PDMS–OH嵌段PF对PF泡沫压缩及热学性能的影响

引入不同质量分数的端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS–OH)对酚醛(PF)泡沫进行共混改性。从两相聚合物相容的角度,分析PDMS–OH对PF泡沫压缩及热学性能的影响。通过宏观沉淀实验,分析发泡用PF/PDMS–OH共混体系的相容性及稳定性。采用动态热力学分析仪表征改性的PF树脂样条的玻璃化转变温度,分析PDMS–OH与PF的相容效果。通过压缩性能测试分析PDMS–OH对PF泡沫压缩性能的影响及机理。通过热失重分析仪分析PF泡沫复合材料的热稳定性。结果显示,加入15%的PDMS–OH在一定程度上增加了体系的交联密度,相容效果最佳,压缩强度和压缩弹性模量分别提高了280%和285%,表现出最优的热稳定性。     

PCL/PLA共混物微孔发泡行为研究

通过熔融共混制备了不同聚乳酸(PLA)含量的聚己内酯(PCL)/PLA共混物,研究了PLA含量对共混物相形态以及流变性能的影响,并通过超临界CO2发泡研究了相形态及黏弹性对泡孔结构的影响。结果表明,随着PLA含量的增加,分散相的尺寸和密度均有所增加,并且PLA的添加提高了共混物的黏弹性。在超临界CO2发泡过程中,异相成核点增加,泡孔密度提高,且熔体强度的提高有效抑制了发泡过程中泡孔的塌陷,泡孔形貌得到改善,并且对孔隙率和开孔率进行了分析,给出了开孔机理。     

聚乳酸与聚丁二酸丁二醇酯共混体系发泡行为的研究

通过熔融共混法制备聚乳酸/聚丁二酸丁二醇酯(PLA/PBS)共混体系和PLA/PBS/反应型增容剂(Cp)共混体系,并通过间歇式釜压发泡成型制得泡沫样品,研究了PLA/PBS共混体系和PLA/PBS/Cp共混体系的结晶行为、相态结构、流变行为和发泡行为。结果表明,PBS的加入对PLA降温结晶的影响不大,其熔体弹性有所提升,且PBS含量的变化对共混体系泡孔形态的影响较小;在PLA/PBS/Cp共混体系中,Cp的加入对共混体系中PLA的结晶性能有明显的提高;另外随着Cp含量的增加,其熔体弹性也显著增加;Cp可以有效地提高PLA与PBS间的相容性,改善泡孔的形态。     

无机粒子对聚苯醚发泡性能的影响

以共混质量分数50%聚苯乙烯的聚苯醚(PPO)为基础树脂,利用差示扫描量热仪、旋转流变仪和接触角仪研究了滑石粉和纳米二氧化硅对于PPO的玻璃化转变温度、流变性能、表面能的影响。并以超临界CO₂为发泡剂,采用重量法研究了无机颗粒对其在PPO中溶解度的影响;结合间歇发泡实验,分析讨论了无机粒子对PPO发泡性能以及泡孔结构的影响。结果表明,无机颗粒的加入提高了PPO的熔体黏弹性和CO₂在PPO中的溶解度,降低了共混物的表面能,其中改性纳米二氧化硅影响更显著;增大的熔体黏弹性使PPO发泡温区向高温偏移5～10℃,溶解度增大有利于改善PPO的发泡倍率,可达到15倍以上;两种无机粒子的加入使泡孔结构更均匀,纳米SiO₂更有利于泡孔成核,提高泡孔密度,减小泡孔尺寸。     

超临界CO_2微孔发泡PE–LLD/PE–UHMW共混物

研究了线型低密度聚乙烯(PE–LLD)/超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)共混物的超临界CO2微孔发泡行为,探讨了PE–UHMW含量、发泡温度和饱和压力对泡孔形貌的影响。采用差示扫描量热仪和旋转流变仪对PE–LLD及其共混物的热性质和流变性质进行了测试和表征,并通过扫描电子显微镜表征和分析了发泡样品的泡孔形貌。结果表明,少量PE–UHMW的加入可以显著降低PE–LLD发泡样品的孔径,增加孔密度。随着发泡温度的升高,PE–LLD样品的泡孔结构会发生塌陷现象,而加入少量PE–UHMW可以提高基体的黏度,起到支撑孔壁防止塌陷的作用,并最终得到均匀的开孔结构。另一方面,当温度一定时,饱和压力升高可以降低孔径并且得到开孔形貌的泡孔结构。     

