无毒阻燃型保温材料的研究.pdf

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1、硅酸盐通报1997年增一PI无毒阻燃型保温材料的研究吕平刘淑梅徐研，(青岛建筑工程学院建工系266033)(河北轻工业学校)脚摘要:本文采用双酚A环氧树脂，以Al粉及饱和NaOH溶液为发泡剂，添加空心微珠等材料制得无毒、阻姚型保温材料。结果表明，该材料具有保温性好、防火、无毒、吸水率低等优点，并兼有吸声和阻尼效果，通过材料f'1价旨分析，提出了较佳配方及工艺参数。该材料在建筑、交通、工业及国防等领域有广阔的应用前粱关键词:保温材料，环氧树脂.空心微珠.防火性1.前言1)及脂肪酸改性多元胺固化剂(固化剂一2)进随着国家有关节能

2、法规的颁布和实施，保行实验。温材料的应用愈来愈受到重视，保温材料的性2.L2发泡材料能也在不断提高。但是目前国内许多保温材一般国产有机发泡剂的毒性较大。不能采料，尤其是有机材料，存在防火性差、有毒性、功用;而金属粉一AI粉在碱性条件下可发泡.其能单一以及适用面较窄等不足。为此，选择无机理如下:毒性的双酚A环氧树脂、固化剂及阻燃剂，无I.在碱性介质中AI粉表而的八1,0,ifi机发泡剂，并填加空心微珠，常温浇注成型，制解，生成偏铝酸钠:得无毒、阻燃、兼有一定吸声和阻尼减振功能的A1203+NaOH-,NaAl姚+比0川新型保温

3、材料。这种材料不仅在对防火性及毒II.Al粉表面的AI:O溶解后，AI与溶液性有较高要求的建筑和交通等领域有广阔的应中的水反应，生成比:用前景，而且它兼有吸声、减振等功能，可根据2A1+6Hz0-2AI(OH)，+3H,}(2)需要制成任意尺寸和形状的制品，因此，也适用m.生成的胶状Al(OH)3N'16:11’八]与于工业及国防等领域。氏O接触，但在较强碱介质条件下，八I(OH)3被溶解为vaAI0,，使AI粉与H_O能继续反2.’实验应。2.1原料由上述机理可见，以/Al粉和NaOH溶液为2.1.1基料及固化剂发泡材料，

4、发泡气体为H2,并生成Al(OH),胶为了使保温材料能满足无毒的要求，基料体。这二种生成物均无毒,AI(OH)3还是一种必须在常温和高温条件下均无毒。具备上述条阻燃性很好的无机阻燃材料。对提高保温材料件的树脂有:甲基纤维素.经基纤维素、酚醛树的阻燃性有益。脂、环氧树脂和有机硅树脂等。由于甲基纤维2.1.3空心微珠今素溶于水、酚醛树脂脆性大、而有机硅树脂的价提高材料孔隙率是改善保温性能的有效措格过高，故这几种树脂均不合适。经筛选决定施之一。提高孔隙率可以采用以下二种方法:净选用具有无毒、强度高、粘结力强、可发泡、稳定一是发泡，

5、二是选用空心填料。单纯依靠发泡性好并可常温固化等特点的环氧树脂为基料口来提高孔隙率会造成材料的强度及硬度降低，采用两种固化剂:聚酞胺固化剂(固化剂一力学性能下降。因此，在发泡的同时，有必要引一229一硅酸盐通琅1997年增刊人合适的空心微珠作填料，在不影响力学性能积密度250kg/m3;③粉煤灰漂珠0.1一11111,的基础上，改善保温性能。堆积密度260kg/m'a常用的空心微珠有:空心玻璃微珠、活性2.1.4其它材料碳、粉煤灰漂珠和酚醛微珠等。实验时我们对采用95%乙醇(工业纯)为稀释剂，阻燃剂前三种空心微珠的搭配使用情

6、况进行了研究。为海洋化工研究院专利产品，无毒性c空心微珠指标:2.2配方育①空心玻璃微珠:粒径10一180Pm，堆积实验配方如下表所示。密度120吨/m3;②活性炭:粒径1一2.5mm，堆表I实脸配方2.3工艺及成型的质量。将环氧树脂按比例用乙醇稀释后，加人Al(6)阻燃性:采用氧指数仪测定材料的氧指粉、空心微珠及固化剂，搅拌均匀;然后滴人适数。量NaOH溶液，迅速搅拌均匀，形成混合料，注(7)吸声性能及阻尼性能:委托中科院声学人模具中;混合料在60-110min以内逐渐发所检测吸声系数及阻尼损耗因子。泡、膨胀并硬化成型，脱

7、模后即为所需保温材料。3，实验结果与讨论2.4实验方法3.1固化剂种类及用量的影响(1)表观密度(Fb):采用静水天平置换法;固化剂一l及固化剂一2在不同掺员案件仪器:分析天平(感量0.01g),下的实验结果列于表20(2)孔隙率(P):采用李氏比重瓶法测出密由表2可见，二种固化剂中，固化剂一1U9固化速度较慢。其掺量为5一20%时.固化时度(P);孔隙率P=(1一a)x100%.P间为110--50min。由于固化时间长，混合料有(3)导热系数(劝:采用DRP-1双平板导足够的时间充分发泡，有利于形成数量多且分热仪测试，4

8、0-Co布均匀的孔隙。因此，所形成材料的表观密度套(4)强度(R):在万能材料试验机上测定材较低，孔隙率较高，但强度偏低。固化剂一2的料的抗压和抗折强度。固化速度快，掺量为5%一15%时，固化时间仅资(5)吸水率(W);W一罕x1000.6G,,为65-30min,混合料粘度迅速增加，影响