選用微波發(fā)泡技術(shù)方法制備脲醛樹脂泡沫塑料;采用電子顯微鏡（SEM）、熱重分析儀-紅外聯(lián)用（TG-FTIR）、導熱系數(shù)測定儀、極限氧指數(shù)測試儀等,對發(fā)泡材料的力學性能、熱性能、表觀形態(tài)、微觀結(jié)構(gòu)、燃燒性能進行系統(tǒng)表征,分析微波輻射功率、輻射時間對泡沫結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明:微波發(fā)泡法制備的脲醛樹脂泡沫保溫材料,在微波功率為輸出功率的100%時綜合性能較好,力學性能達243 kPa,達到建筑保溫材料的要求;從熱性能看,脲醛樹脂泡沫材料的主要質(zhì)量損失的溫度為272℃,最終的殘余量為18.6%,熱穩(wěn)定性較好;微觀結(jié)構(gòu)表征表明,泡沫材料的泡孔結(jié)構(gòu)較均勻;氧指數(shù)性能表征顯示,制備的發(fā)泡材料具有難燃性能,滿足建筑材料B1級別要求。 

【文章來源】：東北林業(yè)大學學報. 2020,48(08)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

微波輻射發(fā)泡

脲醛樹脂泡沫(UFF)橫截面的SEM掃描圖形,顯示了泡沫材料的泡孔結(jié)構(gòu)(見圖2)。由圖2可見:UFF的泡孔形態(tài)為不規(guī)則的多面體形狀,泡孔為開孔狀態(tài),泡孔之間是由泡孔壁連接的,泡孔的大小不等。泡孔較大,一方面,是由于樹脂中含有大量的水,通過微波加熱,水從液相變?yōu)闅庀?其體積變大1 000倍,產(chǎn)生大的空隙[19];另一方面,是未反應的甲醛受熱揮發(fā)、泡沫液攪拌混合不均勻,導致發(fā)泡劑分散的不均勻受熱,出現(xiàn)并泡現(xiàn)象等。大的空隙存在,會影響泡沫的機械性能;在大功率的微波輻射下可減少大孔隙的數(shù)量,因為快速加熱的同時樹脂基受熱快速固化,減少了并泡現(xiàn)象。從圖2中可以看出,隨著微波輻射功率的增大,泡孔壁明顯變薄,其泡孔結(jié)構(gòu)越接近相互貫穿的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),這是隨著輻射功率的增大發(fā)泡倍率提高的一個原因。2.2 脲醛樹脂泡沫材料的機械性能

由圖3可見:脲醛樹脂泡沫的表觀密度,隨著發(fā)泡功率的增大呈現(xiàn)下降的趨勢,發(fā)泡功率在30%～100%時,泡沫的表觀密度趨于穩(wěn)定,在0.073 g/cm3左右。發(fā)泡功率在10%時,功率小,在單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量少,使得樹脂的固化速度小于發(fā)泡速度,從而造成并泡率增加;泡孔塌陷,影響泡沫制品的質(zhì)量,故泡沫的表觀密度較大。發(fā)泡功率從30%～100%時,壓縮強度有所增加,發(fā)泡功率在100%時壓縮強度最大243 kPa;這是由于大功率利于發(fā)泡速度與固化速度的平衡,增加了泡沫的閉孔率,泡沫性能較好,發(fā)泡倍率大,壓縮強度大。實驗結(jié)果表明:脲醛樹脂泡沫的粉化率隨著微波功率的增大呈現(xiàn)增大的趨勢,但總的變化范圍不大;微波功率為10%、30%、50%、80%、100%時,脲醛樹脂泡沫的粉化率分別為、11.67%、11.52%、14.32%、16.08%、15.38%,粉化率的變化范圍在11.85%～16.00%;隨著微波功率的增加,脲醛樹脂泡沫的密度有所降低,粉化率會相應的增加。小的發(fā)泡功率時,由于固化速度小于發(fā)泡速度,加大氣泡的合并、泡孔塌陷,導致本應形成泡孔壁的樹脂流失,減少泡孔數(shù)量,粉化率降低。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]脲醛與酚醛共混發(fā)泡體的制備與強韌化研究[D]. 郭曉娜.哈爾濱工業(yè)大學 2014
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本文編號：3302753