聚氨酯泡沫浸渍酚醛树脂溶液制备炭泡沫隔热材料研究

作者：郑梓璇; 王德刚; 梁国杰; 栗丽; 王馨博; 苏茹月; 李凯^*

来源：材料导报, 2022, 36(07): 227-233.

• 聚氨酯泡沫
• 液相酚醛树脂
• 网状玻璃炭泡沫
• 线收缩率
• 高温热导率
• 压缩强度

以聚氨酯泡沫为模板，硼化酚醛树脂为碳源，通过液相浸渍烘干、氧化稳定化、高温热解工艺制备网状玻璃炭泡沫(RVC)材料，通过对材料的物相组成、热解聚缩过程以及高温隔热(1 200℃)、压缩性能进行测试分析，研究了不同质量浓度的碳源对RVC材料密度、收缩率、微观形貌的影响。结果表明，采用模板法浸渍制备的RVC材料孔径分布均匀(200～500μm)、密度低(0.041～0.065 g/cm~3),可通过调控浸渍液的浓度，增大材料的平均孔径，使得RVC的有效残炭率由32.6%升至49.5%,同时，线收缩率从20%降低至5%。热失重过程表明氧化稳定化处理能够将热塑性酚醛树脂转化为热固性树脂并在热解炭化阶段稳定地附着在聚氨酯骨架上，避免在最终的炭泡沫结构中产生应力和宏观缺陷。所得RVC材料在实验密度范围内对应的高温热导率与密度呈负相关，在1 200℃下热导率为0.339 W·(m·K)~(-1),具有良好的高温隔热性能，同时材料的应力-应变曲线表现出良好的静态压缩韧性，可在热防护领域中加以利用。

• 单位
  国防科技大学