酚醛泡沫及其复合材料的研究与应用进展

方 法 ， 对 酚 醛 泡 沫及 其 复 合 材 料 的 发展 趋 势进 行 了展 望 。 并
酚醛 泡 沫 是 一 种 具 有 轻 质 、 火 、 热 、 防 隔 隔音 、 比强 度 、 高
导热 系数低 、 绝缘等优异 性能 的材料 ， 密度最低仅 为 ３ ４ ０～ ０ ｌ／ ， ｍ 。在常用的隔热泡沫 材料 中， ｇ 酚醛泡 沫塑料具 有其他 泡沫 塑 料 无 法 比拟 的优 势 ， 适 用 温度 范 围 为 一１０～ 其 ５
（Ｏ一 ０Ｃ） 件 下 ， 入 表 面 活 性 剂 、 泡 剂 、 ６ ８￣ 条 加 发 固化 剂 ， 拌 搅
第一类是橡 胶弹性 体改性剂 。常 用的有 丁腈橡胶 、 丁苯橡胶 、 天然橡胶和端基丁腈橡胶及其他含有活性 基团的 橡胶。橡胶的加入量一般宜控制在 ５ 一 ０ ％ ２ ％之 间。
第 二 类 是 热 塑性 树 脂 。常 用 的 有 聚 乙 烯 醇 ， 乙二 聚 醇 ， 聚砜 、 醚 、 酰胺 等 。 聚 聚
均匀后倒入模 具 ， 泡 固化 ， 发 脱模 。该方 法操作 简单 、 方便 ，
可 在 现场 发 泡 ， 得 产 品 闭 孔 率 高 ， 燃 所 不 。 但 由 于 该 方
法采用 酸为 固化剂 ， 所得 泡沫有一 定的酸性 ， 金属接触时 与
易产生酸渗透 、 酸腐蚀 ， 使其应用范围缩小 。 （） Ｉ 常温发泡方法 酚醛树脂常温发泡 的原理是加入酸类 固化剂 ， 它能促进
树 脂 间 的 缩 聚反 应 ， 时 放 出大 量 的 热 ， 低 沸 点 的 发 泡 剂 同 使 受 热 气 化形 成 均 匀 细 密 的 泡 孔 结 构 ， 树 脂 在 发 泡 的 同 时快 且 速 交 联 固化 ， 成 酚 醛 泡 沫 “ 。 形 常 温发 泡步 骤 ： 带 有 搅 拌 器 的 容 器 里 ， 配 比 加 入 可 在 按 发 性 酚醛 树 脂 、 泡 剂 、 面活 性 剂 、 化剂 ， 拌 均 匀 后 ， 发 表 固 搅 将 树 脂 液 迅 速 倒 入 模 具 中 ， 后 在 指 定 的 温度 下 发 泡 ， 泡 ５～ 然 发
自行 开 发 的生 产 线 都 是采 用 湿 法工 艺 、 。
１ ２ 酚 醛 泡 沫塑 料 的 制备 方 法 ．
这种 改 性 方 法要 求 树 脂 和 增韧 体 系具 有 一 定 的混 溶 性 ，
其中｝ 溶性可根据溶解度参数进行 预测 。具体方法是 ： 昆 首先 合成 普通的 甲阶酚醛树脂 ， 然后 在树 脂 中加入改性 剂 ， 混合
要 。 酚醛 泡 沫 的 增韧 可 以通 过 以 下几 种 方 法 实现 ：
２ １ 物 理 共 混增 韧 法 ．
按工艺路线划分 ， 酚醛 泡沫制备 有两条 工艺路线 ， 即以 热塑性酚醛树脂为基础 的干法 工艺 和以热固性 酚醛树脂为 基础 的湿法工艺 。干法工艺生产周期长 、 效率低 、 能耗大 ， 且 不易连续化生产 ， 目前世界上已较少应用 。近年国 内引进或
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工程塑料应用
２１ 年 ， ３ ０ １ 第 ９卷 ， ５期 第
酚 醛 泡 沫 及 其 复 合 材 料 的研 究 与 应 用 进 展
王 志 才 白培 康
（ 中北 大 学 材料 科 学 与 工 程学 院 ， 原 太 ００５ ） ３０ １
摘要 关键 词
综述 了近 年 来 国 内外 在 酚醛 泡 沫 塑 料 基 础 研 究 与 应 用领 域 内 的 最 新 进 展 情 况 ， 绍 了酚 醛 泡 沫 的 改性 介 酚醛泡沫 常 温发 泡 高温 发 泡 改性 复 合 材料 高 温 下气 化 的 同 时使 树 脂 固 化 ， 形成 酚醛 泡 沫 。 高温 发 泡 步骤 ： 带 有 搅 拌 器 的容 器 里 ， 配 比加 入 可 在 按
第三类是小 分子物 质。如乙二醇 、 邻苯 二 甲酸二 辛
酯、 磷酸三 甲苯酯等有机物质都是常用的泡沫增韧剂 。
２ ２ 化 学 增韧 法 ．
化学 增 韧 法 是在 树 脂 中加人 改 性 剂 ， 过 酚 羟 基 和 改 性 通 剂 的化 学反 应 接 枝 上 柔性 链 ， 而 得 到 内增 韧 的 改 性 甲 阶 树 从 脂 。这 种 改 性 方 法 的 增 韧 效 果 比 物 理 共 混 增 韧 法 的 要
均 匀 后 ， 次 加 入 稳 定 剂 、 泡 剂 、 泡 剂 ， 拌 均 匀 ， 后 加 依 匀 发 搅 最
按发泡温度划 分 ， 酚醛泡沫 制备有两种 发泡 方法 ， 即常
入 固化剂 ， 速搅 拌后注 模发 泡。这 类改性 剂常用 的有 三 快
类。
温和高温发泡方法。 目前 常用的发泡 方法是在 室温或低 温
发性 酚醛树脂 、 表面活性剂 ， 搅拌均匀 ， 先将 容器放在加热 首 套上 ， 一边加热一边搅拌 ， 这样树脂在 加热的条件 下流动性
１０ 近年来 ， ５＇ Ｅ， 由于高层建筑 、 交通运输 、 舰船 、 航空 、 间技 空
术等方面对泡沫塑料的热稳定性 和阻燃性提出 了严格要求 ， 使得 酚醛泡沫得到广泛关注和迅 速发 展。现在 ， 酚醛泡沫作
为一种新型 的多用途泡沫 材料 ， 其耐热 、 燃 、 以 难 自熄 、 火 耐
逐渐增大 ， 然后就有气 泡生成 。随着气泡 的不断增多 ， 树脂
黏度越来越大 ， 当树脂黏度达到能包裹住一定压力的气泡时 再加入助剂 ， 快速搅拌均匀 ， 随后将树脂 液倒入模具 中， 把模 具放入 １０ ６ ℃左右的烘箱 中， 发泡 固化约 ３ ｒ ｎ ０ ｉ 后脱模 ， ａ 所得
泡 沫表 面 光 滑 ， 度 均 匀 。 密 ２ 酚 醛泡 沫 的改 性 方 法
焰穿透 、 遇火无滴 落物和 防止火灾 蔓延 的阻火性能 等优 点 ， 引起 了人们的高度重视 … 。
ｌ 酚醛 泡 沫 塑 料 的 制 备
１ １ 酚 醛 泡 沫 塑料 的 制备 工 艺 ．
普通酚醛 泡沫延 伸率低 、 质脆 、 度大 、 硬 不耐弯 曲， 这大 大限制了酚醛泡 沫 的应 用 ， 以对 泡沫 的增韧 改性 十分必 所