聚丙烯/聚乙烯共混物超临界流体微孔发泡中黏弹性对泡孔结构的影响

密度低、刚度-质量比高、冲击强度高等优点使微孔发泡塑料越来越多地应用在工程领域,然而微孔塑料加工中依旧存在着一些困难需要解决,尤其是如何控制泡孔形态.文章采用4种不同熔体指数的聚乙烯(PE)分别对PP进行共混改性,并测量其流变性能,然后利用高压釜进行微孔发泡,旨在研究不同发泡压力下,熔体黏弹性对泡孔形态的影响.结果显示熔体强度和黏度低会使泡孔结构变差,尤其在较高的发泡压力下;而较大的熔体弹性和熔体强度更有利于形成较好的泡孔结构.     

PBAT/NPCC复合体系发泡材料的制备与表征

将NPCC与PBAT熔融共混制备复合材料,并使用超临界CO_2间歇发泡法制备发泡材料。并对复合材料的结晶行为、流变性能、力学性能和发泡行为进行研究。结果表明:活性NPCC会提高PBAT的结晶温度和结晶度;PBAT复合体系的拉伸强度和断裂伸长率也在特定NPCC含量下出现上升趋势;同时,随着活性NPCC含量的增加,PBAT的熔体弹性和可发性线性提高。PBAT/NPCC复合材料泡沫的泡孔密度和发泡倍率也随着NPCC含量的增加而出现上升趋势,PBAT/NPCC泡沫的泡孔形态显著改善。     

PP/HDPE共混物的黏弹性对泡孔结构的影响

将聚丙烯(PP)分别与两种高密度聚乙烯(HDPE)共混,并采用超临界二氧化碳(SC-CO2)作为发泡剂进行高压釜发泡,得到PP/HDPE发泡材料。同时考察了PP/HDPE熔体的黏弹性,并研究了其对PP/HDPE发泡材料泡孔结构的影响。结果表明:PP与黏弹性低于其本身的HDPE共混时,随着HDPE含量的增加,熔体的黏弹性逐渐减小,其中当HDPE含量为25%时,能够得到均匀细小的微孔结构;PP与黏弹性高于其本身的HDPE共混时,随着HDPE含量的增加,熔体的黏弹性逐渐增大,但所得PP/HDPE发泡材料的泡孔尺寸、孔隙率却不减反增,且泡孔结构完整。     

相态结构对PS/PETG合金发泡行为的影响

制备了聚苯乙烯(PS)/聚对苯二甲酸乙二醇酯–1,4–环己二甲醇酯(PETG)合金体系,以超临界二氧化碳为物理发泡剂,采用间歇法制备了PS和PS/PETG合金发泡试样。通过旋转流变仪对PS和PS/PETG合金的流变性能进行测试,并用扫描电子显微镜对PS/PETG合金微观形貌和泡孔形貌进行表征,探讨了相态结构对PS/PETG合金发泡行为的影响。结果表明,在PS/PETG合金体系中,PETG为分散相,PS为基体相;在PS与PS/PETG合金发泡过程中,由于PS/PETG合金相界面处成核能垒低,利于泡孔成核,PS/PETG泡沫试样较PS泡沫试样泡孔密度大,泡孔尺寸小且均一。     

聚丙烯和弹性体SBS共混物的微孔发泡研究

采用二氧化碳作为发泡剂研究聚丙烯(PP)和弹性体苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)共混物的发泡行为,为了进一步改善PP的泡孔结构,引入了聚二甲基硅氧烷(PDMS).结果表明,相同发泡条件下共混物的泡孔形态要好,加入PDMS后,泡孔形态得到改善;在高压力降速率和高压力的条件下,泡孔形态进一步改善.     

无卤阻燃PF/EP/GF布复合材料的固化性能和阻燃性能

采用环氧树脂(EP)作固化剂,2,4,6-三(二甲胺基甲基)-苯酚(DMP30)作固化促进剂改善酚醛树脂(PF)的固化性能,以氢氧化铝和有机磷阻燃剂协同改性其阻燃性能,将其涂覆于玻璃纤维(GF)布上,压制成无卤阻燃PF/EP/GF布复合材料.用傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪和差示扫描量热(DSC)仪对无卤阻燃PF/EP/GF布复合材料的固化反应机理、固化反应动力学进行了分析研究,并测试了该复合材料的阻燃性能.结果表明,无卤阻燃PF/EP/GF布复合材料的固化反应表观活化能Ea=75.7 kJ/mol、反应级数n=0.91,起始固化温度、固化峰顶温度、固化终止温度分别为108.6、133.2、152.9℃;当氢氧化铝质量分数为14%、DMP30质量分数为1%、有机磷阻燃剂质量分数为4.8%时,无卤阻燃PF/EP/GF布复合材料的固化性能、阻燃性能均达到较佳状态.     

