改性脲醛樹脂-金屬磷酸鹽保溫發(fā)泡材料的制備.pdf

1、面對能源高度緊張的現(xiàn)狀,節(jié)能材料的開發(fā)已經(jīng)成為人們研究的重點(diǎn)。在能源消耗上,建筑耗能所占比例為30％,所以開發(fā)建筑節(jié)能材料是減少建筑耗能的一個(gè)行之有效的方法。目前的建筑節(jié)能材料主要是外墻保溫材料,但現(xiàn)存的外墻保溫材料均存在弊端,不能作為大力推廣材料。針對這一現(xiàn)狀,本文意旨于利用具有優(yōu)異的不燃性的無機(jī)材料和具有良好的低導(dǎo)熱性及韌性的有機(jī)高分材料復(fù)合發(fā)泡,制備一種新型的具有低導(dǎo)熱系數(shù)的不燃性復(fù)合保溫材料。
　　本文首先利用無機(jī)材料發(fā)泡

2、制備無機(jī)發(fā)泡板,作為復(fù)合發(fā)泡材料的骨架材料,然后利用有機(jī)高分子材料作為增韌材料加入到無機(jī)發(fā)泡體系,制備成復(fù)合發(fā)泡保溫材料,并通過加入纖維、柔性樹脂等改性添加物改善發(fā)泡保溫材料的物理、力學(xué)性能。
　　研究發(fā)現(xiàn)本文所選的無機(jī)發(fā)泡骨架材料,即磷酸、氫氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、碳酸鈣可在常溫下反應(yīng)發(fā)泡、固化成型,制備工藝條件簡單。利用正交試驗(yàn)確定了無機(jī)發(fā)泡制備的最佳配比為M/P(磷酸鹽中金屬原子總數(shù)與磷原子總數(shù)之比)的值1.1~1.3,等當(dāng)

3、量比E(磷酸鹽中金屬的價(jià)電子總數(shù)與磷酸根的價(jià)電子總數(shù)之比)的值0.80~0.90,固化劑氧化鎂與氧化鋅用量摩爾比0.5~0.7,金屬磷酸鹽溶液的粘度為10mPa·s~20mPa·s;固化工藝為80℃下4小時(shí)。制備的無機(jī)發(fā)泡板的壓縮強(qiáng)度為26.1kPa,易脆率為20.1%,力學(xué)性能較差,導(dǎo)熱系數(shù)為0.062~0.065W/m·K,導(dǎo)熱系數(shù)較大。
　　本文選擇具有優(yōu)異阻燃性能的脲醛樹脂作為無機(jī)發(fā)泡板的有機(jī)增韌材料,制備復(fù)合發(fā)泡板。分析

4、了影響復(fù)合發(fā)泡板質(zhì)量的因素,研究發(fā)現(xiàn)樹脂含量應(yīng)控制在10~20%之間。實(shí)驗(yàn)制得的樹脂含量為20%的復(fù)合發(fā)泡板滿足不燃性要求,抗壓強(qiáng)度為54kPa,易脆率為8%,導(dǎo)熱系數(shù)為0.038~0.044W/m·K。相比無機(jī)發(fā)泡板,各項(xiàng)性能均有大幅度提升。
　　本文選用聚乙烯醇對脲醛樹脂改性,并用改性樹脂制備復(fù)合發(fā)泡板。制得的改性樹脂/金屬磷酸鹽復(fù)合發(fā)泡板(樹脂含量20%,改性劑PVA6wt%)的抗壓強(qiáng)度為180kPa、易脆率低至2%,導(dǎo)熱系