增韌酚醛泡沫塑料的制備及填料對其性能的影響.pdf

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1、增韌酚醛泡沫塑料的制備及填料對其性能的影響《上海塑料》2010年第2期(總第150期)增韌酚醛泡沫塑料的制備及填料對其性能的影響殷錦捷，戴英華(遼寧工程技術(shù)大學(xué)材料學(xué)院，遼寧阜新123000)摘要以甲階段酚醛樹脂(PF)為基體，聚乙二醇(PEG)和玻璃纖維(GF)為增韌劑，通過抗沖擊測試、SEM分析及紅外光譜分析(IRspectra)，研究了PEG和GF對改性酚醛泡沫塑料性能的影響。通過綜合性能比較得出GF與PEG復(fù)合增韌效果最好。結(jié)果表明：采用100份酚醛樹脂、12份聚乙二醇、0．5份玻璃纖維，溫度為8O℃，反應(yīng)時間為30m

2、in，可制備出增韌酚醛泡沫塑料，沖擊強度為5．54kJ／m。，泡孔細(xì)小均勻，粉化率降低7．43。關(guān)鍵詞酚醛泡沫；復(fù)合增韌；聚乙二醇；玻璃纖維；硅藻土；二氧化硅中圖分類號：TQ320．66文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009—5993(2010)02—0037—04化學(xué)試劑開發(fā)中心；鹽酸，乙酸，沈陽市派爾精細(xì)化0前言工制品廠；玻璃纖維，硅藻土，二氧化硅，KH560，酚醛泡沫塑料是一種性能優(yōu)異的節(jié)能材料。沈陽市化學(xué)試劑廠。以其環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)等特性成為新型的建筑保溫1．2試樣的制備材料，也被業(yè)內(nèi)人士譽為“保溫之王”_1]。但由于按照正

3、交表，將酚醛樹脂、聚乙二醇加入到反其質(zhì)脆，易粉化，不耐彎曲等缺點限制了它的應(yīng)應(yīng)容器中反應(yīng)一段時間；再依次將吐溫一80、正戊用_3]。因此，對酚醛泡沫塑料的增韌改性研究具有烷、固化劑(鹽酸與乙酸的混合酸)加入到三口瓶重大的意義]。但改性劑的加入會影響其阻燃性中，高速攪拌，直至混合液顏色變淺；將其迅速注入能]，若同時加入填料進(jìn)行改性，既能增加韌性，保到模具中，充分固化；冷卻脫模，分別制樣。證其優(yōu)異的阻燃性，又能降低成本。增韌泡沫塑料的制備過程同上。在加入發(fā)泡本文以聚乙二醇和玻璃纖維為增韌劑，采劑之前，將外增韌劑玻璃纖維(經(jīng)KH56

4、0處理過用多指標(biāo)正交試驗和極差分析_8獲得了制備聚乙的)、硅藻土、二氧化鈦分別加入到容器中，最后二醇增韌酚醛泡沫塑料的最佳配方，可以解決酚醛制樣。泡沫塑料脆性大、開孔率高、易粉化等缺點。在此1。3試樣的檢測基礎(chǔ)上分別比較了以玻璃纖維、硅藻土和二氧化鈦(1)紅外光譜分析：利用WQF一2O0型紅外光為外增韌劑的酚醛泡沫塑料的綜合性能；并選取與譜儀對試樣進(jìn)行紅外光譜分析。聚乙二醇復(fù)合增韌效果最佳的外增韌劑。(2)沖擊強度測試：依據(jù)GB／T1O43—1993進(jìn)1實驗部分行測定。(3)掃描電子顯微鏡測試：觀察樣品表面的形1．1實驗原料貌

5、特征。酚醛樹脂，山東滕州華海集團(tuán)；聚乙二醇(Mn(4)阻燃性能的測試：依據(jù)GB／T8333-87，采一400)，天津市百世化工有限公司；吐溫一80，沈陽用垂直燃燒法進(jìn)行測定。瑞豐精細(xì)化學(xué)品有限公司；正戊烷，天津市科密歐(5)粉化率測試。2結(jié)果與討論收稿日期：2010—05—10作者簡介：殷錦捷(1956一)，女，教授。主要從事高分子材料、有2。1正交設(shè)計與分析機合成及阻燃等方面的研究工作。在大量預(yù)實驗的基礎(chǔ)上，選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為一37—增韌酚醛泡沫塑料的制備及填料對其性能的影響《上海塑料》2010年第2期(總第150期)表面活

6、性劑5、發(fā)泡劑10、固化劑10％。以聚下降。因為加入量過大時，體系的黏度降低，形成乙二醇、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間為主要因素，每個因素的泡孔不穩(wěn)定，泡大壁薄，泡沫塑料的沖擊強度下設(shè)計三個水平，得到正交表L(3。)，以沖擊韌性為降。因此，PEG的加入量12份為較佳值。酚醛泡指標(biāo)。正交試驗因素和水平，如表1所示。沫塑料沖擊強度的增加，玻璃纖維也起到了增強作用。短切玻璃纖維的加入，增加了泡沫塑料孔壁的表1正交試驗因素和水平TabjOrthogonaltestfactorsandlevels強度，同時纖維貫穿若干個泡孔，使得纖維軸向一定范圍

7、內(nèi)的泡孔以纖維為核心，連成一個柱體，承受載荷時，纖維的存在降低了酚醛泡沫塑料的脆性。2．3聚乙二醇對酚醛泡沫塑料粉化率的影響圖2為聚乙二醇對酚醛泡沫塑料粉化率的影響。粉化率是泡沫塑料的一種物理性能，對酚醛泡通過極差分析，得到三因素對沖擊韌性和粉化沫塑料來說，粉化率反映了泡沫塑料的柔韌程度。率的較優(yōu)水平。按主次順序分別為C>A。>B，本研究的目的就是制得韌性好的泡沫材料，所以要A>C>。采用綜合平衡法兼顧這兩個指標(biāo)，求酚醛泡沫塑料具有較低的粉化率。由圖2可知：得到增韌的酚醛泡沫塑料的工藝參數(shù)：A。B。C。。隨著PEG添加量的增加

8、，酚醛泡沫塑料的粉化率即：每100份酚醛樹脂，加入聚乙二醇12份，反應(yīng)逐漸降低，在添加量為l2份時粉化率達(dá)到最小(值_裝一～褂集876543時間30min，溫度8O。C。為3．35，比未加改性劑時降低了4．66?？梢?．2酚醛泡沫塑料沖擊強度分析看出：聚乙二醇的加入，泡沫塑料