学文网摘要：近年来，酚醛泡沫作为一种新型难燃、防火、低烟保温材料倍受关注。酚醛泡沫具有脆性大、易粉化的缺点，同时在发泡过程中加入一些易燃物质,直接影响其阻燃性。本文介绍了酚醛泡沫的几种常用增韧改性方法和增韧改性剂以及提高酚醛泡沫材料阻燃性的常用阻燃剂。
关键词：酚醛泡沫，阻燃，韧性，保温
中***分类号：O648 文献标识码： A
引言 酚醛泡沫塑料是一种新型难燃、防火、低烟保温材料，它是由酚醛树脂加入发泡剂、固化剂、表面活性剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。其难燃程度是目前广泛使用的聚苯乙烯(PS)、挤塑板（XPS）、聚氨酯(PU)等泡沫所远远不及的。近年来，随着建筑外墙外保温火灾事故频发，一些科研院校和企业单位纷纷投入酚醛泡沫这种高效保温防火材料的研究中。但其研究重点多集中于增韧改性研究和阻燃性研究。
酚醛泡沫脆性较大、易粉化的缺点限制了它的应用。开展对酚醛泡沫保温材料的增韧改性研究具有极其重大的意义，受到人们的广泛重视。采用化学改性的方法提高酚醛泡沫的韧性是一种常见方法。戊二醛，液体天然橡胶，聚丙烯酸正丁醋，烷基酚，聚氨酯，端氨基聚醚等常用于酚醛泡沫的改性[1,2]，尽管这些改性剂能在一定程度上提高泡沫基体的韧性，但却牺牲了力学强度和耐火性以及热稳定性。另外一种提高酚醛泡沫韧性的方法是在基体中引入惰性填料。随着纳米技术的不断发展,填加纳米颗粒成为一种行之有效的改性方法。纳米颗粒具有尺寸小、比表面积大的特点，与聚合物材料复合能改善材料的综合性能[3-6]。纳米SiO2、炭黑、木粉，滑石粉等无机填料常用于作为增强体，制备出的改性酚醛泡沫表现出较高的强度和韧性，但往往导致了酚醛泡沫更高的密度[7,8]。纤维材料用于酚醛泡沫材料的改性多集中于密度较小的芳纶纤维。Hong bin Shen,Steve Nutt[9] 首次报道了短纤维增强酚醛泡沫的机械性能。与传统的酚醛泡沫比较，芳纶纤维改性的酚醛泡沫呈现了较低的脆性，较高的抗裂性，更好的各相异性的性能。然而，芳纶纤维表面必须进行表面处理，提高与泡沫的黏附力，Vanghan 首次研究了偶联剂对芳纶纤维改性酚醛泡沫的影响[10]。
在酚醛泡沫阻燃性研究方面，多采用填加阻燃剂的方法。传统的阻燃剂广泛使用卤素阻燃剂、有机磷系阻燃剂和锑系阻燃剂，它们燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体甚至放出致癌物，但是铝镁系阻燃剂、膨胀型阻燃剂、无机磷系阻燃剂以及硼系阻燃剂阻燃效率不高，加入量较大，因此影响了材料的物理和机械性能。近年来，随着人们环保意识的不断增强，阻燃剂的研究多集中在无毒、无卤、低烟、对环境冲击最小而具有最佳阻燃性能的新型阻燃剂体系。目前国内研究和发展的重点集中在无机阻燃剂、红磷微胶囊化、膨胀型等领域。无机阻燃剂主要有锑系阻燃剂、铝镁系阻燃剂以及无机磷系阻燃剂等。其中, 锑系阻燃剂主要有三氧化二锑、胶体五氧化二锑等，三氧化二锑是几乎所有卤素阻燃剂的协效剂，单独使用时阻燃作用极小，且被阻燃材料在燃烧过程中发烟量大，三氧化二锑甚至被怀疑为致癌物，人们一直在寻找它的替代物。铝镁系阻燃剂主要是氢氧化镁和氢氧化铝，是填充型的阻燃剂，受热时分解出的水大量吸热，可延缓材料的热降解，减缓材料的燃烧速度。同时放出的大量水汽可稀释可燃气体的浓度，有助于抑制燃烧，并减小了发烟量。该系阻燃剂无毒、抑烟、价廉，但加入量大，影响材料物理和机械性能。无机磷系阻燃剂主要是红磷及聚磷酸铵，受热时产生磷的含氧酸，既可覆盖于材料表面，又可促进材料炭化，隔绝氧、热量的传输，使燃烧中断。红磷使用时易吸收水分生成含氧酸，腐蚀材料表面，同时燃烧后会产生的剧毒PH3气体，会污染环境，而干燥的红磷粉末具有燃烧及爆炸的危险。
结束语 尽管酚醛树脂在本质上有较好的阻燃性，但发泡过程中加入一些易燃物质,会直接影响其阻燃性。目前酚醛泡沫板的防火等级只能达到B1级。随着对防火性能要求的提高，A级防火材料必然成为主要趋势，研制防火等级更高且具有较好韧性的酚醛泡沫材料具有十分重要的意义。
基金支持：本项目受吉林建筑大学 青年科技发展基金支持（项目代码：862108）
参考文献
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[10] D.J. Vaughan, Polym. Eng. Sci., 18,167(1978)
作者简介：于环洋（1979-），女，博士研究生，吉林建筑大学讲师。
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