中央空调通风系统用铝箔/MPF泡沫复合板的研制

用三聚氰胺改性酚醛发泡树脂，研制成功中央空调通风系统用铝箔／改性酚醛(MPF)泡沫复合板。铝箔／MPF泡沫复合板较铝箔／酚醛(PF)泡沫复合板各项性能都有提高，采用的连续湿法生产工艺可同步完成发泡、固化、覆铝箔过程。该复合板绝热耐用、质轻节能、美观清洁、气密隔音、耐火防水，具有广阔的市场前景。     

Curing behavior study of polydimethylsiloxane‐modified allylated novolac/4,4′‐bismaleimidodiphenylmethane resin

The curing behavior of polydimethylsiloxane‐modified allylated novolac/4,4′‐bismaleimidodiphenylmethane resin (PDMS‐modified AN/BDM) was investigated by using Fourier transform infrared spectrometry (FTIR) and differential scanning calorimetry. The results of FTIR confirmed that the curing reactions of the PDMS‐modified AN/BDM resins, including “Ene” reaction and Diels–Alder reaction between allyl groups and maleimide groups, should be similar to those of the parent allylated novolac/4,4′‐bismaleimidodiphenylmethane (AN/BDM) resin. The results of dynamic DSC showed that the total curing enthalpy of the PDMS‐modified AN/BDM resins was lower than that of the parent resin. Incorporation of polydimethylsiloxane (PDMS) into the backbone of the allylated novolac (AN) resin favored the Claisen rearrangement reaction of allyl groups. The isothermal DSC method was used to study the kinetics of the curing process. The experimental data for the parent AN/BDM resin and the PDMS‐modified AN/BDM resins exhibited an nth‐order behavior. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2008     

木质素基PF泡沫的发泡工艺与性能

利用低廉的木质素部分取代苯酚制备木质素基酚醛树脂(PF)泡沫,采用正交试验对木质素基PF发泡工艺进行了研究,研究了表面活性剂(吐温–80)用量、发泡剂(正戊烷)用量、发泡温度三个因素对木质素基PF泡沫性能的影响,从而优化发泡工艺。实验结果表明,对木质素基PF泡沫的极限氧指数(LOI)和导热系数影响最大的是发泡温度,而对于压缩强度影响最大的是表面活性剂用量。木质素基PF泡沫的最佳发泡工艺为:表面活性剂(吐温–80)用量为8%、发泡剂(正戊烷)用量为12%,发泡温度为90℃,所得泡沫具有较好的热稳定性,其LOI为39%,压缩强度为0.32 MPa,导热系数为0.025 W/(m·K)。     

异氰酸酯/可发性酚醛树脂泡沫体的制备

采用端异氰酸酯聚醚预聚物与可发性酚醛树脂制备了新型泡沫体。通过ESI-MS光谱分析和泡沫物理力学性能测试研究了异氰酸酯基团与可发性酚醛树脂比例、异氰酸酯基团和三聚体相对含量、可发性酚醛树脂分子质量对泡沫体制备及性能的影响。结果表明:异氰酸酯基团与酚醛树脂质量比为40/100、三聚体质量分数17.33%、酚醛树脂聚合时间45min时,泡沫体的体积稳定性好,收缩率低;可发性酚醛树脂分子质量增加时,泡沫体的密度从60.16kg/m3增加到63.96kg/m3,基本保持稳定;其弯曲强度为0.2MPa,弯曲应变达到15%以上,远高于纯酚醛泡沫(6%)。在150℃下烘烤2h,泡沫体的质量损失为6%左右,体积变化为-5%左右。泡沫体的热稳定性优于聚氨酯泡沫,同时又有良好的韧性。     

Preparation and characterisation of phenolic foam/HTAB-ATP nanocomposites

Abstract

Attapulgite (ATP), which was modified with hexadecyl trimethyl ammonium bromide (HTAB), was introduced into phenolic foam (PF), and HTAB modified ATP (HTAB-ATP) reinforced PF nanocomposites (PF/HTAB-ATP nanocomposites) were first synthesised. The HTAB-ATP was well dispersed in phenolic resin, and a simultaneously good compatibility between HTAB-ATP and phenolic resin was observed. Compared with neat PF, PF/HTAB-ATP nanocomposites exhibited improved compressive properties, including compressive strength and modulus, and this could be ascribed to the finer cell structure and higher curing degree of PF/HTAB-ATP, which were verified by SEM and DSC. Besides, HTAB-ATP improved the friability of PF. What is more, thermogravimetric analysis indicated that thermal stability of PF/HTAB-ATP was improved, and initial weight loss temperature increased by ～30°C at the loading of 1 wt-%HTAB-ATP.     

