SiC納米粒子強化“三明治”發(fā)泡復(fù)合材料制備及其性能研究.pdf

1、為了使生物質(zhì)基發(fā)泡材料的性能可以和純石油基產(chǎn)品媲美，改善力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)性能，使其作為輕質(zhì)吸聲保溫材料廣泛應(yīng)用于建筑、包裝等領(lǐng)域。本文以沙生灌木為主要原料，結(jié)合人造板生產(chǎn)技術(shù)與聚合物發(fā)泡技術(shù)，研究了“三明治”發(fā)泡復(fù)合材料的制備、性能及其相關(guān)基礎(chǔ)理論。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴沙柳木粉液化最優(yōu)工藝條件:催化劑加量5％，液固比5∶1，反應(yīng)溫度160℃，反應(yīng)時間60min，物料粒度＞40目。通過驗證，沙柳在最優(yōu)液化工藝條件下殘渣率為0

2、.764％，液化產(chǎn)物理化性質(zhì)滿足制備聚氨酯泡沫的要求，紅外譜圖說明液化反應(yīng)后發(fā)生了取代反應(yīng)，液化產(chǎn)物中含有更多的活性基團。⑵沙柳液化產(chǎn)物的最佳發(fā)泡工藝:液固比5∶1，異氰酸酯加量120％，水的加量1％，催化劑加量6％，CaCO3加量4％，此條件下制備的發(fā)泡材料的密度為0.054g/cm3，“三明治”發(fā)泡復(fù)合材料的抗彎強度4.575MPa，彈性模量144.7 GPa，內(nèi)結(jié)合強度0.228MPa。⑶加入SiC納米粒子質(zhì)量分數(shù)為1.5％并超聲

3、20min時，“三明治”發(fā)泡復(fù)合材料的力學(xué)性能大幅提高，發(fā)泡材料的密度為0.072g/cm3;此條件下制備的發(fā)泡材料和“三明治”發(fā)泡復(fù)合材料的吸聲系數(shù)較大，屬于較強吸聲材料，且加入SiC納米粒子后，吸聲系數(shù)明顯增加;SiC納米粒子對其保溫性能影響不大，導(dǎo)熱系數(shù)平均都在0.13(W/(m·K))以下，這可為將來提供一種綠色環(huán)保的吸聲保溫且力學(xué)性能好的輕質(zhì)材料。⑷發(fā)泡材料的紅外譜圖上出現(xiàn)了N-H、-CH2、C-O-C等官能團，是聚氨酯骨架結(jié)