酚醛泡沫的特性
1、不燃性:
酚醛泡沫材料是由阻燃樹脂和固化劑、不燃填料組成。無需加入任何阻燃填加劑。阻燃等級為-難燃B1級。酚是良好的自由基吸收劑。高溫分解時斷裂的甲撐基[形成-cH2自由基]能被苯酚分子的活性官能團所吸收,阻滯分解反應繼續進行。高溫更能生成結構碳,使酚醛泡沫氧指數高達51,屬難燃材料。添加無機填料的高密度酚醛泡沫氧指數可達70。
2、導熱系數
對于隔熱材料來說,導熱系數是一個非常重要的指標。泡沫塑料的傳熱方式有三種:即氣相和聚合物相的熱傳導、氣相中的對流、泡孔壁的熱輻射。從表2中的數據可知,酚醛泡沫的導熱系數小,具有優良的隔熱性能,導熱系數隨制品密度的增加而變大。
表2 酚醛泡沫的導熱系數(25℃)
發泡方式 |
密度(kg/m3) |
導熱系數(kcalm-1·ch-1) |
常溫發泡 |
40 |
0.033 |
加熱發泡 |
40 |
0.028 |
3、吸水率
表3 泡沫的吸水率與時間的關系
吸水率 時間
(g/1000c㎡) (h)
容重(kg/ m3) |
1 |
2 |
4 |
8 |
16 |
24 |
48 |
常溫
發泡 |
56.21 |
3.74 |
5.14 |
6.36 |
8.32 |
11.50 |
13.36 |
15.61 |
64.04 |
2.92 |
4.25 |
5.50 |
8.00 |
9.67 |
11.33 |
14.50 |
加熱
發泡 |
25.60 |
1.20 |
1.28 |
1.44 |
2.40 |
3.36 |
4.56 |
8.24 |
83.20 |
0.80 |
0.96 |
1.28 |
1.84 |
2.88 |
4.00 |
5.76 |
4、燃燒分解物:
表4 燃燒分解物
組分 |
甲醛 |
甲苯 |
二甲苯 |
苯酚 |
萘烷 |
蒽 |
氨 |
濃度mg/g |
0.4 |
0.0017 |
0.009 |
1.15 |
0.11 |
0.05 |
0.6 |
注:還含有微量菲、芘、二苯并茂、二苯并芘、苊等。總量在0.001以下。
5、抗火焰穿透:
酚醛泡沫見明火時,表面形成結碳,無滴落物、無卷曲、無融化現象。過火后,表面形成結構碳的石墨層,有效的保護了泡沫的內結構。抗火焰能力可達1小時以上不被穿透[100毫米]
6、抗腐蝕抗老化:
酚醛泡沫材料已固化成型,長期暴露在陽光下,無明顯老化現象。使用壽命明顯長于其它材料。除能被強堿腐蝕外,幾乎能耐所有的無機酸、有機酸及鹽類的腐蝕。因為采用固化劑為弱酸性,如苯磺酸,磷酸等。長期使用對結構內部不耐腐蝕的材料有腐蝕性。可使用苯酚磺化的酚磺酸為固化劑,以克服酸性腐蝕。
7、吸聲性能
酚醛泡沫的優良吸聲性能,賦予它廣泛的用途。開孔型的泡沫結構有利于吸聲,在氣孔中,由于受激振動空氣的摩擦,使聲波轉換為熱量,從而被吸收。
酚醛泡沫的吸聲性能用吸聲系數來表征,實驗測試的結果如表5所示。作為比較,列舉出硬質聚氨酯泡沫塑料的吸聲系數見表5。
表5 酚醛泡沫的吸聲性能
密度
(Kg/㎡) |
厚度
(m) |
頻率f(Hz)吸聲系數 |
100 |
200 |
800 |
1600 |
3200 |
44 |
3 |
a(%) |
11.5 |
31.9 |
50.9 |
50.4 |
88.9 |
表6 聚氨酯泡沫塑料的吸聲性能
頻率f(Hz)吸聲系數 |
125 |
250 |
350 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
開孔型 |
a(%) |
14 |
22 |
31 |
69 |
52 |
83 |
73 |
閉孔型 |
a(%) |
12 |
18 |
20 |
27 |
19 |
62 |
22 |
8、熱穩定性
我們測定了酚醛泡沫的熱穩定性,烘烤48小時后的結果如表所示。
表中的數據表明,泡沫的密度越大,熱穩定性越好;密度越小,熱穩定性越差。這是因為當泡沫的密度較低時,其比表面積就大,與空氣中的氧接觸的可能性增加,在高溫下易于氧化而受到破壞。所以其熱穩定性較差。此外,延長烘烤時間,泡沫的體積和重量變化起來越小,{zh1}趨于穩定。
表7 酚醛泡沫的熱穩定性
密 度
(Kg/m3) |
體積變化
(-%) |
重量變化
(-%) |
43 |
6.5 |
7.7 |
62 |
5.7 |
6.2 |
87 |
5.2 |
4.6 |