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近几年酚醛多孔塑料在材料科学中发展迅猛,是一类新型的多孔塑料。精细的化学结构赋予酚醛多孔塑料很多优良性能,包括低可燃性、燃烧过程中无滴落、无有毒气体释放,尺寸定性和耐溶剂性强。正是因为这些独特的综合性能使得酚醛多孔材料在许多领域得到了广泛的应用,如:车辆保温、军用飞机、制药、电子应用程序以及民用建筑等。然而,酚醛多孔塑料也有明显的缺陷,就是固有的脆性和低强度,这限制了它在某些领域的使用。研究人员付出了大量的努力来改善酚醛多孔塑料的韧性和强度特性,主要工作集中在化学改性和填料加固方面,但是微观结构的控制及其对性能影响的研究报道却很少。而事实上,多孔材料的孔隙尺寸和孔隙大小分布是多孔塑料性能至关重要的决定因素。本论文主要研究了酚醛多孔塑料微孔结构的影响因素及孔径变化对多孔塑料力学性能的影响。在酚醛多孔塑料均匀成孔的发泡基础上,根据多孔塑料的气泡成核机理和稳泡理论,分别通过改良空气成核状态与抑制发泡液的消泡行为来对多孔塑料的孔结构进行控制,得到酚醛多孔塑料孔径和孔分布的控制技术,并在此基础上探讨了多孔塑料的孔结构对其力学性能的影响。分析多孔塑料形成的物理过程可知:多孔塑料孔径大小主要受控于发泡初期的气泡成核阶段和中期的气泡生长阶段。要实现对多孔塑料的孔径控制,就需要改善气体的成核状态和抑制发泡体系内的消泡行为。本实验即通过这两种途径最终达到对多孔塑料的孔径控制。论文主要工作如下:在改善气泡的成核状态方面我们采取了加快搅拌速率和引入异相成核剂的方法来控制多孔塑料的泡孔结构。研究表明:加快搅拌速率能有效地减小多孔塑料的泡孔孔径,改善孔径分布,并且使得多孔塑料压缩性能得到提高。异相成核剂的加入也会影响到多孔塑料的泡孔孔径,随着加入量的增多,孔径先变小后增大,而压缩性能则相应的呈现出相反的变化趋势。当加入异相成核剂达5%时,所得多孔塑料的泡孔孔径最小,为97μm,相应其压缩强度达最大值。不同粒径的异相成核剂对多孔塑料的泡孔孔径影响程度不同。使用不同的助表面活性剂并且改变其用量目的是为了减少液泡的消泡行为,最终所得结果:随着聚醚二醇类助表面活性剂相对分子质量的增大,酚醛多孔塑料的泡孔孔径均呈先减小后增大的趋势,其中聚丙二醇类助剂对酚醛多孔塑料泡孔的调节性能最为优异。聚醚二元醇类助表面活性剂的相对分子质量也对酚醛多孔塑料的压缩强度起到重要的影响作用。通过调节形成多孔塑料的反应温度,可以控制发泡过程中发气反应和固化反应的速率,最终实现两个反应间的平衡,对减小多孔塑料内部缺陷有较大的影响。通过多次试验最终实现了多孔塑料孔径在246μ-73μm之间的良好控制,内部孔结构分布均匀,孔径分布窄;同时还使得酚醛多孔塑料的压缩性能得到提高。