题目：一种低密度高强度酚醛泡沫的研究

       酚醛（PF）泡沫具有耐高温、防火、隔热、隔音、低烟、低毒等优良性能，被誉为第三代新型保温材料。目前，大部分研究主要采用低温（60 ~80 oC）发泡工艺或高温（150 ~170 oC）发泡工艺制备PF泡沫。低温工艺中采用大量的酸作固化剂，泡沫体中残余的酸易发生渗透腐蚀金属；高温工艺中采用树脂在高温条件下自身的交联反应进行固化，制备的泡沫体存在闭孔率低的问题。同时，PF泡沫本身又有着脆性大，易粉化，机械强度低等问题，严重影响着它的应用。

       本课题结合低温、高温制备工艺制备出一种低密度、高强度、粉化度低的酚醛泡沫，并对其各影响因素进行了探讨，研究发现可发性树脂的游离酚含量随着P/F摩尔比减小而减小，当P/F摩尔比为1: 2时，可发性树脂的性能较好，游离酚含量为2.27%，固含量为88.5%，树脂粘度为5000 ~ 6000 mPa·s。可发性树脂粘度直接影响着PF泡沫的闭孔率，适当的增加树脂的粘度，避免了气泡的逃逸，然而，树脂粘度过大，会发生泡沫体各组分混合不均匀的问题，当树脂粘度为5000 ~ 6000 mPa·s时，泡体的表观密致，孔径均匀。通过对多种表面活性剂的选择，发现表面活性剂5的乳化性能和稳泡性能较好，且其用量为6%时，泡沫体表观致密。通过对多种发泡剂及其用量的考察，发现发泡剂直接决定泡沫体气泡的含量，进而决定泡沫体的表观密度和力学强度，当使用发泡剂1且用量为9%时，制备的泡沫体表观致密。通过对固化剂种类和用量的考察，发现仅选用复配固化剂1时，制备的泡沫体表观密度较大，且泡沫体长时间放置后有断裂的现象，当复配固化剂6时，制备的泡沫体避免了开裂的问题，且表观密度较低，发泡较完全。发泡温度影响着发泡速度和固化速度，温度过低，泡沫体发泡不完全，泡沫体坚硬，表观密度较大，当发泡温度为120 ℃时，泡沫体的密度较小，泡体表观质量较好。

        在此基础上，针对PF泡沫质脆、易粉化的问题，本文采用了Al(OH)3和环氧树脂E-44对PF泡沫进行了改性研究，探索出Al(OH)3和E-44改性PF泡沫的的最佳添加量。随着Al(OH)3添加量的增大，泡沫体表观密度、力学强度、吸水率和掉渣率降低，当Al(OH)3添加量为8%时，泡沫体的表观致密，综合性能较好；随着E-44添加量的增大，泡沫体的表观密度、力学强度吸水率和掉渣率降低，当E-44添加量为6%时，泡沫体的综合性能较好，泡孔尺寸较均匀。