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酚醛—聚氨酯硬质组合泡沫的制备及其阻燃性研究

作　者: 袁海顺
导　师: 李斌栋; 张超林
学　校: 南京理工大学
专　业: 化学工程
关键词: 酚醛泡沫聚氨酯泡沫氧指数阻燃性
分类号: TQ328.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

聚氨酯硬质泡沫具有良好的韧性和隔热保温性能,但其较差的阻燃性能阻碍其在建筑保温领域的推广,而酚醛泡沫具有很好的阻燃性,但其保温性和施工性较差。通过共聚的方式将聚氨酯和酚醛泡沫合成酚醛-聚氨酯硬质组合泡沫,合成新型建筑节能保温材料,其具有良好的阻燃性、保温性和加工性。本论文研究了酚醛-聚氨酯硬质组合泡沫的合成过程,合成了酚醛树脂多元醇、酚醛聚醚多元醇、改性酚醛树脂多元醇以及改性酚醛聚醚多元醇,并详细研究了其合成工艺,并对合成的多元醇进行了指标测试和结构表征。采用合成的改性酚醛聚醚多元醇,与通用聚醚(或聚酯多元醇)通过合适的配方组合,制备了泡沫性能和阻燃性能优异的酚醛-聚氨酯硬质组合泡沫,并对其进行了阻燃性能测试和泡沫表面形态及泡孔结构的表征。本论文对泡沫阻燃性的研究主要以氧指数和烟密度为测量指标,合成的组合泡沫氧指数可达36%以上,烟密度降低为15%以下,达到并超过国家对建筑材料的A2标准,泡沫性能优良,应用性强,具有较广的市场前景。通过燃烧产物的SEM分析,其燃烧表面生成的致密层可以有效抑制燃烧扩散,从而提高整体的阻燃性。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-28
  1.1 硬质聚氨酯泡沫概况及阻燃性研究  10-16
    1.1.1 硬质聚氨酯泡沫的基本化学反应  11-12
    1.1.2 硬质聚氨酯泡沫阻燃研究的国内外现状  12-14
    1.1.3 聚氨酯阻燃技术的发展  14-16
  1.2 酚醛泡沫概况  16-24
    1.2.1 酚醛泡沫的合成  18-23
    1.2.2 酚醛泡沫的阻燃性  23-24
  1.3 酚醛-聚氨酯硬质组合泡沫  24-26
    1.3.1 聚氨酯改性酚醛泡沫  24-25
    1.3.2 酚醛改性聚氨酯多元醇的制备  25-26
    1.3.3 合成工艺研究  26
  1.4 论文研究的内容、目的、意义及方案  26-28
    1.4.1 论文研究的目的和意义  26
    1.4.2 主要的研究内容  26-27
    1.4.3 主要的方案  27-28
2 实验过程  28-34
  2.1 实验部分  28-30
    2.1.1 实验原料  28-29
    2.1.2 实验仪器  29
    2.1.3 酚醛多元醇及其泡沫的合成  29-30
  2.2 分析测试  30-32
    2.2.1 羟值的测定  30-31
    2.2.2 酸值的测定  31
    2.2.3 pH值的测定  31
    2.2.4 粘度的测定  31
    2.2.5 水份含量的测定  31
    2.2.6 游离酚含量的测定  31-32
    2.2.7 多元醇分子量的测定  32
    2.2.8 热失重分析  32
    2.2.9 泡孔结构分析  32
  2.3 泡沫性能检测  32-33
    2.3.1 发泡参数的测定  32-33
    2.3.2 密度的测定  33
    2.3.3 尺寸稳定性的测定  33
    2.3.4 压缩强度的测定  33
    2.3.5 导热系数的测定  33
  2.4 泡沫燃烧性能测试  33-34
    2.4.1 氧指数测定  33
    2.4.2 烟密度测定  33-34
3 结果与讨论  34-54
  3.1 酚醛树脂多元醇的合成  34-37
    3.1.1 酚类原料的选择  34
    3.1.2 反应温度对合成酚醛树脂多元醇性能的影响  34-35
    3.1.3 酚醛摩尔比对合成酚醛树脂多元醇性能的影响  35
    3.1.4 反应时间对合成酚醛树脂多元醇性能的影响  35-36
    3.1.5 中止反应的方法  36
    3.1.6 发泡参数比较  36-37
  3.2 酚醛聚醚多元醇的合成  37-39
    3.2.1 水份含量对反应过程的影响  37
    3.2.2 水份含量对产品产率和外观的影响  37-38
    3.2.3 水份对羟值、相对分子质量及其分布的影响  38
    3.2.4 发泡参数比较  38-39
  3.3 改性酚醛树脂多元醇的合成  39-42
    3.3.1 不同醇胺对泡沫性能的影响  40
    3.3.2 发泡参数比较  40-41
    3.3.3 组合料性能  41-42
    3.3.4 组合料储存稳定性变化  42
  3.4 改性酚醛聚醚多元醇的合成  42-46
    3.4.1 不同配比对合成产物结构分析  42-45
    3.4.2 环氧丙烷加入量对泡沫性能的影响  45-46
  3.5 酚醛-聚氨酯组合泡沫的制备  46-48
    3.5.1 黑白料比例对泡沫性能的影响  46-47
    3.5.2 阻燃剂的用量对泡沫性能的影响  47
    3.5.3 水份和发泡剂对泡沫性能的影响  47-48
  3.6 酚醛-聚氨酯硬质组合泡沫的分析与表征  48-52
    3.6.1 泡沫表面形态分析  48-49
    3.6.2 制备的各种泡沫塑料的表征  49-51
    3.6.3 泡沫燃烧后的表面分析  51-52
  3.7 改性酚醛聚醚多元醇的中试试验产品指标  52
  3.8 高压发泡机试验性能检测报告  52-54
4 结论  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-59

酚醛—聚氨酯硬质组合泡沫的制备及其阻燃性研究

内容摘要

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