面向EPS集成房屋的阻燃泡沫材料開發(fā).pdf

1、發(fā)泡聚苯乙烯(Expanded Polystyrene，EPS)材料保溫性能好、成本低，是常用的建筑保溫材料，在建筑節(jié)能中發(fā)揮了巨大的作用。EPS泡沫材料不僅可以作為傳統(tǒng)建筑的外墻保溫材料和集成房屋的夾心保溫材料，而且可以加工成集成房屋的結(jié)構(gòu)模塊來直接裝配成EPS集成房屋。但是，EPS泡沫是一種易燃材料，燃燒過程中會產(chǎn)生大量有毒黑煙和熔融滴落的液滴而造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失，這嚴(yán)重制約了它在EPS集成房屋中的應(yīng)用。因此，本文采用具有

2、難燃絕熱、燃燒無滴落物、低煙低毒等優(yōu)點的酚醛樹脂(Phenolformaldehyderesins，PF)作為基體，通過復(fù)配使用無煙低毒的環(huán)保型無機阻燃劑聚磷酸銨(AmmoniumPolyphosphate，APP)和成碳能力高、覆蓋層穩(wěn)定、不產(chǎn)生有毒物質(zhì)而且具有補強作用的氧化石墨烯(Graphene Oxide，GO)，對預(yù)發(fā)泡的EPS進(jìn)行均勻包覆，在不改變EPS合成和成型工藝的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對EPS材料的阻燃改性。
　　首先通過溶

3、液共混法制備PF-APP-GO復(fù)合材料，以拉伸強度、極限氧指數(shù)(Limiting oxygen index，LOI)和熱導(dǎo)率為考察指標(biāo)，對PF-APP-GO復(fù)合體系進(jìn)行了優(yōu)化，綜合考慮材料成本，最終確定PF-APP-GO復(fù)合體系的最佳質(zhì)量配比為100∶20∶1.0。隨后，以該復(fù)合材料對預(yù)發(fā)泡的EPS珠粒進(jìn)行溶液包覆，通過對預(yù)發(fā)泡時間（即預(yù)發(fā)泡倍數(shù)）和PF-APP-GO/EPS質(zhì)量比的優(yōu)化制備兼具優(yōu)異力學(xué)性能、阻燃性能和保溫性能的PF-A

4、PP-GO/EPS泡沫材料。從綜合性能和成本考慮，優(yōu)化出PF-APP-GO/EPS泡沫材料的最佳制備條件為:預(yù)發(fā)泡時間2 min（發(fā)泡倍數(shù)25.3），熟化24 h，PF-APP-GO/EPS質(zhì)量比3∶1。最后，為了避免有機溶劑的使用，在溶液法的基礎(chǔ)上，研究了球磨法制備PF-APP-GO復(fù)合材料和攪拌法制備PF-APP-GO包覆EPS珠粒，所制備的PF-APP-GO/EPS泡沫材料的綜合性能與溶液法制備PF-APP-GO/EPS泡沫材料性