耐高温酚醛泡沫的制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

酚醛树脂作为三大热固性树脂之一，因其耐热、耐燃、绝缘性能良好、易加工成型等特点而得到了广泛应用，成为人类历史上最早实用化的人工合成高分子。从前酚醛树脂多作为酚醛模塑料原料，而目前随着酚醛复合材料的进一步开发和产品制备工艺的日益发展，酚醛树脂在酚醛塑料以外行业的需求也正在日益旺盛，其中最具代表性的便是酚醛泡沫材料。

酚醛泡沫材料作为一种有优良的绝热节能材料，由可发性酚醛树脂混合发泡剂、固化剂、表面活性剂等助剂后，经发泡工艺制得。与传统隔热材料相比，酚醛泡沫材料具有隔热性能好、热稳定性能好、低温低毒、耐化学腐蚀、低吸水率、抗老化、成本低等诸多优点，遇火后无滴落物，与火接触部分只发生碳化，形成“石墨泡沫层”，可有效阻隔火势蔓延。目前，随着科学技术的不断发展和人民生活要求的不断提高，新材料的节能环保性能和安全性能越来越受到人们的重视。酚醛泡沫材料作为一种优良的阻燃绝热材料，已被普遍应用于高层建筑、交通运输、国防工业等领域，例如石油化工管道、容器隔热保温，房屋建筑外墙保温防冻，船舶、火车、飞机等交通工具隔热防火等场合。

近年来，国内外科研团队针对该种材料成型工艺复杂、质量均一性欠佳、易掉渣、耐温上限较低等常见缺陷，就树脂基体改性、发泡配方改良、发泡工艺改进、填料组分选择等方向进行了一系列研究。 黄剑清等用聚氨酯预聚物对酚醛泡沫材料进行了增韧改性研究，发现柔性基团的引进可有效改善酚醛泡沫材料的力学性能和耐高温性能；西北工业大学王斌等人通过将适量b2o3引入泡沫酚醛材料，改善了树脂的韧性，提高经热处理后试样的力学强度，使得该材料在强热环境下的热稳定性和残碳率有所提高；k.r.denslow等人研究了表面活性剂对酚醛泡沫的影响后发现，表面活性剂可以显著降低酚醛树脂的表面张力，有效控制发泡速度和直径，通过调节表面活性剂比例，可实现生成泡孔直径均一、闭孔率高，制得的材料具有良好的阻燃性和保温性能；s.daljit等人发现，当醛和酚比例固定为1：1.2时，70～75℃的温度区间下最有利于生成均匀的酚醛泡沫气孔，力学强度最佳；武汉理工大学秦岩等采用酚醛树脂为基体，通过添加功能填料玻璃微珠、可瓷化助剂制备出低密度抗烧蚀隔热材料，在800℃下开始发生可瓷化反应，生成的致密陶瓷层有效防止材料内部热分解及热量传导，赋予酚醛复合材料以更好的烧蚀隔热性能。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1.酚醛泡沫的制备与性能研究。以酚醛树脂为树脂基体，添加发泡剂、表面活性剂等助剂，充分搅拌混合后，将混合料注入模具，放入烘箱加热发泡，经过一定时间后，固化交联，制得酚醛泡沫材料，并进行工艺参数的优化与微观形貌观察，探讨反应机理与工艺技术。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：按照设计方案，制备酚醛泡沫材料。

第7－10周：采用xrd、sem、tg-dsc等测试技术对酚醛泡沫材料的物相、显微结构、耐高温性能进行测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]魏娟，陈日清，王春鹏，关明杰.催化剂用量对酚醛树脂及泡沫性能的影响[j].热固性树脂，2015，30(3)：41-44.

[2]王志才.酚醛泡沫及其复合材料制备与性能研究[d].中北大学，2011.

[3]王斌，李贺军，张雨雷等.硼改性酚醛泡沫复合材料的制备与性能研究[j].中国材料进展，2013，32(11)：641-645.