改性三聚氰胺-磷酸鹽復(fù)合發(fā)泡保溫材料的工藝研究.pdf

1、保溫材料是指導(dǎo)熱系數(shù)小于或等于0.2W/m·K的材料,由于其良好的絕熱性能被廣泛的應(yīng)用于建筑外墻保溫體系中。目前市場上使用最多的外墻保溫材料是有機質(zhì)發(fā)泡保溫材料,其阻燃性達不到公安部最新發(fā)布的《關(guān)于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求的通知》(公消[2011]65號)對于民用建筑外墻保溫材料的要求,因此研制新型的不燃性保溫材料迫在眉睫。
　　本文首先從不燃性角度出發(fā),制備了不燃性優(yōu)良的無機質(zhì)保溫材料。研究發(fā)現(xiàn)采用預(yù)混法

2、,以磷酸、金屬氧化物、金屬氫氧化物、碳酸鹽為主要原料可以制成在常溫下發(fā)泡成型的發(fā)泡板。其中金屬氫氧化物選擇氫氧化鋁,磷酸為85wt％的市售磷酸,兩者的加入量應(yīng)滿足鋁原子和磷原子摩爾比Al/P在1/5～1/2之間。金屬氧化物選擇氧化鎂和氧化鋅,其加入量應(yīng)滿足總的金屬陽離子與所有磷原子的摩爾比M/P在2/3～3/2之間。碳酸鹽選擇堿式碳酸鎂,其加入量應(yīng)保持在所有磷酸和金屬氧化物、金屬氫氧化物總質(zhì)量的20%～40%。發(fā)泡溶液粘度應(yīng)在10～20

3、mPa·s之間,設(shè)計正交試驗得出最佳配方Al/P為1/4.5,M/P為3/4,發(fā)泡溶液粘度為14mPa·s,碳酸鹽加入量為總質(zhì)量的26.8%。性能測試顯示發(fā)泡板壓縮強度為21kPa,粉化率為21.7%,力學(xué)性能較差,應(yīng)進行增韌。
　　本實驗選擇阻燃性優(yōu)良的三聚氰胺甲醛(MF)樹脂對無機發(fā)泡板進行增韌。發(fā)泡的同時使樹脂交聯(lián),在起到增韌效果的同時,不損害無機發(fā)泡板的不燃性能。首先制備了三聚氰胺甲醛樹脂,研究了制備過程中各因素對樹脂質(zhì)量

4、的影響。制成的復(fù)合發(fā)泡板(樹脂含量30wt%)壓縮強度為60kPa,粉化率為8.7%,力學(xué)性能比無機發(fā)泡板有了很大改善。掃描電鏡顯示復(fù)合發(fā)泡板泡孔為均勻的開孔結(jié)構(gòu)。不燃性實驗顯示樹脂含量在40wt%以下時可以達到不燃性A級材料標準。導(dǎo)熱系數(shù)為0.035～0.040W/m·K。由于復(fù)合發(fā)泡板的壓縮強度仍較低,粉化率較大,需進一步增韌。
　　本文選擇聚乙烯醇(PVA)對三聚氰胺甲醛樹脂進行增韌改性。同樣樹脂含量下,用增韌后的樹脂制成的