酚醛泡沫聚氨酯泡沫的制备改性及其在吸波材料中应用
聚氨酯_酚醛树脂双组份体系泡沫体的制备
第37卷第3期2010年北京化工大学学报(自然科学版)Journal of Beijing University of Che m ical Technol ogy (Natural Science )Vol .37,No .32010聚氨酯/酚醛树脂双组份体系泡沫体的制备许 亮 文振广 程 珏3(北京化工大学碳纤维及功能高分子教育部重点实验室,北京 100029)摘 要:采用聚氨酯预聚物(P U )与新型酚醛树脂反应制备了聚氨酯/酚醛泡沫。
采用红外光谱对聚氨酯预聚物和酚醛树脂之间的反应程度进行了表征,研究了聚氨酯预聚物与酚醛树脂比例、—NC O 含量和二聚体含量对泡沫体制备以及泡沫体性能的影响。
结果表明:—NCO 基团与酚醛树脂的质量比为40/100时,泡沫体的体积稳定性好,收缩率低;泡沫制备过程中的泛白时间、起泡时间和不粘时间随二聚体含量的增加而延长;泡沫的密度随二聚体含量的增大而增大,而泡沫体积稳定性和吸水率随二聚体含量的增加有下降的趋势;弯曲应力/应变曲线表明,新型聚氨酯/酚醛泡沫的韧性要远远好于纯酚醛泡沫。
关键词:聚氨酯预聚物;酚醛树脂;泡沫体中图分类号:T Q32311收稿日期:2009-11-30基金项目:国家“863”计划(2007AA03Z559)第一作者:男,1984年生,硕士生3通讯联系人E 2mail:chengjue@mail .buct .edu .cn引 言酚醛泡沫塑料是新兴的节能保温材料之一,除了具有泡沫密度低、导热系数低和保温效果好、使用温度高、尺寸稳定性好、成本低等优点外,尤其在难燃、自熄、低烟雾、耐火焰贯穿等阻燃性方面具有优异的特性,是其他泡沫品种所不能比拟的。
因此,近几年酚醛泡沫的研究与开发吸引了国内外研究者和企业的重视[1-3]。
但酚醛泡沫塑料也具有明显缺点,如脆性大、易粉化,使其应用受到限制[4]。
近年来,人们就这一问题进行了大量的改性研究。
主要改性方法包括两种:一种是物理增韧,Shen 等[5]采用外加纤维改性,提高了酚醛泡沫的剥离强度,酚醛泡沫的脆性得到改善。
聚氨酯预聚体增韧酚醛泡沫的研究_黄剑清
。长期以来围绕这一问题， 人们做了大量
酚醛泡沫的改性工作， 以期改善酚醛泡沫的脆性。 如采用聚丙烯酸正丁酯、 腰果壳油、 柔性环氧、 纤维、 蒙脱土、 糠醛等改性酚醛泡沫
［7 ～ 14 ］
。
本文通过将聚氨酯预聚体与多聚甲醛、 苯酚反 合成了一种带有柔性基团的改性酚醛树脂 ， 然后 应， 发泡制得性能较优异的酚醛泡沫 。
－1
图3 Fig. 3
纯酚醛泡沫 SEM 图（ × 100 ） SEM of pure phenolic foam
2011 年第 6 期
39 玻璃钢 / 复合材料 参考文献
［ 1］ 钱志屏． 泡沫塑料［ M］ ． 北京： 中国石化出版社， 1998． 246253． ［ 2］ Bu Gi Kim， Dai Gil Lee． Development of microwave foaming met hod for phenolic insulation foams［J］． Journal of Materials Processing Technology， 2008 ， 201 （ 13 ） ： 716719． ［ 3］ 张伟， 庄晓伟， 许玉芝等． 甲醛 / 苯酚配比对可发性甲阶酚醛树脂 J］ ． 应用化工， 2010 ， 39 （ 7 ） ： 970974． 性能的影响研究［ ［ 4］ 唐路林， 李乃宁， 吴培熙． 高性能酚醛树脂及其应用技术［M］． 北 2008． 455458． 京： 化学工业出版社，
剂、 固化剂按一定比例投料， 高速搅拌均匀后加到模 具中， 在 80℃ 烘箱中发泡 90min， 冷至室温， 脱模， 即
3 得聚氨酯预聚体增韧酚醛泡沫， 密度为 60kg / m 。
2
2. 1
实验部分
改性酚醛树脂及制造方法和在制备酚醛泡沫中的应用[发明专利]
