增韧酚醛泡沫塑料的制备及填料对其性能的影响.pdf

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1、增韧酚醛泡沫塑料的制备及填料对其性能的影响《上海塑料》2010年第2期(总第150期)增韧酚醛泡沫塑料的制备及填料对其性能的影响殷锦捷，戴英华(辽宁工程技术大学材料学院，辽宁阜新123000)摘要以甲阶段酚醛树脂(PF)为基体，聚乙二醇(PEG)和玻璃纤维(GF)为增韧剂，通过抗冲击测试、SEM分析及红外光谱分析(IRspectra)，研究了PEG和GF对改性酚醛泡沫塑料性能的影响。通过综合性能比较得出GF与PEG复合增韧效果最好。结果表明：采用100份酚醛树脂、12份聚乙二醇、0．5份玻璃纤维，温度为8O℃，反应时间为30m

2、in，可制备出增韧酚醛泡沫塑料，冲击强度为5．54kJ／m。，泡孔细小均匀，粉化率降低7．43。关键词酚醛泡沫；复合增韧；聚乙二醇；玻璃纤维；硅藻土；二氧化硅中图分类号：TQ320．66文献标识码：A文章编号：1009—5993(2010)02—0037—04化学试剂开发中心；盐酸，乙酸，沈阳市派尔精细化0前言工制品厂；玻璃纤维，硅藻土，二氧化硅，KH560，酚醛泡沫塑料是一种性能优异的节能材料。沈阳市化学试剂厂。以其环保、安全、经济等特性成为新型的建筑保温1．2试样的制备材料，也被业内人士誉为“保温之王”_1]。但由于按照正

3、交表，将酚醛树脂、聚乙二醇加入到反其质脆，易粉化，不耐弯曲等缺点限制了它的应应容器中反应一段时间；再依次将吐温一80、正戊用_3]。因此，对酚醛泡沫塑料的增韧改性研究具有烷、固化剂(盐酸与乙酸的混合酸)加入到三口瓶重大的意义]。但改性剂的加入会影响其阻燃性中，高速搅拌，直至混合液颜色变浅；将其迅速注入能]，若同时加入填料进行改性，既能增加韧性，保到模具中，充分固化；冷却脱模，分别制样。证其优异的阻燃性，又能降低成本。增韧泡沫塑料的制备过程同上。在加入发泡本文以聚乙二醇和玻璃纤维为增韧剂，采剂之前，将外增韧剂玻璃纤维(经KH56

4、0处理过用多指标正交试验和极差分析_8获得了制备聚乙的)、硅藻土、二氧化钛分别加入到容器中，最后二醇增韧酚醛泡沫塑料的最佳配方，可以解决酚醛制样。泡沫塑料脆性大、开孔率高、易粉化等缺点。在此1。3试样的检测基础上分别比较了以玻璃纤维、硅藻土和二氧化钛(1)红外光谱分析：利用WQF一2O0型红外光为外增韧剂的酚醛泡沫塑料的综合性能；并选取与谱仪对试样进行红外光谱分析。聚乙二醇复合增韧效果最佳的外增韧剂。(2)冲击强度测试：依据GB／T1O43—1993进1实验部分行测定。(3)扫描电子显微镜测试：观察样品表面的形1．1实验原料貌

5、特征。酚醛树脂，山东滕州华海集团；聚乙二醇(Mn(4)阻燃性能的测试：依据GB／T8333-87，采一400)，天津市百世化工有限公司；吐温一80，沈阳用垂直燃烧法进行测定。瑞丰精细化学品有限公司；正戊烷，天津市科密欧(5)粉化率测试。2结果与讨论收稿日期：2010—05—10作者简介：殷锦捷(1956一)，女，教授。主要从事高分子材料、有2。1正交设计与分析机合成及阻燃等方面的研究工作。在大量预实验的基础上，选取质量分数分别为一37—增韧酚醛泡沫塑料的制备及填料对其性能的影响《上海塑料》2010年第2期(总第150期)表面活

6、性剂5、发泡剂10、固化剂10％。以聚下降。因为加入量过大时，体系的黏度降低，形成乙二醇、反应温度、反应时间为主要因素，每个因素的泡孔不稳定，泡大壁薄，泡沫塑料的冲击强度下设计三个水平，得到正交表L(3。)，以冲击韧性为降。因此，PEG的加入量12份为较佳值。酚醛泡指标。正交试验因素和水平，如表1所示。沫塑料冲击强度的增加，玻璃纤维也起到了增强作用。短切玻璃纤维的加入，增加了泡沫塑料孔壁的表1正交试验因素和水平TabjOrthogonaltestfactorsandlevels强度，同时纤维贯穿若干个泡孔，使得纤维轴向一定范围

7、内的泡孔以纤维为核心，连成一个柱体，承受载荷时，纤维的存在降低了酚醛泡沫塑料的脆性。2．3聚乙二醇对酚醛泡沫塑料粉化率的影响图2为聚乙二醇对酚醛泡沫塑料粉化率的影响。粉化率是泡沫塑料的一种物理性能，对酚醛泡通过极差分析，得到三因素对冲击韧性和粉化沫塑料来说，粉化率反映了泡沫塑料的柔韧程度。率的较优水平。按主次顺序分别为C>A。>B，本研究的目的就是制得韧性好的泡沫材料，所以要A>C>。采用综合平衡法兼顾这两个指标，求酚醛泡沫塑料具有较低的粉化率。由图2可知：得到增韧的酚醛泡沫塑料的工艺参数：A。B。C。。随着PEG添加量的增加

8、，酚醛泡沫塑料的粉化率即：每100份酚醛树脂，加入聚乙二醇12份，反应逐渐降低，在添加量为l2份时粉化率达到最小(值_装一～褂集876543时间30min，温度8O。C。为3．35，比未加改性剂时降低了4．66。可以2．2酚醛泡沫塑料冲击强度分析看出：聚乙二醇的加入，泡沫塑料