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1、有机-无机纳米复合材料改性酚醛保温板的研究摘要有机-无机纳米复合材料改性酚醛保温板的研究摘要随着全球对能源问题的高度重视,国家和地方相继制定了一系列建筑节能设计规范。因此,保温性能好、价格低的有机保温材料(如聚苯乙烯泡沫塑料EPS、XPS等)被广泛的应用于公共与民用建筑的外墙保温中。虽然有效的解决了节能问题,但却带来了极大的火灾安全隐患,导致诸多重大火灾事故频繁发生(如2011年沈阳皇朝万鑫酒店大火)。伴随而来的是巨大的社会经济损失、重大人员伤亡和环境污染。因此,开发新型阻燃保温材料成了当前迫切需要解决的重大课题。酚醛保温板作为新一代的节能防火材料,1700℃火焰下喷射十分钟,
2、仅表面碳化而不会被烧穿,具有不燃,保温效果好等优点,这些优点使其成为建筑外墙外保温材料的最佳选择。但是,当前酚醛保温板在施工过程中还存在脆性高、易粉化、强度低等缺点,限制了它的广泛应用。针对酚醛保温板性能不足这一问题,我们开展了一系列的研究工作,创新性的提出采用先进的表面引发聚合技术,设计并制备了一种新型的有机-无机纳米复合材料,并以该纳米复合材料为改性剂制备出性能优异的酚醛保温板。通过无机纳米材料表面的有机化增强了无机纳米颗粒与酚醛树脂之间的结合力,提高了纳米颗粒在树脂中的分散度,克服了纳米材料的团聚问题。实验过程中探究了引发剂用量、催化剂用量、反应时间等条件对酚醛保温板的微
3、观结构及性能的影响;采用TEM、SEM、FTIR、TGA等设备分析了酚醛保温板及纳米改性剂的微观结构,探究了反应机理;获得了制备酚醛保温板的最优方案。实验结果表明,改性后的酚醛保温板防火性能、保温性能均达行业内标准,韧性性能相对于改性前的酚醛保温板提高了66%,脆性和粉化程度得到极大改善,具有良好的热稳定性及泡孔结构。关键词:酚醛保温板增韧粉化纳米复合材料II有机-无机纳米复合材料改性酚醛保温板的研究摘要II有机-无机纳米复合材料改性酚醛保温板的研究AbstractAbstractAstheworldplacesthehighvalueonenergyissues,thenat
4、ionalandlocalhaveformulatedaseriesofstandardsofenergyconservation.Theorganicthermalinsulationmaterialsareextensivelyusedinexteriorwallinsulationsystemduetotheirexcellentproperties:goodenergysavingeffect,lowprice,suchaspolystyrenefoamsEPS,XPS,etc.Thoughithavesolvedtheproblemsofenergysaving,th
5、erehavebroughtgreatfiresafetyhazards,resultinginalotoffireaccidents,suchasthe2011fireofDynastyWanxinHotelinShenyang.Thehugesocialandeconomiclosses,heavycasualtiesandenvironmentalpollutionhavefollowed.Therefore,itisthepresentproblemthatdevelopsanewfire-retardantinsulationmaterialtobesolvedurg
6、ently.Asanewgenerationofenergy-efficientfireproofmaterial,phenolicfoam,whichis1700℃flamejetundertenminutesandonlythesurfacethroughcarbonizationwithoutbeingburned,hastheadvantagesofexcellentsecurityfireperformanceandgoodenergysavingeffect,etc.Theseadvantagesmakeitbeingthebestoptionamongbuildi
7、ngexteriorwallmaterials.However,phenolicfoamsarebrittlenessandpowdering,whichrestrictsitsapplications.Inordertosolvetheaboveproblems,wedesignedanovelorganic-inorganicnanocompositesbysurface-initiatedpolymerizationtechnology.Moreover,organicinorgani