聚乙二醇改性酚醛泡沫塑料脆性的研究.

论文名称：聚乙二醇改性酚醛泡沫塑料脆性的研究导师:（副教授）学生:专业:学号:论文结构绪论实验部分结果与讨论结论1234第一章绪论1.酚醛泡沫的概况可应用领域：建筑业、交通运输业、石油化工业、冷风管系统、防火材料、花卉。具备的优良特性：隔热性、热稳定性、低烟低毒性、耐化学腐蚀性、吸湿性、抗老化性、吸音性、阻燃性、抗火焰穿透性、低成本。具有的缺点：脆性大、易粉化、吸水率高。本课题主要针对酚醛泡沫增韧这一问题，通过对可发性树脂加入聚乙二醇进行改性，初步得到了韧性增强的酚醛泡沫。2.国内外酚醛树脂增韧改性的进展：曾念三等研究了用热致性液晶来增韧热固性树脂的方法。范做、陈平等研究了通过控制交联状态来改善酚醛树脂的脆性。据报道,DOW化学公司最近开发的热固性酚醛树脂是这种类型的韧性树脂。陆怡平、黄发荣等研究了纳米材料增韧酚醛树脂的两种方法：纳米粒子与聚合物共混；采用纳米材料插层法。…3.本课题研究的目的与意义：1.我国竹子资源丰富但竹材的利用率低于40％，60％以上变成加工剩余物作为燃料或被废弃，不仅浪费资源，而且污染环境。2.用竹粉液化产物合成可发性酚醛树脂，通过改性后制备酚醛泡沫材料。改善了酚醛泡沫脆性大的问题。3.高性能制品的市场需求量大,研发成功后投入生产将带来良好的社会效益和经济效益。4.研究内容：（1）本研究选择竹材加工过程中产生的废弃物竹粉作为原料，采用苯酚作为液化剂对其进行液化处理，制备所得的液化产物与甲醛进行反应，氢氧化钠作为催化剂制取可发性酚醛树脂。（2）称取一定量的可发性树脂加入聚乙二醇改性。将一定量的改性后的可发性酚醛树脂、发泡剂(石油醚)、表面活性剂（吐温80）、固化剂（磷酸和82%的对甲苯磺酸1:1复配）按一定比例搅拌均匀后放入已设定好温度的烘箱内发泡，固化成型后得到酚醛泡沫。（3）探讨表面活性剂用量、发泡剂用量及固化剂用量、发泡温度、聚乙二醇分子量以及聚乙二醇加入量对泡沫体性能的影响。第二章实验部分1.竹粉液化竹粉液化试验流程图实验采用的数据（1）本文采用的苯酚作用下竹粉油浴液化的工艺其液化温度150℃；催化剂用量8%；液化时间2h；酚/竹比4:1。（2）在此条件下制备的液化产物的各项指标为：结合酚含量为34.71％，自由酚含量为44.03％，残渣率为4.065％，不挥发份为54.4％2.可发性酚醛树脂的制备可发性酚醛树脂合成工艺图3.酚醛泡沫塑料的制备酚醛树脂的发泡工艺4.评价指标通过观察泡沫体的发泡现象和外观是否完整等因素进行主观判断。表观密度测定取长、宽、高都为3cm的泡沫体质量，然后计算其单位体积的质量，即为酚醛泡沫的表观密度。粉化性能的测试将36目3#粒砂纸固定。切取大小为3cm*3cm*3cm泡沫称重。将泡沫置于砂纸上，再在泡沫上加载一质量为5g的砝码，在砂纸上设定距离间水平匀速拉动泡沫20次，再称重计算泡沫前后质量变化的百分率，即为泡沫的粉化程度。第三章结果与讨论1.固含量对酚醛泡沫体性能的影响表3.1树脂的固含量对酚醛泡沫体发泡情况的影响试验号固含量（%）表面活性剂（%）固化剂（%）发泡剂（%）发泡现象与性能描述160.95%8%12%8%不发泡267.61%8%12%8%发泡不明显，不易固化，出现泡孔空洞371.71%8%12%8%泡孔较多，开孔较多，泡孔粗大不均匀475.71%8%12%8%泡孔表观均匀，泡沫孔壁较完整581.02%8%12%8%泡孔表观均匀致密，均匀细腻687.57%8%12%8%粘度急剧上升，搅拌时发生粘结不利发泡2.聚乙二醇的加入量对酚醛泡沫体性能的影响表3.2聚乙二醇的加入量对酚醛泡沫体性能的影响试验号PEG1000(%)发泡剂（%）固含量（%）固化剂（%）表面活性剂（%）发泡现象与性能描述粉化率（%）15%8%80.13%12%8%难发泡—28%8%80.76%12%8%发泡不明显，液泡不均匀15.22%310%8%81.63%12%8%泡孔表面均匀，泡沫孔壁完整20.15%412%8%83.61%12%8%泡孔表面均匀，泡沫孔壁完整23.78%514%8%81.22%12%8%泡沫体泡孔较粗大，泡孔不均40.12%3.