木质素基PF泡沫的发泡工艺与性能

利用低廉的木质素部分取代苯酚制备木质素基酚醛树脂(PF)泡沫,采用正交试验对木质素基PF发泡工艺进行了研究,研究了表面活性剂(吐温–80)用量、发泡剂(正戊烷)用量、发泡温度三个因素对木质素基PF泡沫性能的影响,从而优化发泡工艺。实验结果表明,对木质素基PF泡沫的极限氧指数(LOI)和导热系数影响最大的是发泡温度,而对于压缩强度影响最大的是表面活性剂用量。木质素基PF泡沫的最佳发泡工艺为:表面活性剂(吐温–80)用量为8%、发泡剂(正戊烷)用量为12%,发泡温度为90℃,所得泡沫具有较好的热稳定性,其LOI为39%,压缩强度为0.32 MPa,导热系数为0.025 W/(m·K)。     

杨木粉制备泡沫的工艺研究

以杨木粉为原料,通过液化制成液化树脂,再对液化树脂采用中低温发泡法制备发泡材料,系统地考虑了液化树脂黏度和固体质量分数、发泡温度以及表面活性剂、固化剂、发泡剂用量和种类等因素对制备工艺的影响。结果表明：适宜的发泡条件为杨木粉液化树脂黏度为6 000 mPa·s、固体质量分数为75%,发泡温度75 ℃,以吐温-80与OP-10（质量比1∶1）复配作为表面活性剂,以正戊烷为发泡剂,1,4-丁内酯为固化剂,用量都在8%~12%,该条件下发泡过程稳定,制得的泡沫泡孔细腻,均匀,闭孔率高,表观质量好,泡沫的表观密度小（0.12~0.16 g/cm³）并且发泡倍率高（5~8倍）。     

聚乙烯醇/改性碱木质素发泡材料的制备与性能

以改性碱木质素与聚乙烯醇(PVA)为原料,甲醛为交联剂,采用无机发泡原理,制备了聚乙烯醇/碱木质素发泡材料(PLFM)、聚乙烯醇/环氧化碱木质素发泡材料(PELFM)和聚乙烯醇/羟甲基化碱木质素发泡材料(PHLFM),并利用红外光谱、扫描电镜、DSC及TG对发泡材料进行了测定及分析。结果表明, PVA用量为5 g时,环氧化碱木质素用量为50%(以PVA质量计,下同),甲醛用量24%,硫酸用量54%,固化温度120 ℃制备的PELFM拉伸强度最大,为17.26 MPa。FT-IR分析显示, PLFM和PHLFM的苯环5位均发生取代,而PELFM没有发生取代;SEM图片显示发泡材料的孔径不规则,孔隙率较大;与另两种发泡材料相比,PELFM拉伸性能低,表观密度较低,吸水倍率也较低。从DSC和TG分析可知,3种发泡材料中PELFM具有较低的玻璃态转变温度,但其生物相容性最好,PELFM失重率最高峰对应的峰值温度最大且介于碱木质素与PVA之间,烧失后残余量也最大,表明PELFM的耐热性更好,热稳定性更强。     

遇水崩解型聚苯乙烯的发泡工艺

合成了聚苯乙烯/聚丙烯酸钠吸水聚合物微粒共混材料,然后根据这种共混材料的特点,研究了发泡工艺.结果表明,共混物浸渍正戊烷后只有1个玻璃化温度(Tg);浸溃发泡剂正戊烷10 d,样品的正戊烷的含量达到饱和;还发现随聚苯乙烯相对分子质量的降低和聚丙烯酸钠吸水聚合物微粒含量的提高,样品中正戊烷的含量提高;选用了热平板发泡工艺,预发泡后熟化时间为24 h,所得泡孔分布不均匀.     

发泡剂ACP对丁腈橡胶/聚氯乙烯发泡材料开孔性能的影响

采用自由发泡法制备丁腈橡胶(NBR)/聚氯乙烯(PVC)开孔发泡材料,研究发泡剂ACP对NBR/PVC发泡材料开孔性能的影响。结果表明,随着发泡剂ACP用量的增大,NBR/PVC发泡材料的泡孔有增大的趋势,发泡剂ACP用量为15份,开孔率达到最大值,为24.3%。     

