蜜胺树脂的增韧改性及热解动力学研究

摘要

蜜胺泡沫塑料是一种具有阻燃、吸音降噪、隔热、耐热稳定、卫生无毒、后加工性能优良的绿色环保的高性能泡沫塑料。但纯蜜胺树脂是含有刚性三嗪环结构的三维立体网络结构的热固性高聚物，交联密度大，发泡性能差，制成的泡沫体硬度较大，柔韧性较差，不易拉伸。因此，树脂韧性的提高，脆性的降低，成为开发新型发泡用蜜胺树脂的重要目标。
　　 本论文选取聚乙二醇(PEG-200)、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯(THEIC)两种改性剂分别对蜜胺树脂进行增韧改性，以树脂体系的动力粘度作为改性树脂的评价指标，由正交实验结合单因素实验优化改性树脂的聚合工艺条件（如反应物摩尔比、反应时间、改性剂添加量、固含量等）；通过红外光谱、核磁共振碳谱、热失重对改性树脂的结构、热稳定性进行表征和鉴定，并通过测定改性树脂的拉伸强度和断裂伸长率对其韧性进行表征；最后对改性树脂的热解动力学进行研究，为进一步了解发泡用蜜胺树脂的耐热性及其应用提供参考价值。
　　 实验得出，PEG改性树脂的适宜工艺条件为：体系pH值为9.5，n(F)/n(M)为2.8，固含量为75％，反应时间为50min，PEG添加量为5％;THEIC改性树脂的适宜工艺条件为：体系pH值为9.5，n(F)/n(M)为2.8，固含量为75％，反应时间为90min，THEIC添加量为10％。PEG、THEIC参与了体系反应，成功地植入蜜胺树脂的分子链中，加大了三嗪环之间的距离，可起到增韧改性的作用，但改性剂加入对树脂的耐热性能有一定的降低；当PEG添加量为5％，THEIC添加量为10％时，对应的改性树脂的拉伸强度和断裂伸长率基本达到发泡用树脂GFDA-7的要求，进一步得出适合发泡用蜜胺树脂的适宜工艺条件。得到PEG改性树脂热解动力学方程为：dα/dt=2.5368×1015(1-α)[-ln(1-α)]-2e-208.0769/RT。

目录

文摘

英文文摘

1．文献综述

1.1 蜜胺泡沫的概况

1.1.1 蜜胺泡沫的特性及其应用

1.1.2 蜜胺泡沫的国内外研究发展概况

1.1.3 国内外生产现状

1.1.4 蜜胺泡沫的生产工艺

1.2 蜜胺树脂的改性及其主要应用现状

1.2.1 在绝热隔音材料中应用

1.2.2 在微胶囊中应用

1.2.3 在合成纤维中应用

1.2.4 在光学材料中应用

1.2.5 在涂料中应用

1.2.6 在胶黏剂中应用

1.2.7 在皮革工业中应用

1.2.8 在造纸工业中应用

1.2.9 在废水处理中应用

1.2.10 在织物整理剂中应用

1.2.11 在减水剂中应用

1.2.12 在模塑工业中应用

1.3 蜜胺树脂的改性方法

1.3.1 物理共混改性

1.3.2 化学反应改性

1.4 热解动力学研究概述

1.5 本课题的意义及内容

2 PEG改性树脂的合成及性能表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.2.1 实验材料与仪器

2.2.2 实验装置

2.2.3 PEG改性蜜胺树脂的制备

2.2.4 PEG改性工艺实验

2.2.5 PEG改性树脂性能测定方法

2.3 实验结果与处理

2.3.1 正交实验结果与处理

2.3.2 各个因素对树脂粘度的影响

2.3.3 树脂性能测试表征

2.4 本章小结

3 THEIC改性树脂的合成及性能表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验材料与仪器

3.2.2 实验装置

3.2.3 THEIC改性蜜胺树脂的制备

3.2.4 THEIC改性工艺实验

3.2.5 THEIC改性树脂性能测定方法

3.3 实验结果与处理

3.3.1 正交实验结果与处理

3.3.2 各个因素对树脂粘度的影响

3.3.3 树脂性能测试表征

3.4 本章小结

4 PEG改性树脂的热解动力学研究

4.1 引言

4.2 PEG改性蜜胺树脂热解动力学研究

4.2.1 孰分析实验条件及方法

4.2.2 实验结果与讨论

4.3 本章小结

5 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