复合泡沫保温板复合工艺研究

摘 要：本文的相复合泡沫保温板是由体型相酚醛泡沫和线型相EPS珠粒经常温发泡而制得的新型酚醛/EPS复合泡沫保温板。本文先通过单因素实验探索研究了各影响参数对复合泡沫保温板各项性能的影响规律。再由正交实验进一研究并找出最佳的复合工艺参数。

关键词： 复合泡沫材料，酚醛泡沫，EPS 泡沫，氧指数，阻燃剂，抗压强度

0 前言

聚苯乙烯泡沫塑料的保温性能好、导热系数小，质轻，易燃，且燃烧会放出有毒烟雾，易导致筑火灾。酚醛泡沫塑料阻燃性能好、低烟低毒，但性脆、易掉渣。所以在实际应用中均受到很大的限制。因此，本课题采用 EPS 珠粒和PF树脂复合发泡的新工艺，研究一种新型的集节能、保温、力学性能优良且性价比较好为一体的复合泡沫保温塑料。

3 结果和讨论

3.1两相配比实验结果分析

EPS珠粒/PF体积比是决定相复合泡沫结构和性能的关键因素之一。实验选取EPS珠粒/PF体积比从6：8至12：8，实验结果如图：

从这两组数据上看，两相配比对抗压强度影响最为明显，尤其从两相配比为8：8开始抗压强度迅速下降，因此两相配比应高于8：8；而在两相配比为8：8时，从导热系数上看与其它组别相比其取值适中，再结合成本考虑，8：8无疑是最为适合的两相配比。

3.2表面活性剂含量实验结果分析

表面活性剂在酚醛树脂的发泡过程中能降低各组分之间的界面张力，增加各组分的互溶性，稳定发泡过程，即为匀泡剂和稳泡剂。其实验结果如下：

从图2可以看出复合泡沫板的表观密度随着表面活性剂用量的增加而增大，并且发现表面活性剂量在8份以上时泡沫体不均匀，开孔率较高，出现大泡甚至塌泡现象，发泡效果不好。且随着表面活性剂用量的增加其导热系数不断上升，再综合抗压强度发现当表面活性剂含量为2份时各项性能指标都优异，泡孔分布均匀、闭孔率高、 且抗压强度较大，发泡效果好，故选择表面活性剂的量为2-3份。

3.3发泡剂含量实验结果分析

本实验采用的是可挥发性的正戊烷作为发泡剂，以下是实验结果：

从图3中发泡剂用量对泡沫体表观密度的影响曲线可以看出，随着发泡剂用量的增加，其抗压强度降低，这是因为随着发泡剂用量的增加，发泡程度增大，泡沫体的孔隙率增加，因此其抗压强度也随之降低，从图3可以看出，当发泡剂的量大于16份时，抗压强度迅速下降。当发泡剂用量过大时，由于泡孔较多，孔径大小不一，且泡孔分布不均匀，造成泡体结构不均，手触会出现塌陷，掉渣现象也更严重。综合泡体结构、形态、性能各方面要素，可得发泡剂量为15-20份时最合适。

3.4固化剂含量实验结果分析

本实验采用无机酸（盐酸和磷酸）和有机酸（对甲苯磺酸）的混合酸作为实验固化剂实验结果固化剂含量对导热系数和抗压强度的影响曲线

当固化剂加入量过少时，固化速度慢，发泡剂从树脂中过早逸出或发生合泡，导致泡孔合并或形成通孔甚至坍塌，如第二组固化剂为12份时发现其导热系数为0.03132，这是由于固化较慢，形成了大孔或通孔以致导热增强，保温性下降，当固化剂含量达到27份以上时，泡沫体变红的趋势较严重，此时虽然可得泡孔细腻的泡沫体，但固化和发泡不同步，固化提前而导致发泡不完全；因此，当固化剂用量在17-22份时，发泡速度和固化速度较匹配，得到的泡沫体均匀细腻，综合性能好。

4 结论

通过不断改善相复合泡沫的制备工艺，制备出性能优异的相复合泡沫保温板。实验制得的相复合泡沫保温板导热系数低于0.029w/m・k，抗压强度达0.4534MPa，其强度好，绝热保温性能优异。

参 考 文 献：

[1] 庄晓伟，张伟，王基夫等. 低温发泡制备酚醛泡沫材料及其表征[J]. 化工新型材料，2010，38（4）：144-148