酚醛泡沫塑料的阻燃研究.pdf

中国科技论文在线 酚醛泡沫塑料的阻燃研究 殷锦捷，戴英华，崔享家 辽宁工程技术大学材料科学与工程学院，辽宁阜新（123000) E-mail ：cuisize@163.com 摘 要：以阻燃性能、冲击韧性及吸水性为性能指标，以正戊烷为发泡剂，以三聚氰胺和季 戊四醇为阻燃剂，采用扫描电子显微镜(SEM)、冲击试验机及热重分析仪等手段，对阻燃酚 醛树脂泡沫塑料的配方进行了研究。结果表明：酚醛树脂100 份，表面活性剂为5 份，发泡 剂为10 份，固化剂 10 份，阻燃剂 10 份，温度为75℃，最佳反映时间为25min ，阻燃剂配 方：三聚氰胺与季戊四醇配比为 1：1，制备的阻燃酚醛树脂泡沫兼顾了了阻燃性能和冲击 -2 性能的需要，其达到B1 难燃材料的标准，冲击强度为5.0420kJ·m 。 关键词：冲击韧性；酚醛塑料；阻燃性；增韧 中图类分号：TQ328.3 [1] 酚醛泡沫塑料是由美国科学家巴克兰（Baekeland ） 在20 世纪初首先发现的，德国首 先将其应用到航空工业上。美国联合碳化物公司在 1945 年开始开发低密度酚醛泡沫，在多 行业中得以推广应用。酚醛泡沫在阻燃方面具有特殊的优良性能，其耐热性好、难燃、自熄、 低烟雾、耐火焰穿透、遇火无滴落物、价格低廉，因而受到人们的广泛重视[2] 。酚醛塑料 本身具有较高的氧指数，但在加工成型中有时需添加木粉之类的有机添加剂，降低了阻燃性 能；同时在对材料阻燃性能要求较高的领域，也需要进一步提高酚醛塑料的阻燃性能[3] 。本 文对酚醛泡沫进行了阻燃改性研究。 1 实验部分 1.1 主要原料 酚醛树脂：滕州市华海新型保温材料有限公司；吐温-80，HCl ，乙酸：沈阳丰瑞精细化 学品有限公司；硅藻土:中国医药（基团）上海化学试剂公司；正戊烷：天津市科密欧化学 试剂开发中心；三聚氰胺，季戊四醇：国药集团化学试剂有限公司。 1.2 主要仪器与设备 数显恒温水浴锅: HH-4 型，常州国华电器；电子天平：FA1104N 型，上海力能电子仪 器公司；电热保温干燥箱：CS202B 型，上海力能电子仪器公司；扫描电子显微镜:SSX-550 型，日本岛津制作所；冲击试验机：XJJ-50 型，承德试验机有限责任公司；热重分析仪： STA449C 型，德国耐驰公司 1.3 试样的制备 采用一步发泡技术，按正交表依次将阻燃剂，表面活性剂，发泡剂，泡沫稳定剂等加入 到三口瓶中，在恒温水浴锅中高速搅拌。快速加入混合酸继续高速搅拌，直到混合液颜色即 将发白时倒入模具，熟化一定时间后脱模即得到阻燃酚醛泡沫塑料试样。 1.4 测试方法 扫描电子显微镜测试：观察样品表面的形貌特征；阻燃性能测试：依据GB 8333-87 进 行测定；冲击强度测试：依据GB 1043-79 进行测定；吸水性能测试：依据GB/T8810-1988 进行测定；表观密度测试：依据GB/T6343-1995 进行测定。 -1- 中国科技论文在线 2 结果与讨论 2.1 多指标正交设计与分析 以温度，三聚氰胺与季戊四醇的用量，反应时间等为实验的主要因素，每个因素设计三 3 个水平，得到正交表L9(3 ) ，以阻燃性能、冲击韧性和吸水率为性能指标。正交试验因素和 水平见表1。 表1 各因素的水平值表 因素 水平 反应温度/ ℃