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酚醛泡沫的制备及吸水率研究实验
发布时间:2015-08-05   点击次数:1070次

     酚醛泡沫塑料是一种新型隔热材料,具有轻质、低毒、难燃、低烟、隔热、耐高低温等优点,被越来越广泛地应用于各个领域。酚醛泡沫在高温或遇火情况下,表面发生炭化对内层起到保护作用,因此能保持良好的隔热性能。由于一些技术和质量的原因,我国实行了工业化生产酚醛泡沫的厂家并不多,因此探索酚醛泡沫的工业化生产条件并提高泡沫体的各种性能对节能和环保等事业具有重要意义。目前酚醛泡沫的生产主要是采用可发性酚醛树脂与发泡剂、固化剂和其他助剂经过快速搅拌混合浇铸加热发泡,在60-70℃的条件下经过一段时间熟化后得到泡沫体。本实验研究了酚醛泡沫体制备过程中一些条件参数对泡沫体性能的影响。通过力学试验和热重分析测试了泡沫体的力学性能和热稳定性能。

1、实验主要原料

   苯酚、甲醛、盐酸、硫酸:工业级,市售;正戊烷:分析纯;吐温-80:分析纯;氢氧化钠:分析醇。

2、主要仪器

   梅特勒电子天平;电热恒温鼓风干燥箱;电动搅拌器;电子试验机;热重分析仪。

3、可发泡性酚醛树脂合成

   将苯酚/甲醛按一定的物质的量比加入装配有冷疑器、电动搅拌器和温度计的三颈烧瓶中,开动搅拌器并对烧瓶水浴加热,待瓶内混合物到一定温度后加入一定量氢氧化钠作为催化剂,继续加热到一定温度并保持一段时间后停止加热,用冷水浴使混合物迅速降温至70℃以下,再用稀盐酸中和混合物至pH=6.5-7.4,减压脱水至合适黏度即得到可发泡性酚醛树脂。树脂质,量指标如下:固含量(质量分数):88%;黏度:2.5-3.5Pa·s(25℃);游离酚含量(质量分数):5%-8%。

4、酚醛泡沫的制备

   将一定比例的树脂、发泡剂、表面活性剂、固化剂高速搅拌混合后放在50-80℃的恒温室内发泡一段时间,固化成型后得到酚醛泡沫。

5、泡沫性能测试表观密度:

   测定标准GB/T6343-1986(1995);吸水率:测定标准GB/T8810-1988(2005);压缩强度:测定标准GB/T8813-1988,试验机速度2mm/min;热重分析:N2气氛中,N2气流速20mL/min,升温速率为10℃/min,温度范围50-800℃。

6、泡沫体的吸水率

    酚醛泡沫塑料是一种具有闭孔结构的低密度微孔泡沫材料,具有很多的性能,吸水量的大小直接影响其绝热性能。列出了不同密度的泡沫体的吸水率,可以看到泡沫体的吸水率随着密度的增大而略有减小。这是因为泡沫的泡孔结构对泡沫的吸水率有很大影响,泡孔大、酚醛开闭孔率高、粗糙,吸水率就大;相反,吸水率就小。研究发现泡沫的吸水率随容重的变化而变化,容重越大,泡孔越细密,吸水率越小,但变化量并不大。影响比较大的还是制备泡沫的配方、工艺等。


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