酚醛复合泡沫制备与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

酚醛复合泡沫是一种轻质复合材料，具有比强度高，耐高温，易制备等特点，目前广泛地应用于航空领域，水下浮力材料，隔热材料等。通过机械搅拌将空心玻璃微珠引入酚醛基体制备复合泡沫，空心玻璃微珠(hgm)是一种性能优异的无机填料，广泛应用于复合材料中，具有各向同性，低密度，防潮和较小的热导率等特点,又由于玻璃微珠为球形薄壳颗粒,具有孔隙率低,填充量高等优点,作为填料能克服其它不规则形状或带有棱角颗粒填料易造成复合材料中应力集中,使力学性能降低的缺点。酚醛树脂（pf）由于其热稳定好，残炭率高，结构完整性和耐溶剂性好，仍然是非常重要的技术材料。在pf基体中引入hgm形成闭孔结构，使酚醛复合材料泡沫具有高比强度和优良的保温隔热性能，这些性能使酚醛复合泡沫材料在许多领域中是不可替代的。

国内辛勇、耿紧紧等采用高温发泡法制备了酚醛泡沫；刘浩采用二氯甲烷、n,n'-二亚硝基五次甲基四胺混合发泡剂,制得泡孔致密、闭孔率较高、导热系数较低、综合性能较好的酚醛泡沫塑料。梅启林制备了乙二醇改性酚醛泡沫塑料,确定了常温发泡的原料最佳配比及最佳发泡工艺条件。乙二醇的加入能在一定程度上改善酚醛泡沫的性能,提高其压缩强度,改善其脆性；囤宏志对戊二醛增韧酚醛泡沫塑料进行了研究,得到了韧性增强的酚醛泡沫。戊二醛改善了泡沫的压缩和弯曲力学性能,提高了泡沫的韧性,使其粉化程度有了明显的降低。黄剑清等以添加硼酸的方法,通过控制体系的ph值,制得可发泡的硼改性酚醛树脂,并制备出硼改性酚醛泡沫。结果表明,所制备的材料具有良好的耐高温性能,其热分解温度为450℃,800℃时热失重为60%。

国外对酚醛泡沫的研究进行得较早,研究表明,酚醛泡沫的性能与原料的配比、酚醛固含量、发泡温度、含水量、表面活性剂及填料等因素有关。1974年,瑞士a.c.ciba-geigy成功开发了酚醛泡沫塑料,闭孔率达67%；k.r.denslow研究了表面活性剂对酚醛泡沫塑料的

2. 研究的基本内容与方案

主要内容有：

（1）文献调研，了解国内外相关研究概况和发展的趋势。

（2）以酚醛为聚合物基体，改性后的空心玻璃微珠作为填充物，通过机械搅拌将空心玻璃微珠引入酚醛基体制备酚醛复合泡沫。

3. 研究计划与安排

第1~3周：查阅相关文献翻译，完成5000字英文翻译，明确研究内容，了解测试所需仪器，设计实验方案，完成开题报告。

第4~5周：按照设计方案，制备酚醛复合泡沫和酚醛梯度复合泡沫。

第6~11周：采用高温气氛马弗炉对复合泡沫进行碳化处理，采用rgm-4100（gb/t2567-2008）、sem、ftir等测试技术进行力学、微观结构组织、有机官能团等的表征。

4. 参考文献（12篇以上）

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[2]zhongfengtang,guojuncheng,youshuangchen.characteristicsevaluationofcalciumcarbonateparticlesmodifiedbysurfacefunctionalization,advancedpowdertechnology,25,1618(2014)

[3]nagasivakumargunda,minashreesingh,lananorman,etal.optimizationandcharacterizationofbiomoleculeimmobilizationonsiliconsubstratesusing(3-aminopropyl)triethoxysilane(aptes)andglutaraldehydelinker,appliedsurfacescience,305,522(2014)