SiO 2 气凝胶复合一步法PI泡沫材料制备及阻燃、绝热性能研究
发布时间：2024-04-14 02:16
一步法聚酰亚胺(Polyimide,PI)泡沫是由多元酸酐或其衍生物与多异氰酸酯为原料,水为发泡剂,依托室温自由发泡技术实现发泡成型。与两步法PI泡沫相比,一步法PI泡沫材料表现出原料价格低廉、工艺流程简单、制备周期短等优势。一步法PI泡沫材料虽然具有轻质、吸声等优良性能,但是由于在材料制备过程中异氰酸酯与水生成脲基副反应的存在,在阻燃性和使用安全性方面与两步法PI泡沫存在极大差距。同时,由于一步法PI泡沫材料的隔热性能相比于聚氨酯泡沫、聚苯乙烯泡沫等也有一定差距,以往对于一步法PI泡沫材料的研究都集中在阻燃性能的改善,尚未有关于如何通过一种手段同时提高一步法PI泡沫材料的阻燃性能和隔热性能的研究。本论文提出了引入具有优异防火性和隔热性能的二氧化硅气凝胶(Silica aerogels,SA),以实现一步法PI泡沫材料阻燃、隔热性能同时提升的方案。首先,通过对两种一步法PI泡沫与二氧化硅气凝胶的复合方法进行研究分析。其中通过SA粉末预先混合法虽然也可以完成两者的复合,但SA粉末具有比表面积大、表面活性高等特性,且含有羟基,因此SA粉末会与发泡料浆中的极性基团发生亲和,严重增大发泡料浆的...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 一步法聚酰亚胺泡沫
1.1.1 一步法聚酰亚胺泡沫简介
1.1.2 一步法聚酰亚胺泡沫的国内外发展历程
1.1.3 一步法聚酰亚胺泡沫的发展现状
1.1.4 一步法聚酰亚胺泡沫阻燃性改进研究进展
1.1.5 一步法聚酰亚胺泡沫隔热性改进研究进展
1.1.6 一步法聚酰亚胺泡沫的发展前景
1.2 二氧化硅气凝胶
1.2.1 二氧化硅气凝胶简介
1.2.2 二氧化硅气凝胶的制备方法及国内外研究历程
1.3 二氧化硅气凝胶复合材料
1.3.1 二氧化硅气凝胶复合材料的重要性
1.3.2 二氧化硅气凝胶复合材料制备方法及研究现状
1.3.3 二氧化硅气凝胶复合材料发展前景
1.4 本论文的选题意义和研究内容
1.4.1 选题意义
1.4.2 研究内容
第2章 实验部分及测试方法
2.1 实验材料
2.2 实验设备
2.3 一步法PI泡沫制备方法及反应机理
2.3.1 前驱体溶液的制备方法及反应机理
2.3.2 Dabco-33 复配催化剂的配制
2.3.3 一步法PI泡沫制备工艺流程
2.4 SA制备方法及反应机理
2.4.1 二氧化硅水凝胶的制备
2.4.2 二氧化硅水凝胶的老化
2.4.3 二氧化硅水凝胶的一步溶剂交换-表面改性
2.4.4 常压干燥制备SA
2.5 表征测试
2.5.1 傅里叶变换红外光谱测试
2.5.2 表观密度的测试
2.5.3 扫描电子显微镜测试
2.5.4 广角XRD测试
2.5.5 极限氧指数测试
2.5.6 锥形量热仪测试
2.5.7 导热系数测试
2.6 本章小结
第3章 SA复合一步法PI泡沫技术研究
3.1 引言
3.2 SA粉末预先混合法制备PIF/SA材料
3.2.1 SA颗粒或粉末的制备
3.2.2 SA粉末预先混合法制备PIF/SA材料
3.2.3 SA粉末预先混合法制备复合泡沫材料实验现象分析
3.2.4 SA粉末预先混合法制备复合泡沫材料样品外观形貌分析
3.3 SA原位复合一步法PI泡沫技术制备PIF/SA材料
3.3.1 一步法PI泡沫材料的制备
3.3.2 SA原位复合一步法PI泡沫技术制备PIF/SA材料
3.3.3 SA原位复合一步法PI泡沫技术制备PIF/SA材料分析
3.4 本章小结
第4章 SA复合量对一步法PI泡沫材料阻燃和隔热性能影响研究
4.1 引言
4.2 实验样品的制备
4.2.1 一步法PI泡沫样品的制备
4.2.2 PIF/SA测试用样品的制备
4.3 一步法PI泡沫及其SA复合材料的水平燃烧测试及分析
4.4 一步法PI泡沫及其SA复合材料的极限氧指数测试及分析
4.5 一步法PI泡沫及其SA复合材料的锥形量热仪测试及分析
4.6 一步法PI泡沫及其SA复合材料的导热系数测试及分析
4.7 本章小结
第5章 SA对具有不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫阻燃及隔热性能影响研究
5.1 引言
5.2 实验样品的制备
5.2.1 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫样品的制备
5.2.2 不同酰亚胺化程度PIF/SA测试用样品的制备
5.3 不同酰亚胺化程度对一步法PI泡沫材料理化性能的影响
5.3.1 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的红外吸收光谱测试及分析
5.3.2 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的微观泡孔结构测试及分析
5.3.3 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的极限氧指数测试及分析
5.3.4 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的锥形量热仪测试及分析
5.3.5 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的导热系数测试及分析