一种可低温发泡酚醛树脂的制备

以可低温发泡酚醛树脂(PF)为研究对象,分别采用气相色谱法和盐酸羟胺法研究了初始甲醛/苯酚物质的量之比(F/P)、反应温度和时间及催化剂NaOH用量等合成条件对PF游离酚和游离醛含量的影响。结果表明,F/P为1.5,NaOH用量为苯酚质量的3%,且在高温86℃和低温70℃各反应60 min后,所制备的可低温发泡PF具有较低的游离醛含量,其黏度为2 500~3 000 mPa.s,游离酚的质量分数为4.5%~5.5%,游离醛的质量分数为0.5%~0.8%。在5~10℃的低温条件下,向所制备的可低温发泡PF中依次加入表面活性剂、发泡剂、固化剂,通过泡沫板材生产线发泡制备了PF泡沫保温板,其表观密度、导热系数、氧指数、吸水率、尺寸变化率、压缩强度和拉伸强度完全满足国家标准要求,可应用于外墙保温材料。     

发泡剂对三聚氰胺甲醛泡沫塑料性能的影响

用多聚甲醛代替部分甲醛溶液,与三聚氰胺在pH值为8.5～9.5、温度在85℃条件下发生羟甲基化反应,制备固含量≥65%的树脂,加入固化剂和乳化剂,用发泡剂进行发泡,讨论了不同种类的发泡剂对三聚氰胺甲醛树脂发泡理化性能的影响。结果表明,三聚氰胺甲醛树脂"泡孔"是开孔结构,MD I发泡剂能提高树脂的强度,NaH-CO3发泡剂可以提高树脂的阻燃性能,AIBN发泡剂能制备出高发泡材料。     

机械发泡法制备脲醛泡沫材料的研究

采用机械发泡法制备了脲醛泡沫材料.探讨了表面活性剂种类以及浓度的选择、脲醛树脂液的黏度、发泡温度等影响制备过程中泡沫稳定性的各种因素.结果表明:在温度为25 ℃左右、黏度为20～28 s时,用浓度为8 g/L的十二烷基苯磺酸钠作发泡剂时制得的泡沫材料综合性能较佳.     

绿色阻燃酚醛泡沫塑料的制备及性能

系统研究了绿色酚醛树脂泡沫塑料的影响因素,包括制备温度、表面活性剂种类及用量、固化剂、固化反应时间、发泡剂种类、阻燃剂种类及用量等,优化得出最佳配方为:阻燃剂5份,表面活性剂3份,固化剂12份,对甲基苯磺酸/磷酸7∶5,增韧剂1份,较佳的发泡温度为75℃~78℃。在阻燃剂的选择方面,液态磷酸酯类阻燃剂CR-741阻燃效果最好,添加量为5%。通过锥形量热仪试验方法研究了不同配方和发泡工艺产品的燃烧性能,结果表明,通过添加无卤阻燃剂后,其热释放速率和总烟释放量下降,制备的酚醛泡沫塑料阻燃性能进一步提高。     

聚乳酸/聚氨酯复合多孔材料制备及吸油性能研究

以聚乳酸（PLA）为基体,添加不同含量聚氨酯（TPU）熔融共混制备具有不同相形态的PLA/TPU共混物,基于超临界二氧化碳（scCO₂）微孔发泡工艺,研究不同发泡温度下PLA/TPU复合多孔材料泡孔结构、发泡倍率和开孔率对样品吸油性能的影响。结果表明,随着TPU含量从10 %（质量分数,下同）增加到50 %,共混物从典型的“海?岛”相形态转变为部分共连续相形态,PLA基体黏弹性提升,结晶能力下降;PLA70组分发泡后泡孔结构更为均匀,随着发泡温度的增加,泡孔尺寸和发泡倍率先增大后减小,在94 ℃发泡温度下发泡样品发泡倍率达到29.1倍,最大开孔率75 %;TPU的加入显著增加了PLA基体的弹性回复能力,94 ℃发泡温度下的发泡样品具有最大的抗压强度,永久形变量最小;针对硅油和环己烷的吸油测试发现对硅油的吸油量大于环己烷,发泡材料的吸油量与发泡倍率和开孔率的乘积成正比,针对硅油单次最大吸油量为10.4 g/g。     

复合型可降解插花泥的制备

以酚醛树脂和脲醛树脂为主要原料制备了可降解的插花泥,考察了影响其吸水性和保水性的一些因素。最佳的制备条件为:100份酚醛树脂,30份脲醛树脂,6份表面活性剂,10份发泡剂,20份固化剂;对甲苯磺酸-磷酸为固化剂,戊烷为发泡剂,发泡温度为50~55℃;在优化条件下制得的花泥其吸水率可达38.4倍,5d后的保水率仍为80.2%。     

