冷热循环周期仍不开裂,吸水率为6.3%。