环氧及酚醛树脂增韧改性氰酸酯树脂研究

用环氧树脂(EP)及酚醛树脂(PF)对氰酸酯树脂(CE)进行增韧改性,对改性CE的凝胶时间和DSC曲线进行研究并确定了改性CE的固化工艺。红外光谱分析表明改性CE固化时形成了柔韧性结构。研究了改性CE的力学性能、热性能、电性能及微观形态,发现EP的加入可增加CE的柔韧性,PF的加入可使CE的热稳定性损失减小。当CE/EP/PF的质量比为70/15/15时改性CE的弯曲强度和冲击强度分别从改性前的123.6 MPa、5.2 kJ/m2提高到134.5 MPa、16.7 kJ/m2,耐热性及电性能改变不大。     

黏度对环氧树脂基复合微发泡材料结构的影响研究

采用不同黏度的环氧树脂基共混材料,通过模压成型方法制备出系列环氧树脂基复合发泡材料.对发泡材料的泡孔结构进行了观察测量,研究了环氧树脂基共混物黏度对其发泡质量和行为的影响,结果表明:环氧树脂基共混物预处理黏度是影响环氧树脂基复合发泡材料质量的重要因素,共混物预处理黏度是控制环氧树脂固化和泡孔形核长大过程协调性的重要因素,实验范围内,当共混物预处理黏度在12.9 Pa·s时,制备出泡孔平均直径为48μ m、泡孔密度为2.25×107个/cm3、泡孔尺寸均匀的微孔环氧树脂基复合材料.     

Enhanced mechanical properties,thermal stability of phenolic‐formaldehyde foam/silica nanocomposites via in situ polymerization

Phenolic foam (PF) displays excellent flame, smoke, and toxicity (FST) properties and good insulation properties. Nevertheless, the friability and inferior mechanical properties of PF have critically restricted its application in many fields. A series of phenolic foam/silica nanocomposites (MPF) with different silica contents were synthesized by in situ polymerization in this study. During the in situ polymerization process, the synthesis of phenolic resin/silica nanocomposites and formation of chemical bonding between the components were generated simultaneously. The reactive principle between silica nanoparticles and prepolymer was investigated using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and the results of FTIR indicated existence of the chemical reaction between them. Meanwhile, silica can act as “bridge” to form crosslinked network structure. The mechanical, thermal, and friability properties of MPF nanocomposites were characterized. Moreover, the results of microstructure of pure PF and MPFs indicated that the cell size distributions of MPFs are narrower, the cell distributions of MPFs are more uniform, and the cell wall thickness of MPFs is thicker, compared with pure PF. When the content of silica sol was 2 wt%, the compressive strength, compressive modulus, and tensile strength were increased by a factor of 47.37%, 38.55%, and 57.14% compared with that of pure PF, respectively. Furthermore, all MPF nanocomposites exhibited better thermal stability and lower pulverization ratio than that of pure PF. POLYM. ENG. SCI., 55:2783–2793, 2015. © 2015 Society of Plastics Engineers     

聚丙烯酸接枝碱木质素/酚醛开孔吸水材料的工艺研究

利用聚丙烯酸接枝碱木质素(PAA-g-AL)和酚醛树脂(PF)制备聚丙烯酸接枝碱木质素/酚醛开孔吸水材料(PAA-g-AL/PF),并对PAA-g-AL、发泡剂、表面活性剂、增韧剂加入量和发泡温度的影响进行了研究。采用SEM、FT-IR、DSC和TGA分别对PAA-g-AL/PF的微观形貌、官能团和热性能进行表征。结果表明,50 g PF加入7%聚丙烯酸接枝碱木质素、16%发泡剂、8%表面活性剂、7%增韧剂和4.8 g 10%盐酸在发泡温度为62 ℃的条件下2 h发泡成型制得的PAA-g-AL/PF开孔吸水材料,吸水率达33.08 g/g、表观密度为5.1 g/dm³,PAA-g-AL与PF网络之间存在显著的分子间氢键作用,136 ℃以下热稳定性良好且材料为均匀开孔结构,吸水后形状保持不变。