摘要：EPS板是一种十分常用的建筑保温材料，具有容重小、力学强度和韧性好，抗化学腐蚀、防水、易成型分割等优良特性。但是有着导热系数相对较高，不耐老化、易燃、防火性差等缺点。为了提升EPS板的绝热性能和阻燃性能，本论文采取超级绝热材料SiO_2气凝胶与聚苯乙烯进行核壳型有机无机复合，运用悬浮聚合的策略制备出以SiO_2气凝胶为“核”，聚苯乙烯为“壳”的核壳复合颗粒，通过热压浸渍的策略，将发泡剂渗入到复合颗粒中，最后采取蒸汽发泡成型的策略制成聚苯乙烯/SiO_2气凝胶复合板。并对聚苯乙烯/SiO_2气凝胶核壳复合颗粒的合成工艺、热压浸渍工艺、及复合颗粒发泡工艺进行了探讨，确定出一种制备核壳复合颗粒的策略，制备出一种导热系数较低的聚苯乙烯/SiO_2气凝胶复合保温材料。试验探讨了聚苯乙烯/SiO_2气凝胶核壳复合珠粒悬浮聚合工艺，首先浅析了油水比、分散剂系统、搅拌速度和SiO_2气凝胶等因素对核壳复合颗粒粒径的影响，结果表明：油水比为1:4；在分散剂系统中：有机分散剂(聚乙烯醇5%溶液)3份，无机分散剂（磷酸三钙）1.5份；搅拌速度500r/min；SiO_2气凝胶添加量为2份时，制备的聚苯乙烯/SiO_2气凝胶核壳复合颗粒平均粒径小，而且粒径分布集中；然后对核壳复合颗粒的显微形貌进行了浅析，讨论分散方式、SiO_2气凝胶粒径和添加量对核壳比的影响；并对核壳复合颗粒进行了结构表征和热浅析，通过示差扫描量热法，浅析了SiO_2气凝胶对复合颗粒的玻璃化转变温度的影响，结果表明：随SiO_2气凝胶添加量的增大，核壳复合颗粒的玻璃化转变温度逐渐降低。试验探讨了蒸汽发泡成型中影响预发泡颗粒密度和发泡倍率的因素：蒸汽压和通气时间，优选出：蒸汽压为0.4MPa，通气时间为45s的预发泡工艺；通过扫描电镜浅析，比较不同SiO_2气凝胶添加量的复合颗粒发泡后的泡孔大小，得出了：随SiO_2气凝胶添加量的增加，泡孔直径逐渐减小；通过测量不同表观密度复合板的导热系数，确定出制备最佳表观密度复合板的模压发泡工艺，加热一：蒸汽压为1.25MPa，通气时间22S，加热二：蒸汽压为0.7MPa，通气时间20S；最后对复合板的阻燃性进行了测试，探讨了SiO_2气凝胶对复合板阻燃性的影响，得出：在阻燃剂添加量相同的情况下，随着SiO_2气凝胶加入量以0.4g增加到2.4g，复合板自熄时间以3S降低到0.5S，通过水平燃烧试验，表明复合板属于HF-1燃烧级别。关键词：核壳珠粒论文悬浮聚合论文玻璃转化温度论文蒸汽压论文表观密度论文
摘要4-5
Abstract5-9
第一章 绪论9-25
1.1 背景9-10
1.2 国内外保温材料探讨近况10-12
1.3 聚苯乙烯保温板介绍12-18
1.3.1 EPS 保温板的运用13
1.3.2 EPS 保温材料制备工艺13-17
1.3.3 EPS 保温板有着的不足17-18
1.4 核壳型有机-无机复合材料18-19
1.5 悬浮聚合工艺19-22
1.6 课题探讨的目的、作用和内容22-25
第二章 聚苯乙烯/SiO_2气凝胶核壳复合颗粒制备与表征25-45
2.1 实验原料及仪器25-26
2.2 药品提纯和溶液配制26-27
2.2.1 苯乙烯的精制26
2.2.2 过氧化苯甲酰的精制26-27
2.2.3 聚乙烯醇溶液的配制27
2.3 聚苯乙烯/SiO_2气凝胶核壳复合微粒合成工艺27-30
2.3.1 悬浮聚合制备核壳复合颗粒颗粒28-29
2.3.2 可发性核壳复合颗粒制备29-30
2.4 检测策略30-31
2.4.1 复合颗粒的粒径分布测定30
2.4.2 形貌观察30
2.4.3 FT-IR 浅析30-31
2.4.4 热性能浅析31
2.5 试验结果浅析与讨论31-44
2.5.1 复合颗粒粒径制约31-35
2.5.2 聚苯乙烯/ SiO_2气凝胶核壳复合颗粒的微观结构制约35-38
2.5.3 FT-IR 浅析38-39
2.5.4 复合颗粒热性能浅析39-42
2.5.5 聚苯乙烯/ SiO_2气凝胶核壳复合颗粒可发性浅析42-44
本章小结44-45
第三章 聚苯乙烯/SiO２气凝胶核壳颗粒蒸汽发泡成型工艺45-60
3.1 实验材料和仪器45
3.2 技术路线及试验策略45-46
3.3 性能测试策略46-48
3.4 结果浅析与讨论48-59
3.4.1. 蒸汽压和通气时间对预发泡颗粒密度的影响48-49
3.4.2. 蒸汽压和时间对预发泡倍率的影响49-51
3.4.3 SiO_2气凝胶对泡孔结构的影响51-52
3.4.4 SiO_2气凝胶对复合板性能的影响52-54
3.4.5 模压发泡工艺对复合板的表观密度的影响54
3.4.6. 板材表观密度对导热系数的影响54-55
3.4.7. 复合板吸湿率测试55-56
3.4.8. 复合板燃烧性能检测56-59
本章小结59-60
第四章 结论60-62
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