三聚氰胺甲醛树脂化学改性及其硬质泡沫体的制造

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纯三聚氰胺甲醛树脂是三维立体网状结构的热固性树脂,其中含有刚性三嗪环结构,用于发泡时性能较差,制成的泡沫体几乎没有柔韧性,而且力学性能达不到要求。因此,开发性能优良的三聚氰胺甲醛树脂泡沫,需要从改善泡沫的柔韧性着手。本文选取一缩二乙二醇、丙烯酰胺作为改性剂分别对三聚氰胺甲醛树脂进行化学增韧改性,以改性树脂制得的泡沫体的比抗拉强度作为评价指标,由正交实验结合实际实验操作优化树脂改性的工艺条件(反应物摩尔比、反应时间、反应温度、改性剂添加量、树脂固含量等);通过红外光谱分析、SEM分析对树脂及泡沫的微观结构进行表征和鉴定,测定泡沫体的导热系数分析改性剂对泡沫导热性能的影响,并为改性树脂泡沫是否可以作为保温材料提供参考。实验得出,一缩二乙二醇改性树脂的适宜工艺条件为:n(F)/n(M)为2.5,反应时间为8h,一缩二乙二醇添加量为8%,固含量为70%,反应温度为80℃,pH为7-8。;丙烯酰胺改性树脂的适宜工艺条件为:n(F)/n(M)为3,反应时间为9.5h,丙烯酰胺添加量为10%,固含量为65%,反应温度为80℃,pH为7-8;经过红外光谱分析一缩二乙二醇、丙烯酰胺参与了体系反应,成功地植入了三聚氰胺甲醛树脂的分子链中,加大了三嗪环间距;通过SEM分析泡沫泡孔壁的破损率可知一缩二乙二醇、丙烯酰胺起到增韧改性的作用;测定泡沫体的导热系数可知一缩二乙二醇、丙烯酰胺改性对泡沫的隔热效果影响很小,制得的泡沫表观密度小于50g·L-1时,其导热系数均在0.05W/m·K以下,符合国家关于保温材料导热性能的要求,可以作为高效保温材料使用。
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