聚乙二醇的分子量对酚醛泡沫体性能的影响表3.3聚乙二醇的分子量对酚醛泡沫体发泡情况的影响试验号PEG分子量发泡剂（%）固含量（%）固化剂（%）表面活性剂（%）发泡现象与性能描述粉化率（%）14008%80.13%12%8%难发泡40.14%26008%80.76%12%8%发泡不明显，液泡不均匀35.21%38008%81.63%12%8%泡孔较多，开孔较多，泡孔粗大不均匀29.16%410008%83.61%12%8%泡孔表观均匀致密，均匀细腻21.14%515008%81.22%12%8%泡沫孔隙较大，出现穿孔30.04%620008%81.45%12%8%泡沫孔隙过大，极易破碎33.41%4.表面活性剂对酚醛泡沫体性能的影响表3.4树脂的表面活性剂加入量对酚醛泡沫体发泡情况的影响试验号表面活性剂（%）发泡剂（%）固含量（%）固化剂（%）PEG1000(%)发泡现象与性能描述密度（kg/m³）12%8%77.1%12%10%不能形成均匀的泡沫体—25%8%75.62%12%10%泡体均匀、闭孔率高62.7138%8%82.5%12%10%泡孔表观均匀，泡沫孔壁完整56.67412%8%84.5%12%10%发生塌泡现象，泡体不均55.10515%8%79.3%12%10%发生塌泡，较难测密度50.225.固化剂对酚醛泡沫体性能的影响3.5固化剂的加入量对酚醛泡沫体发泡情况的影响试验号固化剂（%）发泡剂（%）固含量（%）PEG1000(%)表面活性剂（%）发泡现象与性能描述粉化率（%）密度（kg/m³）15%8%82.36%10%8%不易发泡——28%8%84.37%10%8%发泡不明显10.21%47.20312%8%78.62%10%8%泡孔表观均匀，泡沫孔壁完整20.14%59.85415%8%78.91%10%8%泡孔表观均匀，泡沫孔壁完整21.05%60.20518%8%80.77%10%8%树脂较难搅拌35.21%86.676.发泡剂对酚醛泡沫塑料的影响表3.6树脂中发泡剂的加入量对酚醛泡沫体发泡情况的影响试验号发泡剂（%）PEG1000(%)固含量（%）固化剂（%）表面活性剂（%）发泡现象与性能描述粉化率（%）密度（kg/m³）13%10%80.13%12%8%难发泡—96.0025%10%80.76%12%8%发泡不明显18.75%66.7538%10%81.63%12%8%泡孔表观均匀，泡沫孔壁完整21.13%63.13412%10%83.61%12%8%泡沫孔隙较大，出现穿孔45.10%55.10515%10%81.22%12%8%泡沫孔隙过大，极易破碎50.22%50.227.发泡温度对酚醛泡沫塑料的影响表3.7发泡温度对酚醛泡沫体发泡情况的影响试验号发泡温度（℃）发泡剂（%）固含量（%）PEG1000(%)固化剂（%）表面活性剂（%）发泡现象与性能描述1508%80.13%10%12%8%难发泡2608%80.76%10%12%8%发泡不明显，泡体不均匀3708%81.63%10%12%8%泡孔表观均匀，泡沫孔壁完整4808%83.61%10%12%8%泡孔表观均匀，泡沫孔壁完整5908%81.22%10%12%8%泡沫体泡孔较粗大，泡孔不均第四章1.苯酚作用下竹粉油浴液化的工艺参数为：液化温度150℃催化剂用量8%液化时间2h苯酚/竹粉比4:12.制备可发性酚醛酚醛树脂的适宜条件为：反应温度为85-90℃工艺摩尔比:甲醛/苯酚=1.8氢氧化钠/苯酚=0.6水/苯酚=9反应过程中采取甲醛和氢氧化钠分三次加入及体系缓慢升温工艺3.确定了制备酚醛泡沫体的较优工艺参数：：固含量75%～85%、发泡温度70～80℃、表面活性剂加入量8%、固化剂12%、发泡剂8%、聚乙二醇分子量1000、聚乙二醇加入量10%4.竹粉液化物制备酚醛泡沫塑料的密度范围：47.20~96.00kg/m3加入聚乙二醇改性后酚醛泡沫的粉化率降低了15%左右结论实验制备所得酚醛泡沫体致谢大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能够顺利完成，要特别感谢我的导师柴希娟老师，感谢各位老师的关心和帮助。最后向所有关心和帮助过我的人表示真心的感谢。