![改性酚醛树脂及制造方法和在制备酚醛泡沫中的应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9fc42c12f61fb7360b4c65ef.png)
专利名称：改性酚醛树脂及制造方法和在制备酚醛泡沫中的应用
专利类型：发明专利
发明人：汪坤明,张均明,杨成根,林志祥
申请号：CN200410030583.9
申请日：20040412
公开号：CN1563131A
公开日：
20050112
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：改性酚醛树脂及制造方法和在制备酚醛泡沫中的应用，涉及一种酚醛树脂，尤其是改性的酚醛树脂及在制备无腐蚀酚醛泡沫中的应用。
其组份为苯酚、甲醛、碱性催化剂、无机粉末和固化助剂。
将苯酚、甲醛、碱性催化剂混合后加入无机粉末，升温反应，再加入固化助剂，继续反应，降温，加酸中和，脱水。
将改性酚醛树脂，表面活性剂，发泡剂混合后加入固化剂烘烤，得无腐蚀酚醛泡沫塑料。
改性方法简单，得到弱酸条件下可发泡的酚醛树脂，最终制得无腐蚀酚醛泡沫塑料，该树脂在pH＝4.0～6.0时便能很好地发泡固化，制得细密、强度好、无腐蚀酚醛泡沫，使酚醛泡沫的用户无后顾之忧，利于酚醛泡沫塑料的应用推广。
用烷烃作发泡剂，无地球温室效应系数。
申请人：厦门高特高新材料有限公司
地址：361021 福建省厦门市集美北部工业区莲塘路99号
国籍：CN
代理机构：厦门南强之路专利事务所
代理人：马应森
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聚氨酯预聚体改性酚醛泡沫的研究进展
酚醛 泡沫 塑料 改性 的 主要 目的是增 强泡沫 塑料 的 韧性 和力 学强 度 ，并 尽 量不 明显地 破坏 其耐高 温 、阻燃 性 能。 目前 ，酚醛泡 沫 塑 料 的 改性 主要 有 以下 ３种 方 法 ：（１）物 理 共 混 改 性 ：在 酚 醛 树 脂 中加 人 橡 胶 弹 性 体＿５ Ｊ，聚 乙二 醇 、聚酰 胺 以及 聚 乙烯 醇 等热 塑性 树 脂 ｌ＿６， ，乙二醇、邻苯二甲酸二辛脂等小分子物质以及 玻璃 纤维 等增 强 材 料 ＿８１ ；（２）原 位 聚合 改 性 ：用 部 分 带 有韧 性链且 具 有苯 酚类 似结 构 的酚类化 合物如 问苯 二酚 、间 甲酚 、对 甲酚 、腰 果 酚 、壬基 酚 以及 木质素 等代 替部分苯 酚合 成酚醛树脂来达到增韧酚醛泡沫的 目 的【加’ｎ ；（３）化 学 改性 ：通过 改性 剂与 树脂母 体 发生 化 学反应 ，在树脂结构中引入柔性链 ，从而达到增强酚醛 泡 沫性 能 的 目的［１２，１３ Ｊ。在化 学反 应 改性 技术 中 ，采 用 聚氨 酯改 性酚 醛 泡沫 ，可 以提高产 品强度 、降低 产 品密 度及导热系数 ，并提高产 品韧性 ，被认为是最有效的改 性方 法之 一 。
第 ３４卷 第 ２期 ２０１８年 ２月
高 分 子 材 料 科 学 与 工 程
ＰｏＬＹＭ Ｒ Ｍ ＡＴＥＲＩＡＬＳ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｖｏ１．３４．Ｎｏ．２ Ｆｅｂ． ２０ｌ８
聚 氨 酯 预 聚 体 改 性 酚 醛 泡 沫 的研 究 进 展
薄 采 颖 ，胡 立 红 一，张 猛 ，杨 晓 慧 ，一，贾普 友 ，周 永 红
关键词 ：酚醛泡沫 ；增韧方 法 ；增韧机 理 中 图分 类 号 ：ＴＱ３２３．１ 文 献 标 识 码 ：Ａ
聚氨酯的合成、改性及其应用
聚氨酯的合成、改性及其应用作者：薛婷来源：《商情》2016年第26期【摘要】聚氨酯（PU）树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。
本文研究了聚氨酯的合成方法，改性方法，论述了其在生产生活中的重要地位及广泛应用。
