低游离醛酚醛树脂的合成及其泡沫体性能研究

摘要

在我国，目前建筑能耗约占全社会总能耗的1/3。我国北方采暖城市居住面积只占全国城市居住面积的10％，但建筑能耗却占到40％。我国建筑在使用中最大的能耗是采暖和制冷，与气候条件相近的发达国家相比，我国建筑每平方米采暖能耗约是发达国家的3倍。
　　为了响应国家节能减排的要求，大量的泡沫材料被用于建筑保温。无机保温材料耐火，但是导热系数高，达到一定的保温效果需要的材料厚度大，对墙体的负荷大。而市场上常见的有机保温材料如聚氨酯、聚苯乙烯等质轻但易燃，屡次引发火灾。难燃且导热系数低的酚醛泡沫材料应运而生。
　　本文对酚醛树脂合成条件及酚醛泡沫性能的影响因素进行了研究。以多聚甲醛替换液体甲醛溶液采用一锅法合成酚醛树脂，该树脂的固含量高达85％~88％，无需后处理即可用于泡沫产品的制备，避免了“三废”的排放。在树脂合成中探讨了原料摩尔比、合成温度、合成时间、催化剂用量对酚醛树脂性能的影响。结果表明：以1％氢氧化钠为催化剂较适合工业化生产且制得的树脂游离甲醛含量较低，F/P越低则游离甲醛含量越低，升高温度和延长反应时间树脂的粘度提升，加入尿素能有效降低树脂中游离甲醛的含量，加入6％尿素可使游离甲醛含量降低至0.24％。
　　分析了发泡剂、表面活性剂、固化剂、树脂粘度和固含量等发泡条件对酚醛泡沫性能的影响。结果表明：树脂的粘度宜控制在6000~20000mpa.s之间，发泡温度以60℃较佳，料液初始温度在20℃~30℃较合适，发泡剂在6份左右能制得密度适中的产品，表面活性剂在5~6份能起到较好的乳化及稳泡效果，随着固化剂用量的提升，泡沫体密度、抗拉强度、吸水率提升和导热系数均提升，以硫酸为固化剂制得的泡沫孔径较有机酸制得的泡沫小但是易开裂，可根据用户需求采用适量的固化剂来调节泡沫性能。加入乙二醇、一缩二乙二醇，聚醚330能提高泡沫的强度。

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第1章 绪论

1.1酚醛树脂

1.2酚醛泡沫(PF)

1.3酚醛泡沫改性研究

1.4 酚醛泡沫生产工艺及配套设备

1.5 课题研究的意义和研究内容

第2章 低游离甲醛酚醛树脂的合成

2.1主要原料

2.2 主要仪器

2.3酚醛树脂的合成

2.4酚醛树脂性能测试

2.5 结果与讨论

第3章 酚醛泡沫制备及其泡沫体性能研究

3.1 生产原料和仪器设备

3.2 酚醛泡沫的制备

3.3 酚醛泡沫性能测试

3.4 结果与讨论

第4章 酚醛泡沫增韧研究

4.1乙二醇改性PF

4.2一缩二乙二醇改性PF

4.3聚醚330改性PF

4.4磷酸三苯酯改性PF

第 5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