新型泡沫填充地聚物保温隔热材料的制备及性能研究

摘要

本文以地聚物和聚苯乙烯泡沫，淀粉泡沫作为原材料制备了地聚物基保温隔热材料，研究了保温隔热材料的性能和制备工艺，并对保温隔热材料的体积密度，抗弯性能，吸水率，以及导热性能进行了深入研究。同时利用热重质谱联用技术对聚苯乙烯泡沫和淀粉泡沫的热降解性能进行了研究。
　　实验结果表明，地聚物基聚苯乙烯泡沫复合材料的体积密度在0.79-1.53g/cm3之间，抗弯强度在1.82-3.96Mpa之间，吸水率在4.8-7.2％之间，与纯地聚物相比，添加了24份水泥改性的聚苯乙烯泡沫的地聚物复合材料导热系数由1.99w∕m﹒k降到1.68w∕m﹒k。
　　地聚物基淀粉泡沫复合材料的体积密度在1.01-1.78g/cm3之间，抗弯强度在1.35-2.81Mpa之间，吸水率在0.67-20.55%之间。与纯地聚物相比，添加了7.5份淀粉泡沫的地聚物复合材料其导热系数由1.99w∕m﹒k降到1.46w∕m﹒k。
　　采用热重分析法和热重质谱联用技术考察了淀粉，氢氧化镁改性淀粉以及聚苯乙烯泡沫的热降解特性，同时研究了淀粉，氢氧化镁改性淀粉以及聚苯乙烯泡沫的热失重和气态产物的析出行为。结果表明，聚苯乙烯泡沫在热解主体阶段有机质释放量最高。利用TG-MS联用技术考察了淀粉，氢氧化镁改性淀粉以及聚苯乙烯泡沫的热分解特性。发现淀粉，氢氧化镁改性淀粉以及聚苯乙烯泡沫热分解析出的主要气体是H2O、CH4、CO2，并且CH4，CO2生成曲线趋势类似。聚苯乙烯泡沫在空气条件下热分解过程中甲苯、CO2释放量最高，在氮气气氛下甲苯释放量最高。

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第一章 绪论

1.1保温隔热材料的研究及应用现状

1.1.1建筑节能材料的政策要求与国家标准

1.1.2外墙保温材料应用现状

1.1.3聚苯乙烯泡沫水泥砂浆

1.2地聚物基保温隔热材料的研究现状

1.2.1地聚物的制备

1.2.2地聚物的性能及应用

1.2.3地聚物保温隔热材料的研究现状

1.2.4存在的问题

1.3淀粉泡沫保温隔热材料

（1）淀粉

（2）淀粉泡沫

（3）淀粉泡沫材料的应用

1.4本文研究意义及内容

1.4.1本文研究意义

1.4.2研究内容

第二章 聚苯乙烯泡沫填充地聚物保温隔热材料的制备及性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1主要实验原料及仪器设备

2.2.2 聚苯乙烯泡沫填充地聚物保温隔热材料的制备

2.2.3 结构与性能表征

2.3 结果与讨论

2.3.1聚苯乙烯泡沫表面改性的结果

2.3.2保温隔热材料的抗弯性能

2.3.3保温隔热材料的体积密度

2.3.4保温隔热材料吸水率

2.3.5保温隔热材热导率

2.4小结

第三章 淀粉泡沫填充地聚物保温隔热材料的制备及性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1实验主要原料及仪器设备

3.2.2 淀粉泡沫颗粒填充地聚物保温隔热材料的制备

3.2.3结构与性能表征

3.3 结果与讨论

3.3.1 淀粉泡沫阻燃改性结果

3.3.2 保温隔热材料体积密度的测定结果

3.3.3 保温隔热材料抗弯性能的测定

3.3.4 保温隔热材料吸水性测定

3.3.5 导热系数分析

3.4小结

第四章 淀粉泡沫与聚苯乙烯泡沫的TG-MS分析

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1实验主要原料

4.2.2聚苯乙烯泡沫和淀粉泡沫的制备

4.2.3使用仪器及测定条件

4.3结果与讨论

4.3.1惰性气氛下试样的TG-MS测试结果

4.3.2空气气氛下试样的TG-MS测试结果

4.4小结

第五章结论与展望

5.1结论

5.1.1地聚物基聚苯乙烯保温隔热材料的制备及性能研究

5.1.2地聚物基淀粉泡沫保温隔热材料的制备及性能研究

5.1.3淀粉泡沫与聚苯乙烯乙烯泡沫的TG-MS分析

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文与成果

致谢