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添加時間:2017-12-22
日前介紹兩種酚醛泡沫的制備:一種是用加熱方法制備酚醛泡沫,另一種是尿素改性酚醛泡沫的制備。用加熱方法制備的酚醛泡沫,其性能比常溫發泡有很大改觀:泡沫的壓縮強度較常溫發泡提高一倍左右,吸水率降至原來的一半,導熱系數由原來的0。033W/mk降至0。028W/mk,泡沫很均勻、細膩。尿素改性酚醛泡沫,其性能介于加熱發泡和常溫發泡兩種酚醛泡沫之間,但可降低成本。兩者在管道保溫領域都有很廣闊的應用市場。酚醛泡沫由于價廉,是目前國外合成泡沫中發展較快的品種,近年來消費量迅速增長、應用范圍不斷擴大。1968年以前世界消費量還不到1000噸,而到1986年已達成40000 噸,90年代預計達到85000噸。酚醛泡沫已成為“保溫材料新的候補者”。專家運用加熱發泡工藝制備酚醛泡沫,使泡沫比常溫發泡均勻、細膩、便于施工和生產,泡沫主要性能均有較大的提高,總之酚醛泡沫的優異性能,為在管道上的應用提供了廣泛的應用前景。

一、前言

酚醛泡沫由于價廉,是目前國外合成泡沫中發展較快的品種。近年來消費量迅速增長,應用范圍不斷擴大。1968年以前世界消費量還不到1000t,而到 1986年已達成40000t,90年代預計達到85000t,酚醛泡沫已成為“保溫材料新的候補者”。酚醛泡沫具有許多優點:(1)導熱系數一般為 0.02~0.04W/mk,接近于PU硬泡,優于目前建筑業中廣泛使用的PS泡沫;(2)長期使用溫度一般可達140~160℃;(3)氧指數一般為 35~50%,而PU硬泡一般為25~28;(4)成本低廉,工程造價比聚氨酯低30%~50%。近年來國外對其原料、工藝及設備都進行了大量的研究工作,并已制得具有高強度、可忽略的酸性、沒有悶火燃燒性及較低導熱系數的泡沫,有力地促進了酚醛泡沫在各領域的應用。

酚醛泡沫的生產工藝是常溫發泡,就是酚醛樹脂與固化劑混合、倒入模具后,不需要加熱就直接發泡成型,這一工藝的優點是簡單、方便,可在現場發泡但也存在不足:發泡誘導時間短,大的模具來不及充模,酸多、泡沫性能差。隨著生產工藝的不斷完善,我們嘗試用加熱發泡的方法制備酚醛泡沫,并為降低成本,開始研制尿素改性酚醛泡沫(采用加熱發泡)。用加熱方法制備的酚醛泡沫除外觀光滑,泡沫體細密外,其各方面性能也都較常溫發泡有很大的提高。下面具體介紹該產品的制備情況。

二、試制

1、原料來源及規格

苯酚:分折純,北京化學試劑二廠產,含量大于95%,無色針狀結晶體。

甲醛:分析純,北京化工三廠產,含量36%~38%,無色透明液體,有刺激性氣味。

尿素:分析純,,含量99%,無色結晶或白色小球狀固體。

催化劑:苯磺酸及各種無機酸。

表面活性劑:烷基酚聚氧乙烯醚類。

發泡劑:復合發泡劑。

2、樹脂的合成工藝及泡沫的制備

(1)可發性樹脂的合成

(2)樹脂發泡

3、泡沫性能測試

表觀密度:測定標準ASTMDl662

壓縮強度:測定標準ISOR844

測定儀器:萬能材料試驗機,ISTRONll85型;英國ISTRON公司制造。

吸水率:測定標準ISODPl707

導熱系數:平板直接法

熱穩定性:選取泡沫試樣準確稱重,測定其體積然后置于烘箱中,于145℃保溫經過一段時間后冷卻至室溫,測定其體積和重量計算其變化。

三、結果和討論

加熱發泡是這樣一個過程,將樹脂和各種助劑(表面活性劑、發泡劑、固化劑)充分地混合均勻后,倒人模具后將模具放人預先調好溫度的烘箱中,待一定時間泡沫固化完全后取出、脫模,就可以得到表面光滑、泡孔均勻、細膩的酚醛泡沫制品了。

從這個過程可以看出加熱發泡不象常溫發泡那樣匆忙,它是在一定溫度下經過一段時間熟化,緩慢、均勻地從可發性逐步形成泡沫體的。從性能上表現出在同樣的容重下,加熱發泡的泡沫壓縮強度明顯高于常溫發泡的泡沫強度,吸水率顯著下降、各種性能均有提高。

加熱發泡工藝由于時間上比較從容,所以在實際應用中比較好掌握,在發泡過程中也可以用機械攪拌代替人工攪拌,這對減輕勞動強度、提高產品質量大有好處。

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