至酚醛及其改性泡沫材料

酚醛及其改性泡沫材料

日前介绍两种酚醛泡沫的制备：1种是用加热方法制备酚醛泡沫，另外一种是尿素改性酚醛泡沫的制备。用加热方法制备的酚醛泡沫，其性能比常温发泡有很大改观：泡沫的紧缩强度较常温发泡提高1倍左右，吸水率降至原来的1半，导热系数由原来的0。033W/mk降至0。028W/mk，泡沫很均匀、细腻。尿素改性酚醛泡沫，其性而实验的意图本身就是为了需求取屈从点能介于加热发泡和常温发泡两种酚醛泡沫之间，但可下降本钱。二者在管道保温领域都有很广阔的利用市场。酚醛泡沫由于价廉，是目前国外合成泡沫中发展较快的品种，最近几年来消费量迅速增长、利用范围不断扩大。1968年之前世界消费量还不到1000吨，而到1986年已达成40000 吨，90年代预计到达85000吨。酚醛泡沫已成为“保温材料新的候补者”。专家应用加热发泡工艺制备酚醛泡沫，使泡沫比常温发泡均匀、细腻、便于施工和生产，泡沫主要性能均有较大的提高，总之酚醛泡沫的优良性能，为在管道上的利用提供了广泛的利用前景。

1、前言

酚醛泡沫由于价廉，是目前国外合成泡沫中发展较快的品种。最近几年来消费量迅速增长，利用范围不断扩大。1968年之前世界消费量还不到1000t，而到 1986年已达成40000t，90年代预计到达85000t，酚醛泡沫已成为“保温材料新的候补者”。酚醛泡沫具有许多优点:(1)导热系数1般为 0.02～0.04W/mk，接近于PU硬泡，优于目前建筑业中广泛使用的PS泡沫;(2)长时间使用温度1般可达140～160℃;(3)氧指数1般为 35～50%，而PU硬泡1般为25～28;(4)本钱低廉，工程造价比聚氨酯低30%～50%。最近几年来国外对其原料、工艺及装备都进行了大量的研究工作，并已制得具有高强度、可疏忽的酸性、没有闷火燃烧性及较低导热系数的泡沫，有力地增进了酚醛泡沫在各领域的利用。

最初酚醛泡沫的生产工艺是常温发泡，就是酚醛树脂与固化剂混合、倒入模具后，不需要加热就直接发泡成型，这1工艺的优点是简单、方便，可在现场发泡但也存在不足：发泡引诱时间短，大的模具来不及充模，酸多、泡沫性能差。随着生产工艺的不断完善，我们尝试用加热发泡的方法制备酚醛泡沫，并为下降本钱，开始研制尿素改性酚醛泡沫(采取加热发泡)。用加热方法制备的酚醛泡沫除外观光滑，泡沫体细密外，其各方面性能也都较常温发泡有很大的提高。下面具体介绍该产品的制备情况。

2、试制

1、原料来源及规格

苯酚：分折纯，北京化学试剂2厂产，含量大于95%，无色针状结晶体。

甲醛：分析纯，北京化工3厂产，含量36%～38%，无色透明液体，有刺激性气味。

尿素：分析纯，南京栖霞山化肥厂产，含量99%，无色结晶或白色小球状固体。

催化剂：苯磺酸及各种无机酸。

表面活性剂：烷基酚聚氧乙烯醚类。

发泡剂：复合发泡剂。

2、树脂的合成工艺及泡沫的制备

(1)可发性树脂的合成(见图1)

(2)树脂发泡(见图2)

3、泡沫性能测试

表观密度：测定标准ASTMDl662

紧缩强度：测定标准ISOR844

测定仪”器：万能材所制备的碳化硼复合防弹插板用于制式软体防弹衣;研制了泡沫碳化硅/树脂复合材料、金属负载型多孔陶瓷催化材料料实验机，ISTRONll85型;英国ISTRON公司制造。

吸水率：测定标准ISODPl707

导热系数：平板直接法

热稳定性：选取泡沫试样准确称重，测定其体积然后置于但是ISRI没法与该机构进行会谈烘箱中，于145℃保温经过1段时间后冷却至室温，测定其体积和重量计算其变化。

3、结果和讨论

加热发泡是这样1个进程，将树脂和各种助剂(表面活性剂、发泡剂、固化剂)充分地混合均匀后，倒人模具后将模具放人预先调好温度的烘箱中，待1定时间泡沫固化完全后取出、脱模，就能够得到表面光滑、泡孔均匀、细腻的酚醛泡沫制品了。

从这个进程可以看出加热发泡不象常温发泡那样匆忙，它是在1定温度下经过1段时间熟化，缓慢、均匀地从可发性逐渐构成泡沫体的。从性能上表现出在一样的容重下，加热发泡的泡沫紧缩强度明显高于常温发泡的泡沫强度，吸水率显著降落、各种性能均有提高。

加热发泡工艺由于时间上比较从容，所以在实际利用中比较好掌握，在发泡进程中也能够用机械搅拌代替人工搅拌，这对减轻劳动强度、提高产品质量大有好处。