酚醛泡沫塑料研究综述.doc

酚醛泡沫塑料研究综述(PF)是由酚醛树脂加入表面活性剂、发泡剂、固化剂等多种加工助剂,经搅拌、发泡、熟化而成的泡沫塑料。因其具有良好的保温效果而被称为“保温之王”，与聚苯乙烯泡沫，聚氯乙烯泡沫，聚氨酯泡沫相比较, 酚醛泡沫塑料又具有轻质、难燃、自熄、低烟、耐火焰、遇火无滴落物、不产生有毒气体等优点，。,酚醛泡沫存在的缺陷也是不容忽视的,其韧性不足、 1 酚醛泡沫的发泡体系 1.1 酚醛树脂【7】 酚醛泡沫是由酚醛齐聚物通过交联、发泡制成的。其中酚醛树脂的用量约占总重的50％-90％，可分为热固性和线型两类，通常粘度控制在3 000—5 000MPa·s为好。 1.2 表面活性剂【11】 表面活性剂，具有界面定向的作用和降低液体树脂的表面张力，使泡沫塑料中亲水性和疏水性相差很大的原料乳化成为均匀体系，各组分充分接触,使各种反应也能较平衡地进行。一般用非离子型表面活性剂(如DC- 193、吐温)，表面活性剂用量一般为树脂用量的4%-7%为佳。 1.3 发泡剂 发泡剂是使塑料产生微孔结构的物质，按发泡机理可分为物理发泡剂和化学发泡剂。化学发泡剂在酚醛泡沫塑料生产上应用较少。常用的发泡剂是低沸点烷烃。发泡剂的加入量一般树脂用量的4%-10%为宜。 2.4 固化剂 酚醛树脂的固化,通常是在酸催化下发生分子间的进一步缩合交联,从而形成刚性的网状结构 。固化剂的选择应使聚合物的固化速度与发泡速度匹配。固化剂可为无机酸也可为有机酸有，通常多以无机酸和有机酸并用,以减小酸强度。酸固化剂加入量一般为树脂用量的8%-12%为宜【15】。 2 酚醛泡沫的改性 2.1 酚醛泡沫的增韧改性 普通酚醛泡沫延伸率低、质脆、硬度大、不耐弯曲,这大大限制了酚醛泡沫的应用,所以对泡沫的增韧改性十分必要。按增韧方法可分为物理共混增韧和化学增韧。 2.1.1 聚砜改性酚醛树脂 聚砜被誉为万用高效工程塑料,具有优良的综合性能。董瑞玲【17】研究发现用8%的聚砜改性酚醛树脂玻纤增强模塑料具有优良的力学性能和电学性能, 耐老化性能也有了一定的提高。西北工业大学齐暑华等人【,提高了改性酚醛树脂的韧性。2.1.2 聚酰胺改性酚醛树脂 聚酰胺有较高的韧性和机械强度,与酚醛树脂之间发生共固化或形成部分互穿网络结构,以提高聚酰胺改性酚醛树脂的机械强度。西北工业大学齐暑华等人采用分子结构中含有酰胺基基团的耐磨树脂共缩聚改性酚醛树脂,其改性酚醛树脂用玻纤增强后冲击强度得到很大程度的提高【20】。 2.1.3橡胶改性酚醛树脂 橡胶增韧酚醛是最常见的增韧体系，属物理共混改性橡胶的加入量一般控制在6%-15%。李新明等人【21】通过丁腈橡胶与酚醛树脂共聚反应,发现当丁腈橡胶用量仅为2%时,就可以使酚醛树脂的冲击强度提高100%,当进一步增加丁腈橡胶用量时, 冲击强度进一步增加。含有活性端基的热塑性弹性体对于改善酚醛树脂的力学性能更加有效。 2.1.4 环氧树脂改性酚醛树脂 酚醛树脂酚核上的酚羟基和羟甲基与环氧树脂中的环氧基及羟基反应,形成复杂交联的体型结构。因在酚醛树脂上接上了环氧树脂, 增长了链段,降低了固化产物的交联密度,使分子的柔韧性增加。蒋德堂等人【23】的研究表明:环氧树脂的加入,改进了酚醛树脂的脆性,改性后机械强度有明显提高,他们研制的新型HF-I环氧改性酚醛树脂提高了机械性,韧性及耐候性【24】。 2.1.5 聚乙烯醇改性酚醛树脂 聚乙烯醇改性酚醛树脂是化学改性,即在苯酚和甲醛缩聚反应期间加入,使聚乙烯醇分子中的羟基与酚醛缩聚物中的羟甲基发生化学反应,形成接枝共聚物。蒋德堂等人研究【25】表明:聚乙烯醇改性剂的加入,可以提高树脂的粘接力,改善酚醛树脂的脆性,降低固化速率从而降低成型压力,对酚醛树脂起到增韧的效果。 2.1.6 乙二醇改性酚醛树脂 武汉大学梅启林等人【26】研究发现在发泡体系中适量加入乙二醇可降低体系粘度,增强操作性,同时乙二醇的加入能提高泡沫的压缩强度其最佳用量为10～15份/100份树脂。 2.1.7 腰果壳油改性酚醛树脂 李少堂等人【27】用腰果壳油改性酚醛树脂，对改性泡沫进行机械强度及力学性能测试发现改性泡沫的压缩强度随着腰果油含量的增加而增大。且腰果油含量为18％时尺寸稳定性最好。与纯酚醛泡沫相比，改性的酚醛泡沫中网络空隙较小，因而受温度的热胀冷缩影响较小。罗朝霞【28】利用腰果酚预聚体和三聚氰胺对酚醛树脂进行改性，改性后树脂的脆性明显减小，韧性、强度显著增加。 2.1.8 桐油改性酚醛树脂 桐油是我国优势林产资源，利用桐油与苯酚反应,然后再在碱性条件下与甲醛反应制成树脂,这种树脂的韧性、粘结性、耐热性、耐湿性等性能较普通酚醛树脂有望得到进一步改善,从而可扩大酚醛树脂的应用领域,提高酚醛树脂产品的使用性能【29】。 3.2 酚醛泡沫