改性碱木素高性能AE减水剂的试验研究

对碱木素进行氧化和磺化改性,通过正交设计得出用5g氧化剂、8g交联剂,在温度95℃时缩合2h得到较好的氧化改性产品;用12g磺化剂、11g交联剂,在温度95℃时磺化反应4h得到较好的磺化改性产品,并将改性产品与萘系减水剂配制成复合外加剂。通过改性使碱木素性能得到提高,可取代部分萘系,从而降低以萘系为主的高效减水剂成本。     

模胎用高密度酚醛泡沫塑料的制备研究

以热固性甲阶酚醛树脂为基体,正戊烷为物理发泡剂,30%硫酸和冰乙酸组成混合酸为催化剂,吐温-80和甲基硅油作为匀泡剂,玻璃微珠和聚乙二醇-400为改性剂,制备出了密度200 kg/m3以上综合性能较好的高密度酚醛泡沫。研究表明,通过调节物理发泡剂与混合酸催化剂用量可以有效控制泡沫密度以及发泡凝胶时间,添加4%聚乙二醇和8%的玻璃微珠,能够改善泡沫脆性和压缩强度,通过130℃、2.5 h的后处理可以将泡沫的质量稳定。制备出的高密度酚醛泡沫塑料在180℃高温下具有高的压缩强度,尺寸变化率在1%以内,有望作为新型模胎材料使用。     

原料复配制备木质素基成型活性炭研究

以碱木质素和杉木屑为原料,磷酸为活化剂,制备碱木质素基成型活性炭,考察了碱木质素质量分数、浸渍比、活化温度、活化时间等对活性炭性能的影响。研究结果表明：碱木质素复配杉木屑（碱木质素质量分数50%）后,复配料的表面润湿性显著提高,瞬时水接触角由133.2°（碱木质素）降低至86.6°（复配料）;热膨胀系数显著降低,膨胀温度区间的热膨胀系数由2 365 μm/（m·℃）（碱木质素）降低至45 μm/（m·℃）（复配料）。在最佳工艺条件即碱木质素质量分数50%、浸渍比1.5：1（纯磷酸与复配料质量比）、活化温度500℃、活化时间90 min下,制备的成型活性炭得率41.76%,碘吸附值1 070 mg/g,亚甲基蓝吸附值255 mg/g,强度90%,比表面积1 646 m²/g,总孔容积为0.795 cm³/g,其中孔径小于5 nm的孔容积占总孔容积的97.2%。     

酚醛泡沫的高温制备工艺

研究了酚醛泡沫高温制备工艺及配方,结果表明,在模具温度90℃条件下保温2h,再升温至170℃固化,可制备出性能优良的酚醛泡沫.当发泡剂HH-3质量分数为3％,表面活性剂Tw-80质量分数为5％时,酚醛泡沫的力学性能较好,闭孔率较高,泡孔均匀细密,热导率较低.     

室温发泡酚醛树脂的正交试验研究

以磷酸、硫酸、对甲苯磺酸为固化剂,制备了室温发泡酚醛树脂矿用填充材料,通过正交试验设计研究了固化剂各组分的用量对树脂的发泡时间、发泡倍数、最高发泡温度等性能指标的影响。结果表明,当酚醛树脂、固化剂、表面活性剂、发泡剂质量比为100：49：4：18时制备的可发泡酚醛树脂综合性能指标最好。     

酸性可溶木质素胺的合成及其乳化性能研究

以碱木质素、甲醛和二乙烯三胺（DETA）为原料经过Mannich反应制备木质素胺。采用元素分析、红外光谱和核磁共振等方法对木质素胺的结构进行了表征，并分析了其溶解性能和乳化性能。红外光谱和核磁共振氢谱分析证明了DETA被成功地接枝到木质素的苯环上。合成条件优化时发现反应温度和反应时间对枝接率影响较小，而原料比的影响较大，在温度为80℃、反应时间6 h、甲醛和DETA物质的量比值为3.0、DETA和木质素质量比值为1.55条件下，木质素胺的含氮量最高可达16.95%。同时性能测试结果表明：木质素胺在酸性水溶液中的溶解性与其接枝率有明显的相关性，当木质素胺的含氮量达到16.59%以上时，其在酸性条件下的溶解性达到100%。将木质素胺制备成质量分数为5%、pH值为2的酸性皂液，并制备含固体62%的乳化沥青，经检测，木质素胺的酸性水溶性越好，其乳化沥青性能也越好；当木质素胺的含氮量达到16.95%，乳化沥青的筛上剩余量为0，1 d和5 d贮存稳定性分别小于1%和5%，颗粒的平均粒径均达到2.2 μm。