【摘要】：三聚氰胺甲醛(Melamineformaldehyde,MF)泡沫是一種具備吸音、耐熱和保溫等性能的本征阻燃型材料,在建筑、交通、航空等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但是,MF泡沫存在脆性較大、強度低的問題,且在使用過程中易釋放出游離甲醛,這些因素極大地限制了其實際應(yīng)用。MF泡沫是由MF樹脂溶液經(jīng)微波發(fā)泡工藝制備得到,因而MF樹脂的分子結(jié)構(gòu)和泡沫的泡孔結(jié)構(gòu)共同決定了 MF泡沫的性能。論文從MF樹脂基體改性和泡孔結(jié)構(gòu)調(diào)控兩個方面展開研究,首先系統(tǒng)研究了三聚氰胺與甲醛的反應(yīng)特性,探究甲醛捕捉劑的改性效果與作用機理,優(yōu)化反應(yīng)工藝,制備出了低醛高儲存穩(wěn)定性的MF樹脂;然后考察了尿素對MF樹脂固化動力學(xué)的影響,并進一步優(yōu)化發(fā)泡工藝,制備出了輕質(zhì)高彈的MF泡沫。具體研究結(jié)果如下:(1)MF樹脂制備過程主要分為兩個階段:一是在反應(yīng)初期,以三聚氰胺與甲醛發(fā)生羥甲基化反應(yīng)為主,二是反應(yīng)后期,以羥甲基三聚氰胺之間發(fā)生縮聚反應(yīng)為主。在反應(yīng)3h時縮聚程度達到一定平衡后,添加10%的尿素,可將樹脂溶液中的游離甲醛含量降低至0.65%且儲存時間延長至60天。與硫脲、己內(nèi)酰胺相比,尿素的加入不僅消耗了未反應(yīng)的游離甲醛,而且生成了比亞甲基醚鍵更加穩(wěn)定的-CH2-NH-結(jié)構(gòu),降低了甲醛釋放的可能性,同時減少了活性官能團(羥甲基)數(shù)目,提高了 MF樹脂溶液的儲存穩(wěn)定性。(2)MF樹脂的固化過程主要是亞氨基和羥甲基之間發(fā)生縮聚交聯(lián),在低溫下羥甲基之間的自交聯(lián)反應(yīng)速率較快,在高溫下亞氨基的活性高于羥甲基,亞氨基與羥甲基之間的縮聚反應(yīng)速率更快。經(jīng)尿素改性后,MF樹脂中的亞氨基含量增加,羥甲基數(shù)目減少,導(dǎo)致其在溫度低于50℃時,固化速度很慢,而當(dāng)溫度高于50℃時,固化反應(yīng)更容易,且活化能隨轉(zhuǎn)化率增加降低,符合自催化的反應(yīng)特征。(3)采用微波發(fā)泡方式對MF樹脂溶液進行發(fā)泡,調(diào)控樹脂濃度、微波溫度和時間、發(fā)泡助劑等工藝參數(shù),使發(fā)泡與固化均衡,獲得輕質(zhì)高彈的MF泡沫。尿素對MF樹脂改性后,不僅可將泡沫的甲醛含量降低至0.08 mg/g,同時增加了三嗪環(huán)之間的碳鏈長度,提高泡沫的壓縮性能,當(dāng)尿素添加量為15%時,MF泡沫壓縮強度增加了 126%,彈性回復(fù)率提高了 47%。進一步在微波發(fā)泡過程中加入甲醇,可將泡沫的彈性回復(fù)率提高至80%。
【圖文】：

李陶琦［３３］在羥甲基反應(yīng)結(jié)束后向體系中加入過氧化氫，可將ＭＦ樹脂中的逡逑游離甲醛含量降至０．０４％，且過氧化氫和f袢┓從蟊換乖傷�，矒Q嵯蛺逑抵繡義弦肫淥鎦�，窂摩曙溊_跡玻乘盡５牽捎詮躉獬仕嶁�，随过衍O馓礤義霞恿康腦黽櫻髦木酆纖俾試醬�，体系中抉W餃菀撞郟常矗蕁６寡橇蛩崮棋義喜喚隹梢韻撓衛(wèi)氳募茲�，且窂摩生成的紶罴可以阻止计潻发生走\蹙鄯從�，从辶x隙岣擼停剖髦拇⒋嫖榷ㄐ�，但随诐a寡橇蛩崮鋪砑恿康腦黽櫻�，窂摩缩聚程度辶x轄檔�，对树脂的力学虚嗆产生影蠚e簦常擔(dān)�。辶x希齲茫齲希齲玻埃玻危幔希儒濉荊齲茫埃埃危幔玻齲玻板義賢跡玻徹躉庥爰茲┑姆從礤義希疲椋紓酰潁邋澹玻沖澹遙澹幔悖簦椋錚鑠澹恚澹悖瑁幔睿椋螅礤澹錚駑澹瑁洌潁錚紓澹鑠澹穡澹潁錚椋洌邋澹幔睿溴澹媯錚潁恚幔歟洌澹瑁洌澹義希跺義

本文編號：2708580