文档介绍：聚合物共混改性原理结课综述
姓名:XXX
学号:XXX
专业:高分子科学与工程
学院:材料科学与化学工程
酚醛泡沫的增韧改性方法的研究进展
摘要:本文介绍了酚醛泡沫制备中所用的发泡助剂及其发泡机理, 系统地介绍了酚醛泡沫增韧改性的各种方法。
关键词:酚醛泡沫;增韧改性;泡沫助剂;共混
0 前言
酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基易氧化。其泡沫延伸率低,质脆,硬度大,不耐弯曲。这大大限制了酚醛泡沫的应用,所以对泡沫的增韧是十分必要的。酚醛泡沫塑料是一种新型难燃、防火低烟保温材料,它是由酚醛树脂加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。它最突出的特点是难燃、低烟、抗高温歧变。它可以现场浇注发泡、可模制、也可机械加工,可制成板材、管壳及各种异型产品。低廉的成本也促使其作为海上建筑和集装箱的保温材料被大规模的运用,因此酚醛泡沫在海洋绝热防火材料等领域具有广阔的应用前景[1,2] 。本文就泡沫增韧进行研究!
1 泡沫增韧研究
尽管酚醛泡沫塑料具有诸多特点,但由于其成本相对无机材料较高;酚醛泡沫保温材料脆性大、易粉化,已成为制约它大规模推广使用的两大弱点。到目前为止还无法大量推广到民用建筑行业做墙体和屋顶的保温材料,其价格还无法与其他无机类保温材料相竞争。几年来已有多家企业及科研单位从降低材料成本和改善泡沫脆性上出发,对树脂合成工艺配方进行了改性。如调整原料配比、添加第三单体(如尿素、多元醇)、聚氨酯改性、采用无机或有机填料增强(玻璃珠、珍珠岩、粉煤灰、纸蜂窝、改性木粉)等收到了较好的效果。
从科研进度看,有望在不远的将来制得物美价廉的改性酚醛泡沫塑料,届时将取代现有的聚氨酯和聚苯乙烯泡沫塑料。
酚醛泡沫的增韧,可以通过以下几种途径实现【3】:①在体系加入外增韧剂,通过共混的方式达到增韧的目的;②通过甲阶酚醛树脂与增韧剂的化学反应,达到增韧的目的;③用部分带有韧性链的改性苯酚代替苯酚合成树脂。
外加增韧剂
增韧剂是提高泡沫的柔韧性和抗压性能的主要添加剂。这一改性方式要求树脂和增韧体系须具有一定的混溶性, 才能改善其脆性, 提高韧性和抗压性能,可根据溶解度参数D预测有机化合物之间的混溶性。这种改性方式的实施一般是按如下步骤进行。首先合成普通的甲阶酚醛树脂, 然后在体系内加入改性剂, 脱水, 发泡。
复合改性(有机型物质)酚醛泡沫的增韧剂有三种类型:一是橡胶弹性体改性剂,由于橡胶弹性体通常带有活性的端基(如羧基、羟基等)和双键,与甲阶酚醛树脂中的羟甲基发生不同程度的接枝或嵌段共聚反应,是的泡沫的断裂韧性大幅度的提高;第二类是热塑性树脂。用于酚醛泡沫改性的有聚乙烯醇, 聚乙二醇等。聚乙烯醇分子中的羟基有可能与酚醛缩聚物中的羟甲基发生化学反应, 形成接枝共聚物。聚乙烯醇改性酚醛树脂可提高泡沫的压缩强度。聚乙二醇中的羟基与树脂中的羟基也可能形成部分氢键, 使树脂中导入长的柔性醚链, 从而起到增韧的效果;第三类是小分子物质如乙二醇。乙二醇增韧泡沫是合成酚醛树脂后, 按一定比例加入乙二醇混合均匀, 依次加入稳定剂、发泡剂、均泡剂, 搅拌均匀,
然后加入固化剂, 剧烈搅拌, 迅速倒入准备好的模具中闭模发泡, 待其固化完全后脱模即可。
1、2 反应型增韧改性技术
化学增韧改性方法是在合成甲阶树