膠體化改性法制備OBSH-MMT復合發(fā)泡劑及其發(fā)泡研究.pdf

1、微孔泡沫塑料不但質(zhì)輕，而且具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性及優(yōu)異的機械性能和力學性能，與普通泡沫塑料相比，具有較高的應用價值。近年來，研究工作者主要是利用超臨界流體作為發(fā)泡劑，通過對工藝條件的嚴格控制，來實現(xiàn)微孔泡沫塑料的制備。本論文提出將無機蒙脫土(MMT)與化學發(fā)泡劑4，4'-氧代雙苯磺酰肼(OBSH)復合，制備納米復合發(fā)泡劑，來實現(xiàn)對化學發(fā)泡劑的微細化，減少局部發(fā)氣量，為微孔泡沫塑料的制備提供新方法。對于微孔泡沫塑料的研究主要集中在熱塑性塑料上

2、，在熱固性塑料方面，微孔泡沫塑料鮮有報道，尤其是環(huán)氧樹脂泡沫塑料。本論文以MMT和OBSH為原料，采用膠體化改性法，制得高分散的OBSH/MMT納米復合發(fā)泡劑，將其應用于環(huán)氧樹脂體系進行發(fā)泡研究，得到環(huán)氧樹脂微孔泡沫塑料。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過水化、酸化及超聲波輔助，制備蒙脫土的膠體。通過TEM和AFM表征，可知體系中蒙脫土剝片的橫向尺寸為100～300nm，剝片厚度約為1nm，表明蒙脫土已成功剝離成單片層。在蒙脫土的N

3、，N-二甲基甲酰胺(DMF)水溶膠中，實現(xiàn)OBSH與MMT的復合，通過XRD，NMR和FT-IR等一系列表征，表明OBSH分子插層進入到重組的蒙脫土片層中，且OBSH插層后的熱分解行為發(fā)生了變化。⑵通過對復合溫度、濃度及時間的考察，發(fā)現(xiàn)OBSH與DMF插層進入重組的蒙脫土片層間是一種競爭平衡的關系。由于DMF的羰基與蒙脫土層板的作用要強于OBSH，故升高溫度或延長時間均有利于DMF插層蒙脫土，溫度過高甚至會使OBSH脫嵌。此外，提高復合

4、濃度將更有利于OBSH進入蒙脫土層間。⑶不同的洗滌方法對復合發(fā)泡劑顆粒的形貌有一定影響。實驗結(jié)果表明，DMF、甲醇及OBSH的近飽和溶液洗滌，可以使得OBSH緩慢析出，均勻的排布在蒙脫土層間，而且能夠抑制插層進入層間的OBSH分子的脫嵌，而表面張力小的甲醇溶劑有助于減輕蒙脫土在干燥過程中的團聚。最終得到擔載量約為20％，平均粒徑約為5μm的高分散的OBSH/MMT納米復合發(fā)泡劑。⑷將制得的OBSH/MMT納米復合發(fā)泡劑應用于環(huán)氧樹脂體系