1. 研究目的与意义
随着我国城市化进程的不断加快和高层建筑的兴起,由建筑保温材料的阻燃性能差所致恶性火灾事故频发。
酚醛泡沫作为一种自阻燃型保温材料,具有难燃、低烟、低毒等优点,在建筑领域作为理想的隔热结构材料具有良好的发展前景。
但酚醛泡沫自身存在脆性大、易粉化、增韧改性后其阻燃性降低等问题。
2. 国内外研究现状分析
木质纤维素中含有大量的极性羟基等极性官能团,与非极性或弱极性的聚合物基体间的界面粘合性较差,与聚合物基体界面间难以形成很好的粘合,而且,天然植物纤维分子内含氢键,加热时会聚集在一起,导致其在基体中分散不均,从而影响纤维复合材料的综合性能[1-2]。
因此木质纤维素在使用前必须经过适当的改性处理,以增强聚合物基体与木质纤维素之间的界面相容性[3]。
木质纤维素的改性常使用到物理改性或化学改性的方法,物理方法主要有机械粉碎、高能辐射、微波处理和高温分解等,即通过改变其表面状态,增加表面的非共轭羰基数目,增加表面的极性及表面能,进而活化木质纤维素表面[4];化学方法主要是通过碱处理、酸处理、臭氧处理、接枝聚合等方法,使木质纤维素表面的羟基发生反应形成化学键,从而增加与聚合物基体间的相容性[5];因为物理改性对于木质纤维素的利用不完全,还会污染环境,相对而言化学处理法相处理效果较为显著,也更容易被应用于工业化生产[6-7];除了物理、化学处理外还有一些新的预处理方法有闪爆处理、超声波处理、微生物预处理;它们统称为木质纤维素的预处理。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:① 研究dopo接枝改性偶联剂的合成方法,采用dopo分别对偶联剂a-171、kh-560和kh-792进行接枝改性,优化dopo-g-偶联剂的合成工艺,筛选最佳的反应条件,控制共聚物接枝效率、分子量大小及分子量分布,研究接枝共聚物的合成方法。
② 研究dopo-g-偶联剂阻燃改性木质纤维素及其应用,采用前期所优化的最佳反应条件下制备的dopo-g-偶联剂对木质纤维素进行阻燃改性,并用改性的木质纤维素制备复合酚醛泡沫,研究dopo-g-偶联剂阻燃改性木质纤维素和改性的木质纤维素复合酚醛泡沫的微观结构和宏观性能的关系。
研究计划:2015.12.26-2016.2.20 完成相关文献检索与阅读,制定实验方案。
4. 研究创新点
1,本研究运用偶联剂和阻燃剂先化学接枝得到DOPO-g-偶联剂,随后再利用偶联反应将DOPO-g-偶联剂和木质纤维素结合。
2,本研究先对木质纤维素进行阻燃改性,再使用改性木质纤维素对酚醛树脂进行增韧改性,从而避免了木质纤维素对于酚醛泡沫阻燃性能的影响。
