酚醛泡沫塑料

酚醛树脂是人类最早合成的树脂品种，从1905年其创始人美国科学家Dr.Leo Bzckeland将酚醛树脂投入商业化生产至今，已有将近100年的历史。酚醛泡沫塑料最早开发于1940年，德国首先用在飞机上。

酚醛泡沫塑料被称为“保温之王”，早期应用在导弹及火箭头的保温。近年来，由于高层建筑、交通运输、舰船、抗空、空间技术等方面对合成泡沫塑料的热稳定性和耐燃性提出了严格要求，使得酚醛泡沫塑料得到了更迅速的法杖。作为一种新型的多用途泡沫材料，酚醛树脂泡沫以其耐热、难燃自熄、耐火焰穿透、遇火无滴落等优点而受到广泛重视。

性能特点：

  酚醛泡沫是以酚醛树脂为主要原料，加入固化剂、发泡剂及其他辅助组分，在树脂交联固化的同时发泡剂产生气体分散其中而发泡形成的泡沫塑料。

酚醛泡沫具有以下许多优异的性能。

(1)耐热。最终固化的酚醛泡沫具有包括数个苯酚环并由亚甲基桥连接的结构，由热力学可知亚甲基桥是有机物连接中受温度影响最小、最为稳定的连接之一，这使得酚醛泡沫具有优异的热稳定性。它可以在150℃下长期使用，瞬时工作温度可达200-300以上，其耐高温性能明显优于其他几种泡沫塑料，见表1。

表1  几种泡沫的最高使用温度比较

（2）难燃。苯酚分子是良好的自由基吸收剂，在高温分解过程中由断裂的亚甲基桥生产的自由基迅速被苯酚分子吸收，阻止反应继续进行，这一现象使酚醛泡沫极难燃烧。如表2所示，酚醛泡沫氧指数为50，无需加入任何阻燃添加剂，阻燃等级为难燃B1级。添加无机填料的高密度酚醛泡沫氧指数可达70，燃烧性能达到德国DIN4102建筑材料类不燃A₂级要求。

表2  几种有机泡沫的防火性能比较

（3）抗火焰穿透。酚醛泡沫在火焰直接作用下具有结炭、无滴落物、无卷曲、无熔化现象，火焰燃烧后泡沫体基本保留，只是表面形成一层“石墨泡沫”层，有效地保护了层内的泡沫结构。100mm酚醛泡沫抗火焰能力可达1h以上不被穿透。

（4）低毒低烟。酚醛分子中只有碳、氢和氧原子，在高温分解时只能产生这三者的产物，除少量CO外没有任何其他有毒气体。如表2所示，酚醛泡沫的最大烟密度为5.0%，高密度酚醛泡沫只有2.3%，与阻燃PU泡沫的最大烟密度74%相比是相当低的。

（5）绝热。酚醛泡沫具有均匀微细的闭孔结构，热导率低，其绝热性能与PU泡沫相当，优于PS泡沫，保温性能比矿棉、轻软木、珍珠岩、玻璃棉等传统的保温材料高一倍左右，见表3.

表3 各种保温材料绝热性能比较

(6)使用温度范围广。酚醛泡沫的强度受温度影响不明显，在低温(甚至-196℃)下不发生冷缩、冷脆，其机械强度基本不变，在130℃连续受力的情况下可保持室温强度的90%。使用温度范围一般在-150-150℃之间。

(7)耐腐抗老化。除能被强碱侵蚀外，酚醛泡沫几乎能耐所有的无机酸、有机酸及盐类的侵蚀。有机溶剂如苯、丙酮可使其软化，但无明显的溶解现象。酚醛泡沫材料已固化成型，长期暴露在阳光下无明显老化现象，与其他有机绝热材料相比其使用寿命较长。

(8)防水防湿。酚醛泡沫具有良好的闭孔结构，吸水率低，防水蒸气渗透能力强，在保冷时不会出现结露。

(9)尺寸稳定。酚醛泡沫尺寸稳定、变化率小，在使用温度范围内尺寸变化率<1%。在100℃下放置两天，仅在开始几小时收缩0.3%，以后便保持稳定。酚醛泡沫线膨胀系数小，近似于铝合金，因此使用中不会出现因膨胀系数不同而产生脱层破裂现象。

(10)吸声性能。酚醛泡沫具有优良的吸声性能，开孔型的泡沫结构更有利于吸声。