酚醛树脂水性分散液的合成及其在阻燃涂料中的应用

【摘要】高交联密度的酚醛树脂固化需要前采用有机溶剂稀释，降低其粘度以满足储存和使用的需要，其生产工艺技术已经成熟。但是该类树脂生产成本较高，在生产和使用过程中易产生有毒气体，并存在易燃、易挥发、储存稳定性差等缺点。随着人们环保意识的提高，水性酚醛树脂体系的研究一直备受人们关注。但是目前水溶性酚醛树脂的稳定性低，耐候性差，且与水的混溶性随放置时间延长快速降低，在实际应用中存在各种问题。本论文采用一步法合成了稳定的酚醛树脂水性分散液，并将其用于配制水性阻燃涂料，对其阻燃性能和耐水性进行了表征。主要工作内容如下：1、以羟乙基纤维素为保护胶体，十二烷基苯磺酸钠为乳化剂，采用一步法合成了稳定酚醛树脂水性分散液。并通过大量实验系统的讨论了甲醛与苯酚的摩尔比、催化剂用量、合成时间、单体与水的比、保护胶体用量及乳化剂用量对合成产物的稳定性、固含量、粒径以及游离甲醛含量的影响，最终确定了合成的最佳条件。热失重分析表明合成产物具有良好的热稳定性。2、将酚醛树脂水性分散液与密胺焦磷酸盐复配，并通过热失重分析和燃烧残余物红外分析对酚醛树脂和密胺焦磷酸盐在高温下的协同作用进行讨论。红外分析表明，酚醛树脂和密胺焦磷酸盐在高温下可以发生反应形成具有更好热稳定性的酯化物；热失重曲线表明，在相同的测试条件下，800℃时，酚醛树脂和密胺焦磷酸盐复配后比两者单独使用具有更好的残炭率，且相对于酚醛树脂来说，热分解温度提前，更加利于发挥阻燃效果。3、以硅丙乳液为主要成膜物质，酚醛树脂水性分散液和密胺焦磷酸盐为阻燃剂配制水性阻燃涂料，讨论了密胺焦磷酸盐与酚醛树脂的质量比，硅丙乳液的加入量对涂料的阻燃性、耐水性、附着力的影响。涂料涂膜干燥后，表现出良好的耐水性，并能够有效阻止EPS泡沫的燃烧。
【作者】孙慧敏；
【导师】王洪艳；
【作者基本信息】吉林大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】酚醛树脂水性分散液；保护胶体；密胺焦磷酸盐；阻燃涂料；

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