坚木单宁基泡沫材料的制备及其力学性能

摘要

为了开发酚醛泡沫保温材料的替代产品,以生物质坚木单宁为基体,以不同的发泡剂(正戊烷和乙醚)、交联剂(甲醛和乙二醛)及糠醇作为试验变量,成功制备出可在室温下自发泡固化的生物质单宁基泡沫材料.阐述和优化其制备工艺,分析不同试验条件对泡沫的密度控制、微观结构、保温阻燃性能以及力学性能的影响.结果表明:坚木单宁基泡沫材料的密度在70～330 kg·m-3的范围内可控,相应的泡孔直径在96～3615μm之间,且泡孔直径随着密度的增大而减小,呈线性关系.坚木单宁基泡沫材料的密度随着发泡剂和糠醇添加量的增加而减小,但受交联剂的影响不大.在不同的发泡剂和交联剂添加量条件下,泡沫材料的压缩强度和密度呈正相关关系.糠醇添加量对力学性能的影响,除了表现在密度的改变导致力学性能的变化之外,也受到泡沫材料自身交联程度的影响.通过和传统的酚醛泡沫材料比较,单宁基泡沫材料具有优良的阻燃、保温隔热和力学性能,是一种极具潜力的新型、绿色的泡沫材料.