【关键词】聚氨酯聚合物合成改性应用聚氨酯（PU）树脂是由异氰酸酯与多元醇反应制成的一种具有氨基甲酸酯链段重复结构单元的聚合物。
聚氨酯是一种高分子材料，其主要特征是分子链中含有多个重复的“氨基甲酸酯”基团，既有橡胶的弹性，又有塑料的强度和优异的加工性能，因其具有橡胶和塑料的双重优点，可以认为是橡胶和塑料优异性能的结合体。
聚氨酯材料性能优异，用途广泛，制品种类多，其中尤以聚氨酯泡沫塑料的用途最为广泛。
一、聚氨酯的工业合成方法水性聚氨酯的合成过程主要为：①由低聚物多元醇、扩链剂、二异氰酸酯形成中高相对分子质量的PU预聚体；②中和后预聚体在水中乳化，形成分散液。
各种方法在于扩链过程的不同。
1.外乳化法。
该方法是使用最早的制备水性聚氨酯的方法，它是1953年美国DuPont公司W. Yandott发明的，其制备工艺是在有机溶剂中，用两官能团的多元醇与过量的二异氰酸酯反应合成了带有NCO封端的预聚体，再加入适当的乳化剂，经强剪切力作用分散于水介质中并用二元胺进行扩链，但因该方法存在乳化剂用量大，反应时间长以及乳液颗粒粗而导致储存性差，胶层物理机械性能不佳等缺点，目前生产基本不用该方法。
2.自乳化法。
自乳化法通常是在聚氨酯结构中引入部分亲水基，使自身分散形成乳液。
根据亲水基团的类型用该法制得的水性PU可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型4种，其中以阴离子型占主导地位。
其制备方法主要分为丙酮法、预聚物混和法、热熔法、酮亚胺/ 酮连氮法，其共同特点是首先制备相对分子质量适中、端基为NCO或封闭NCOPU预聚体，区别主要在扩链过程中。
目前工业生产主要采用丙酮法和预聚物混和法。
一种发泡型聚氨酯吸波材料及其制备方法
一种发泡型聚氨酯吸波材料及其制备方法一、引言发泡型聚氨酯吸波材料是一种具有优异吸波性能的材料，广泛应用于电磁波吸收、电磁屏蔽和隔音降噪等领域。
本文将介绍发泡型聚氨酯吸波材料的制备方法及其在吸波性能方面的应用。
二、发泡型聚氨酯吸波材料的制备方法发泡型聚氨酯吸波材料的制备主要包括材料配方设计、发泡剂选择、发泡工艺控制等步骤。
1. 材料配方设计：发泡型聚氨酯吸波材料的配方设计是制备过程中的关键步骤。
一般采用聚醚型聚氨酯树脂作为基体材料，添加适量的填料和添加剂，以调节材料的物理性能和吸波性能。
2. 发泡剂选择：在制备过程中，发泡剂的选择也是至关重要的。
常用的发泡剂有物理发泡剂和化学发泡剂两种。
物理发泡剂主要是通过气体的物理膨胀实现材料的发泡，而化学发泡剂则是通过发泡剂在反应过程中产生气体以实现发泡。
3. 发泡工艺控制：发泡工艺控制是保证发泡型聚氨酯吸波材料质量的关键。
通过控制发泡温度、发泡时间和发泡压力等参数，可以调节材料的密度和孔隙结构，从而影响材料的吸波性能。
三、发泡型聚氨酯吸波材料的吸波性能发泡型聚氨酯吸波材料具有广泛的吸波频率范围和较高的吸波性能。
其吸波机理主要是通过材料内部的多孔结构和材料本身的吸波特性实现的。
1. 多孔结构吸波：发泡型聚氨酯吸波材料的多孔结构可以使电磁波在材料内部发生多次反射和散射，从而达到吸收电磁波能量的目的。
材料的密度和孔隙结构对吸波性能有重要影响，一般情况下，材料的密度越低、孔隙结构越复杂，吸波性能越好。
2. 材料本身的吸波特性：发泡型聚氨酯材料中添加的填料和添加剂可以调节材料的吸波特性。
常用的填料有金属粉末、碳纤维和陶瓷颗粒等，可以增强材料对特定频率电磁波的吸波能力。
添加剂可以改变材料的介电性能和磁性能，从而调节材料的吸波性能。
四、发泡型聚氨酯吸波材料的应用发泡型聚氨酯吸波材料具有广泛的应用前景，在电磁波吸收、电磁屏蔽和隔音降噪等领域有着重要的应用。
1. 电磁波吸收：发泡型聚氨酯吸波材料可以用于电磁波吸收材料的制备。
聚氨酯泡沫吸声材料的制备及性能研究