5.4 SA对不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料理化性能的影响
5.4.1 不同酰亚胺化程度PIF/SA材料的微观泡孔结构测试及分析
5.4.2 不同酰亚胺化程度PIF/SA材料的极限氧指数测试及分析
5.4.3 不同酰亚胺化程度PIF/SA材料的锥形量热仪测试及分析
5.4.4 不同酰亚胺化程度PIF/SA材料的导热系数测试及分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
本文编号：3953967
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 一步法聚酰亚胺泡沫
1.1.1 一步法聚酰亚胺泡沫简介
1.1.2 一步法聚酰亚胺泡沫的国内外发展历程
1.1.3 一步法聚酰亚胺泡沫的发展现状
1.1.4 一步法聚酰亚胺泡沫阻燃性改进研究进展
1.1.5 一步法聚酰亚胺泡沫隔热性改进研究进展
1.1.6 一步法聚酰亚胺泡沫的发展前景
1.2 二氧化硅气凝胶
1.2.1 二氧化硅气凝胶简介
1.2.2 二氧化硅气凝胶的制备方法及国内外研究历程
1.3 二氧化硅气凝胶复合材料
1.3.1 二氧化硅气凝胶复合材料的重要性
1.3.2 二氧化硅气凝胶复合材料制备方法及研究现状
1.3.3 二氧化硅气凝胶复合材料发展前景
1.4 本论文的选题意义和研究内容
1.4.1 选题意义
1.4.2 研究内容
第2章 实验部分及测试方法
2.1 实验材料
2.2 实验设备
2.3 一步法PI泡沫制备方法及反应机理
2.3.1 前驱体溶液的制备方法及反应机理
2.3.2 Dabco-33 复配催化剂的配制
2.3.3 一步法PI泡沫制备工艺流程
2.4 SA制备方法及反应机理
2.4.1 二氧化硅水凝胶的制备
2.4.2 二氧化硅水凝胶的老化
2.4.3 二氧化硅水凝胶的一步溶剂交换-表面改性
2.4.4 常压干燥制备SA
2.5 表征测试
2.5.1 傅里叶变换红外光谱测试
2.5.2 表观密度的测试
2.5.3 扫描电子显微镜测试
2.5.4 广角XRD测试
2.5.5 极限氧指数测试
2.5.6 锥形量热仪测试
2.5.7 导热系数测试
2.6 本章小结
第3章 SA复合一步法PI泡沫技术研究
3.1 引言
3.2 SA粉末预先混合法制备PIF/SA材料
3.2.1 SA颗粒或粉末的制备
3.2.2 SA粉末预先混合法制备PIF/SA材料
3.2.3 SA粉末预先混合法制备复合泡沫材料实验现象分析
3.2.4 SA粉末预先混合法制备复合泡沫材料样品外观形貌分析
3.3 SA原位复合一步法PI泡沫技术制备PIF/SA材料
3.3.1 一步法PI泡沫材料的制备
3.3.2 SA原位复合一步法PI泡沫技术制备PIF/SA材料
3.3.3 SA原位复合一步法PI泡沫技术制备PIF/SA材料分析
3.4 本章小结
第4章 SA复合量对一步法PI泡沫材料阻燃和隔热性能影响研究
4.1 引言
4.2 实验样品的制备
4.2.1 一步法PI泡沫样品的制备
4.2.2 PIF/SA测试用样品的制备
4.3 一步法PI泡沫及其SA复合材料的水平燃烧测试及分析
4.4 一步法PI泡沫及其SA复合材料的极限氧指数测试及分析
4.5 一步法PI泡沫及其SA复合材料的锥形量热仪测试及分析
4.6 一步法PI泡沫及其SA复合材料的导热系数测试及分析
4.7 本章小结
第5章 SA对具有不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫阻燃及隔热性能影响研究
5.1 引言
5.2 实验样品的制备
5.2.1 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫样品的制备
5.2.2 不同酰亚胺化程度PIF/SA测试用样品的制备
5.3 不同酰亚胺化程度对一步法PI泡沫材料理化性能的影响
5.3.1 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的红外吸收光谱测试及分析
5.3.2 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的微观泡孔结构测试及分析
5.3.3 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的极限氧指数测试及分析
5.3.4 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的锥形量热仪测试及分析
5.3.5 不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料的导热系数测试及分析
5.4 SA对不同酰亚胺化程度一步法PI泡沫材料理化性能的影响
5.4.1 不同酰亚胺化程度PIF/SA材料的微观泡孔结构测试及分析
5.4.2 不同酰亚胺化程度PIF/SA材料的极限氧指数测试及分析
5.4.3 不同酰亚胺化程度PIF/SA材料的锥形量热仪测试及分析
5.4.4 不同酰亚胺化程度PIF/SA材料的导热系数测试及分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
本文编号：3953967
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