酚醛泡沫扩链剂
本文主要就酚醛泡沫的制备中所用酚醛泡沫扩链剂机理和酚醛泡沫扩链剂的新进展作一介绍。
酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。与早期占市场主导地位的聚苯乙烯泡沫聚氯乙烯泡沫聚氨酯泡沫等材料相比,在阻燃方面它具有特殊的优良性能。
酚醛泡沫重量轻刚性大稳定性好耐化学腐蚀耐热性好,难燃自熄低烟雾耐火焰穿透遇火无洒落物,价格低廉。是电器仪表建筑石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料,因而受到人们的广泛重视。
目前酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一消费量不断增长应用范围不断扩大国内外研究和开发都相当活跃然而酚醛泡沫最大的弱点是脆性大开孔率高,因此提高它的韧性是改善酚醛泡沫性能的关键技术。
酚醛泡沫一般是在室温或低热条件下制备因此需以酸作催化剂。当酸作催化剂时酸能加速树脂分子间的缩聚反应反应放出的热量促使发泡剂急剧气化而使乳化树脂膨起同时树脂扩链反应的催化剂也是酚醛泡沫扩链剂。
氟氯烃发泡剂效果非常好,但氟氯烃会破坏大气的臭氧层,所以已限制使用且开始选择代用品。在近期的专利中为减少对大气臭氧层的危害,选择了危害小的氟氯烃,如CF3CF2CHCl、HCF2CF2CEt,被称为不耗臭氧的发泡剂。
还有人采用减少氟化物发泡剂的使用量,加入部分代用品,如F211和戊烷混合使用新的代用品中最有前途的当属惰性气体发泡剂二氧化碳、氮气等。它们无毒、无污染,臭氧消耗系数(ODP)为零,温室效应系数(GwP)很小,不燃,价廉易得,是氟利昂替代品研究的热点,但难度较高。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷(环脂胺固化剂扩链剂dacm,macm)产品规格
外观:无色透明粘稠液体
色度(APHA):12 Max.
粘度@25°C:110mPas
含量:99%
密度:0.945
活泼氢当量:60g/eq
胺值 (mgKOH/g):470
产品应用:产品性能与巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一样;用途如下:
1、用于环氧树脂固化剂(高档打磨,饰品胶);
2、环氧涂料固化剂(船舶漆,重防腐漆等工业建筑漆);
3、还氧复合材料固化剂(风力叶片固化剂,风力模具料固化剂,胶辊固化剂);
4、应用用于聚氨酯(PU),聚脲喷涂弹性体(SPUA)等的扩链剂,助剂;
5、应用于聚天门冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成异氰酸酯,进一步制备成UV涂料、PU漆、透明弹性体及胶粘剂等,此外,也应用于聚酰胺和环氧树脂工业。
推荐用量:配合比100:32(相对于EEW=190环氧树脂),可使用时间400min(25°150g)。
可喜的是有文献报道,研究者CO2代替氟氯烃作生产酚醛泡沫材料的发泡剂,效果良好。它们由酚醛共聚树脂(含有羟甲基脲)与发泡剂CO2及催化剂混合物制得的酚醛泡沫材料密闭气孔含量为96.0%,气孔直径为190μm,热导率(JISA1412)为0.023lKcal/m.h.℃,CO2含量为5.2%,脆度(JISA9511)为11%烃中以二氯甲烷最常用其化学性质较为稳定、发气量也高于氟氯烃,故近年已有许多厂家用之代替氟氯烃或二者并用。
在塑料发泡工业中有选用低沸点脂肪族烷烃C42C7混合物如正戊烷作为发泡剂,但其效果不理想,还有易燃、易爆的危险。有时通过几种发泡剂并用的办法来解决发泡剂汽化温度与树脂扩链反应速度相匹配的问题,这样发泡剂在汽化时,树脂已具有了适当的粘度,从而有利于泡孔结构的形成和稳定。
化学发泡剂也有应用,如发泡剂H(N,N—二亚硝基五次甲基四胺),它遇酸会强烈分解,释放出氮气,从而使树脂发泡。213?表面活性剂表面活性剂的分子中含有亲水结构和疏水结构,具有界面定向和降低液体树脂的表面张力的作用,使泡沫塑料中亲水性和疏水性相差很大的原料乳化成为均匀体系,各组分充分接触,使各种反应能较平衡地进行。
表面活性剂的用量虽小,只为树脂的2~6%,但它对发泡工艺和产品性能影响很大。它可以保证发泡过程中各组份充分混合均匀,形成均匀微细多泡孔结构和稳定的闭孔率,还可以加快反应过程,缩短扩链时间,对泡沫制品的抗压强度,泡孔尺寸等均有较大的影响。泡沫塑料发泡成型通常分三个阶段。
第一阶段是在发泡基体的熔体或液体中形成大量均匀细密的气泡核,然后再膨胀成具有要求泡体结构的泡体,最后通过加热,扩链定型,得到泡沫塑料制品。发泡第一阶段是要制得以发泡剂为分散相、树脂为连续相的乳状液,在树脂中形成大量分布均匀、粒径微小的发泡剂液滴(气泡核)。如单纯以高速搅拌将发泡剂分散到树脂中,这种分散体系极不稳定,容易破坏。表面活性剂能降低界面张力,使分散体系在热力学上稳定。这时表面活性剂起到了乳化剂或匀泡剂的作用。
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