聚氨酯泡沫吸声材料的制备及性能研究王启强【摘要】Identify the one-step molding preparation process parameters of rigid PU foam and its effect on foam e standing wave tube absorption coefficient tester,and open closed pore rate locator,universal testing machine,elec-tron scanner and other machines to test PU's acoustic absorptivity,intensity and microstructure.The results show that when the weight of foaming agent is 8 g,evenly defoamer is 1 .5 g,the reaction temperature is 30 ℃,and the PU's acoustic abso rptivity is 0.42,then the property of sound absorption material would be better after heating at130 ℃ about 10 hours which acoustic absorptivity,intensity is 0.47and 0.68 MPa.SEM shows that it has a uniform distribution to open the pore and obdurate coexist microstructure.%利用一步法制备聚氨酯泡沫吸声材料，探究了配方和发泡工艺对泡沫材料性能的影响，对材料的吸声系数、力学强度和微观结构进行了测试与表征。
酚醛泡沫塑料应用及制备
4) 发泡剂 发泡剂一般采用低沸点的有机液体 , 要求在一 定条件下能渗入聚合物分子架的自由空间中 , 并在 受到较大的作用力时不易挥发散失 。此外 , 还要求 发泡剂的沸点必须低于聚合物的软化点 。发泡剂现
采用无氟发泡剂如异戊烷 、正戊烷 、正丁烷 、环己
烷等 。
312 泡沫塑料的成型方法 31211 成型工艺[6 ]
酸 、磷酸 、酚磺酸 、甲基苯磺酸及其混合酸等为固 化剂 。弱的催化体系不容易提供充分的热量 , 会导 致不均匀泡沫产生 ; 过强的催化体系将过分固化 , 产生内部应力导致泡沫开裂 , 同时泡沫残留酸对金 属有一定的腐蚀性 。
表 1 酚醛泡沫塑料用树脂品种及技术指标
用 途
粘度 (25 ℃) / mPa·s
最低的 。适用于做宾馆 、公寓 、医院等高级建筑物 室内天花板衬里 , 房顶隔热板 , 节能效果极其明 显 。用在冷藏 、冷库的保冷以及石油化工 、热力工 程等管道 、热网和设备的保温上有无可争议的综合 优势[2 ] 。
2) 耐化学侵蚀性 酚醛泡沫耐化学溶剂侵蚀性能优于其它泡沫塑 料 , 除能被强碱腐蚀外 , 几乎能耐所有的无机酸 、 有机酸及盐类 。在空调保温和建筑施工中可与任何 水溶型 、溶剂型胶类并用 。 3) 吸音性能 酚醛泡沫材料的密度低 , 吸音系数在中 、高频 区仅次于玻璃棉 , 接近岩棉板 , 而优于其它泡沫塑 料 。由于它具有质轻 、防潮 、不弯曲变形的特点 , 广泛用做隔墙 、外墙复合板 、吊顶天花板 、客车夹 层等 , 是一种很有前途的建筑和交通运输吸声材 料。 4) 吸湿性 酚醛泡沫闭孔率大于 97 % , 泡沫不吸水 。在 管道保温中无须担心因吸水而腐蚀管道 , 避免了以 玻璃棉 、岩棉为代表的无机材料存在的吸水率大 、 容易 “结露”、施工时皮肤刺痒等问题 。近几年在 中央空调管道保冷中得到推广应用 。 5) 抗老化性 已固化成型的酚醛泡沫材料长期暴露在阳光 下 , 无明显老化现象 , 使用寿命明显长于其它泡沫 材料 , 被用于抗老化的室外保温材料[3 ] 。 212 防火材料 利用酚醛树脂的防火 、阻燃 、自熄 、燃烧无烟 性制成防火板 、耐火墙 、防火门等 。 1) 阻燃性