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可发性酚醛树脂合成及泡沫体性能研究

作　者: 王军晓
导　师: 潘炯玺
学　校: 青岛科技大学
专　业: 高分子材料学
关键词: 可发性酚醛树脂粘度酚醛泡沫阻燃性
分类号: TQ323.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 6次
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内容摘要

本文对可发性酚醛树脂合成条件及影响酚醛泡沫性能的因素进行了研究与探讨。通过对可发性酚醛树脂合成的研究,摸索出用于发泡酚醛树脂的最佳条件和工艺,这是本实验拟以解决的关键问题。在合成综合性能较好的酚醛树脂的基础上,通过对发泡配方的研究,制备出性能好的酚醛泡沫。同时对酚醛泡沫和聚氨酯泡沫的阻燃性进行了比较。在对可发性酚醛树脂合成的研究中,讨论了反应温度、反应时间、甲醛和苯酚摩尔比、催化剂CaO用量对树脂理化指标的影响。通过正交实验和单因素试验筛选出合成可发性酚醛树脂较适宜的反应条件。研究表明:反应温度是影响树脂粘度、固含量、聚合速度等树脂理化指标的首要因素,在反应开始时间为1h内游离甲醛含量变化大,树脂的水稀释度降低明显。分析了树脂粘度和固含量对泡沫体性能的影响,给出了可操作性和泡沫体综合性能较好的酚醛树脂指标,实验发现:发泡的酚醛树脂的粘度需控制2000～4000cP,树脂固含量在78～81%。在确定树脂粘度和固含量的前提下,考察了发泡温度、发泡剂、固化剂等对泡沫体性能的影响及泡沫体热、阻燃性研究。结果表明:温度的升高有利于发泡,温度过高时,泡沫发生穿孔的现象。固化剂用量增大,泡沫起泡时间和指干时间均缩短,其用量在16～18%时,泡沫体质量较好。发泡剂用量增大到一定的程度后,实验结果显示,泡沫表观密度变化不大。通过对酚醛泡沫与聚氨酯泡沫的TG和CONE实验,结果表明:酚醛泡沫阻燃性优异。

全文目录

1 文献综述  10-31
  1.1 酚醛泡沫的概况  10-13
    1.1.1 酚醛泡沫的特性  10-12
    1.1.2 酚醛泡沫应用领域  12-13
  1.2 酚醛泡沫国内外进展  13-21
    1.2.1 国外研究与市场应用  13-17
      1.2.1.1 国外研究发展  13-15
      1.2.1.2 产品应用  15-17
      1.2.1.3 发展趋势  17
    1.2.2 国内的研究发展与市场现状  17-21
      1.2.2.1 国内研究进展  17-20
      1.2.2.2 市场应用现状  20
      1.2.2.3 应用前景  20-21
  1.3 可发性酚醛合成  21-24
    1.3.1 可发性酚醛树脂合成工艺图  21
    1.3.2 可发性酚醛树脂合成机理  21-22
    1.3.3 影响可发性酚醛树脂反应的因素  22-24
      1.3.3.1 原料化学结构的影响  22-23
      1.3.3.2 催化剂的影响  23
      1.3.3.3 醛和酚摩尔比的影响  23
      1.3.3.4 反应温度的影响  23-24
      1.3.2.5 树脂储存  24
  1.4.酚醛泡沫的制备  24-29
    1.4.1 泡沫塑料的构造及分类  24-25
    1.4.2 发泡原理  25
    1.4.3 酚醛泡沫体原材料的选择  25-29
      1.4.3.1 可发性酚醛树脂的选择  25-26
      1.4.3.2.固化剂的选择  26-27
      1.4.3.3 发泡剂的选择  27-28
      1.4.3.4.表面活性剂的选择  28-29
  1.6.课题研究的目的和意义  29-30
  1.7 研究内容  30-31
前言  31-33
2 实验部分  33-39
  2.1 主要原材料  33
  2.2 主要实验仪器及设备  33
  2.3 可发性酚醛树脂的合成  33-34
  2.4 泡沫体的制备  34-35
    2.4.1 泡沫基本配方  34
    2.4.2 发泡工艺流程图  34-35
  2.5 酚醛树脂及泡沫性能测试  35-39
    2.5.1 酚醛树脂性能指标  35-37
      2.5.1.1 游离甲醛的测定  35-36
      2.5.1.2 水稀释度的测定  36
      2.5.1.3 树脂聚合速度的测定  36
      2.5.1.4 树脂的固含量测定  36
      2.5.1.5 树脂粘度测定  36-37
      2.5.1.6 树脂红外光谱分析  37
    2.5.2 泡沫体性能测试  37-39
      2.5.2.1 压缩强度测定  37
      2.5.2.2 泡沫孔结构形貌分析  37
      2.5.2.3 表观密度测试  37
      2.5.2.4 热失重分析  37
      2.5.2.5 氧指数  37-38
      2.5.2.6 锥形量热仪试验  38-39
3 结果与讨论  39-62
  3.1 可发性酚醛树脂合成  39-51
    3.1.1 初选合成酚醛树脂的条件  39-43
    3.1.2 可发性酚醛树脂合成的最佳条件的确定  43-49
      3.1.2.1 反应温度对树脂性能的影响  43-44
      3.1.2.2 反应时间对树脂性能的影响  44-46
      3.1.2.3 催化剂用量对树脂性能的影响  46-47
      3.1.2.4 F／P物料摩尔比对树脂性能的影响  47-49
    3.1.3 反应时间对水稀释度和游离甲醛的影响  49-50
      3.1.3.1 水稀释度的变化  49-50
      3.1.3.2 游离甲醛含量的变化  50
    3.1.4 可发性酚醛树脂的结构及表征  50-51
  3.2 树脂理化指标对泡沫体性能的影响  51-53
    3.2.1 树脂粘度对泡沫体性能的影响  51-52
    3.2.2 树脂固含量对泡沫体的影响  52-53
  3.3 发泡条件对泡沫体性能的研究  53-62
    3.3.1 发泡温度对泡沫性能的影响  53-54
    3.3.2 固化剂对泡沫性能的影响  54-57
      3.3.2.1 固化剂用量对泡沫体质量的影响  55-57
      3.3.2.2 SEM形态观察  57
    3.3.3 发泡剂对泡沫性能的影响  57-58
    3.3.4 酚醛泡沫的热稳定性  58-59
    3.3.4 泡沫体阻燃性  59-62
      3.3.4.1 氧指数测定  59-60
      3.3.4.2 锥形量热仪实验  60-62
4 结论  62-63
参考文献  63-66
附录  66-67
致谢  67-68
硕士期间发表论文  68

可发性酚醛树脂合成及泡沫体性能研究

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