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酚醛泡沫的應用與發展

2019-01-17
【摘要】:
酚醛泡沫被稱爲“保溫之王”,早期應用在導彈及火箭頭的保溫。近年來由于高層建築、交通運輸、艦船,航空、空間技術等方面對合成泡沫塑料,熱穩定性和耐燃性提出了嚴格要求,使得酚醛泡沫得到了更迅速的發展。作爲一種新型的多用途泡沫材料,酚醛樹脂泡沫以其耐熱、難燃自熄、耐火焰穿透、遇火無滴落等優點而受到廣泛重視。?  酚醛泡沫是以酚醛樹脂爲主要原料,加入固化劑、發泡劑及其他輔助組分,在樹脂交聯固化的同時發泡劑産
  酚醛泡沫被稱爲“保溫之王”,早期應用在導彈及火箭頭的保溫。近年來由于高層建築、交通運輸、艦船,航空、空間技術等方面對合成泡沫塑料,熱穩定性和耐燃性提出了嚴格要求,使得酚醛泡沫得到了更迅速的發展。作爲一種新型的多用途泡沫材料,酚醛樹脂泡沫以其耐熱、難燃自熄、耐火焰穿透、遇火無滴落等優點而受到廣泛重視。
  酚醛泡沫是以酚醛樹脂爲主要原料,加入固化劑、發泡劑及其他輔助組分,在樹脂交聯固化的同時發泡劑産生氣體分散其中而發泡形成的泡沫塑料。它具有許多優異的性。1首先是耐熱——固化的酚醛泡沫具有包括數個苯酚環,並由亞甲基橋連接的結構,由熱力學可知亞甲基橋是有機物連接中,受溫度影響小、穩定的連接之一,這使得酚醛泡沫具有優異的熱穩定性。它可以在150℃下長期使用,瞬時工作溫度可達200~300以上,其耐高溫性能明顯優于其他幾種泡沫塑料。2“難燃”同樣突出。苯酚分子是良好的自由基吸收劑,在高溫分解過程中由斷裂的亞甲基橋生産的自由基迅速被苯酚分子吸收,阻止反應繼續進行,這一現象使酚醛泡沫極難燃燒,酚醛泡沫氧指數爲50,無需加入任何阻燃添加劑,阻燃等級爲難燃B1級。添加無機填料的高密度酚醛泡沫氧指數可達70,燃燒性能達到德國DIN4102建築材料類不燃A2級要求。抗火焰穿透。據專家介紹,酚醛泡沫在火焰直接作用下,具有結炭、無滴落物、無卷曲、無熔化現象,火焰燃燒後泡沫體基本保留,只是表面形成一層“石墨泡沫”層,有效地保護了層內的泡沫結構。它還“低毒低煙”——酚醛分子中只有碳、氫和氧原子,在高溫分解時只能産生這3者産物,除少量CO外沒有任何其他有毒氣體;酚醛泡沫的煙密度爲5.0%,高密度酚醛泡沫只有2.3%,與阻燃PU泡沫的煙密度74%相比是相當低的。3絕熱:酚醛泡沫具有均勻微細的閉孔結構、熱導率低,其絕熱性能與PU泡沫相當、優于PS泡沫,保溫性能比礦棉、輕軟木、珍珠岩、玻璃棉,等傳統的保溫材料高一倍左右。使用溫度範圍廣。酚醛泡沫的強度受溫度影響不明顯,在低溫(甚至-196℃)下不發生冷縮、冷脆,其機械強度基本不變,在130℃連續受力的情況下可保持室溫強度的90%。使用溫度範圍一般在-150~150℃之間。耐腐抗老化:除能被強堿侵蝕外,酚醛泡沫幾乎能耐所有的無機酸、有機酸及鹽類的侵蝕。 
  酚醛泡沫還是國際上公認的建築行列中很有發展前途的一種新型保溫材料。因爲,這種新材料與通常的高分子樹脂依靠加入阻燃劑得到的材料有本質的不同,在火中不燃燒,不熔化,也不會散發有毒煙霧,並具有質輕、無毒、無腐蝕、保溫、節能、隔音、價廉等優點,且不用氟利昂發泡,無環境汙染、加工性好、施工方便,其綜合性能是目前各種保溫材料無法比擬的。通用于賓館、公寓、醫院等高級和高層建築中央空調系統的保溫(香港的高級建築中央空調系統近年來已多數改用酚醛泡沫材料)。對冷藏、冷庫的保冷以及用于石油化工等工業管道和設備的保溫、建築隔牆、外牆複合板、吊頂天花板、吸音板等有無可爭議的綜合優勢,解決了其它有機材料防火性能不理想,而無機材料吸水率大、容易“結露”、施工時皮膚刺癢等問題,是空調系統,各種電器的第三代保溫材料。