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酚醛泡沫塑料是一种具有优异隔热性、阻燃性、低烟、低毒、耐热、耐化学腐蚀的保温材料。但是酚醛树脂结构上的薄弱环节酚羟基和亚甲基易氧化,使其泡沫体存在强度低、脆性大、易掉粉、不耐弯曲等问题,限制了酚醛泡沫塑料的应用。本文针对酚醛泡沫塑料存在的问题,对其进行增韧改性研究。同时着重研究了酚醛泡沫塑料的泡孔结构和性能。本文首先通过单因素实验确定了未改性酚醛树脂的粘度、发泡温度、搅拌速度、表面活性剂、固化剂和发泡剂的参数范围。后续设计正交试验对酚醛泡沫的工艺参数进行优化。正交试验结果表明最佳工艺为:固化剂15%、发泡剂22%、表面活性剂1.5%、温度50℃。采用最佳工艺制备的酚醛泡沫塑料的性能如下:表观密度61kg/m3、导热系数0.02997W/(m·K)、压缩强度300KPa、吸水率3.7%、掉渣率7.9%、氧指数45、孔径258μm、泡孔壁厚1.8μm。其次采用聚乙二醇对酚醛泡沫塑料进行物理增韧改性。试验结果表明:随着聚乙二醇添加量的增加,酚醛泡沫的表观密度先增加后减小,压缩强度先上升后下降,掉渣率先下降后上升,导热系数先上升后下降再上升,吸水率先下降后上升,氧指数呈下降趋势。当聚乙二醇添加量为10%时酚醛泡沫性能最好,各项性能如下:表观密度66kg/m3、导热系数0.02728W/(m·K)、压缩强度319KPa、吸水率2.8%、掉渣率3.6%、氧指数39、孔径244μm、泡孔壁厚2.0μm。经聚乙二醇改性后,酚醛泡沫的掉渣率由改性前的7.9%降至改性后的3.6%,降幅为54%,说明其韧性得到很大提高。同时其表观密度和压缩强度有所提高,孔径、导热系数、吸水率均减小,说明大部分性能得到优化。但是氧指数也下降,说明燃烧性能下降。最后通过SEM观察酚醛泡沫的泡孔形貌,采用Nano Measurer粒径分布计算软件分析SEM图像,确定泡体孔径和泡孔壁厚,进而研究了泡孔结构对其性能的影响。结果表明:随着酚醛泡沫表观密度的增大,泡体孔径逐渐减小,导热系数和压缩强度逐渐增加;当酚醛泡沫的表观密度一定时,导热系数随着泡体孔径的增大而增大;当所有其它条件(化学结构、密度、泡孔壁厚、吸水率等)不变时,酚醛泡沫的压缩强度随着孔径的增大而降低;当所有其它条件(化学结构、密度、泡孔壁厚、孔径等)不变时,酚醛泡沫的压缩强度随着吸水率的增大而降低;当酚醛泡沫的表观密度一定且闭孔率较高时,压缩强度随着泡孔壁厚的增大而降低。