細乳液法制備SiO2氣凝膠-PS核殼復合微粒及其發(fā)泡成型工藝研究.pdf

1、我國目前建筑外墻外保溫領域普遍使用的聚苯乙烯保溫板由于阻燃性差,導熱系數(shù)較高,已經(jīng)不能滿足當前需要。SiO2氣凝膠是近年出現(xiàn)的一種超級絕熱材料,將其應用于保溫領域具有很大潛力。但是其阻水性差,強度低。因此將其與聚苯乙烯復合,研究出一種新型高效絕熱保溫材料,具有重大的社會和經(jīng)濟意義。
　　本文首先采用細乳液聚合法,以苯乙烯/硅氣凝膠/十六醇/水為主要體系,以超聲作為分散方式,制備均勻穩(wěn)定的細乳液。通過單因素和正交試驗方法研究了反應過

2、程中聚合體系配比、超聲功率、超聲時間、引發(fā)劑用量、反應溫度、PH值對于復合微粒包覆率和苯乙烯單體轉化率的影響規(guī)律。找到了制備核殼復合材料的最佳聚合體系配比和最佳工藝參數(shù)。實驗結果表明復合微粒的包覆率隨著體系中SiO2/St比的增大而先增加后減小。當SiO2/St比為1:20時包覆率最大,達66.1％。復合微粒的轉化率則隨著聚合反應溫度的增大而逐漸增大,在75℃時為63.1%最大。根據(jù)實驗優(yōu)選出的最佳工藝為:SiO2/St比為1:20、超

3、聲功率為400W、超聲時間為30min,,反應時間為10h,反應溫度為75℃時,單體的轉化率和產(chǎn)物的包覆率最大。通過TEM對復合微粒行了形貌觀察,并通過SEM進行了能譜分析,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過聚合反應最終得到了SiO2氣凝膠粒子為核,PS為殼的復合微粒,測定導熱系數(shù)后發(fā)現(xiàn)其較純聚苯乙烯材料降低。
　　其次以上一步中制得的核殼復合微粒為原材料,自制模具,采用模塑發(fā)泡成型工藝,研究了發(fā)泡成型的原理和發(fā)泡過程中發(fā)泡劑加入量,發(fā)泡溫度、模塑壓強、加