生物质基泡沫材料的研究进展

本文综述了生物质基泡沫材料的研究进展,详述了生物质基泡沫材料的主要原料及种类(纤维素、木质素、淀粉和壳聚糖)、制备方法和性能(热学、力学和环境稳定性)的改善方法,以及其在建筑绝缘材料、包装材料和其他潜在领域的应用现状,并对其未来研发方向进行了展望。

聚合物基隔热泡沫材料的制备及其研究进展

以聚合物为基体的多孔材料即聚合物泡沫材料具有比强度高、隔热优良、质量轻、隔音性能好、性价比高等优势。简述了聚合物基隔热泡沫材料的制备方法的发展历史。对聚合物泡沫材料的导热机理进行了归纳,汇总了近些年聚合物基隔热泡沫材料的相关研究,概述了聚合物基泡沫材料结构与导热性能之间的关系。分析了目前常用隔热泡沫材料制备方法的优缺点,指出超临界流体发泡技术由于环保、无毒等优点被广泛应用在隔热聚合物泡沫材料的制备中,且可通过调整温度、压力和外场等对泡孔的尺寸、发泡倍率等进行调控。

建筑用泡沫材料阻燃研究进展

综述了近5年来建筑用泡沫材料阻燃的研究进展,重点介绍了聚氨酯泡沫材料、酚醛泡沫材料及气凝胶材料,并对其阻燃机理进行了概述,最后指出了环境友好阻燃泡沫材料是未来发展的方向。

疏水型纸浆纤维基隔热泡沫材料的制备及性能研究

目的开发具有疏水性、可回弹的生物降解型纸浆纤维基隔热泡沫。方法以纸浆纤维为主要原料,十二烷基硫酸钠为发泡剂,聚乙烯醇为交联剂,阳离子型聚丙烯酰胺为黏结剂,经过打浆、搅拌发泡、滤水和干燥,制备纸浆纤维基泡沫材料。在此基础上,通过涂布聚乳酸/二氧化硅进行疏水改性,降低纸浆纤维基泡沫的吸湿性。结果性能测试表明,所得纸浆泡沫具有超低密度(0.0443~0.0698 g/cm^(3))、高孔隙率(95.22%~97.04%)、低热导率(0.0711~0.0811W/(m·K))、优异的回弹性(1次压缩回弹率可达91.65%,10次压缩回弹率为87.77%)。聚乳酸/二氧化硅涂层显著提高了纸浆纤维基泡沫的隔热性能、疏水性(接触角为132.3°)。结论疏水型纸浆纤维基泡沫可代替传统泡沫用于冷链包装,支持包装行业的可持续发展。

《废旧聚氨酯泡沫材料资源化利用指南》供销合作行业标准审查会在津召开

2024年8月3日,中华全国供销合作总社科教社团部在中华全国供销合作总社天津再生资源研究所(以下简称天津所)组织召开《废旧聚氨酯泡沫材料资源化利用指南》(立项编号:2022GH-ZD-52)供销合作行业标准审查会。中华全国供销合作总社科教社团部标准质量处处长周子乔线上参会并主持会议。标准审查组由来自山东省标准化研究院、中国标准化研究院、生态环境部固体废物与化学品管理技术中心、北京石油化工学院、华东理工大学、中国塑料加工工业协会、巴塞尔公约亚太区域中心的7位专家组成。

热解碳泡沫材料吸波机理研究

为避开高分子材料作为基体,进一步拓展碳系吸波材料在空间环境或仿空间环境中的应用,本工作提出了预制体法结合热解工艺制备热解碳泡沫吸波材料的新思路,采取从400℃到1 500℃的不同目标热解温度制备了一系列热解碳泡沫材料,通过对不同温度热解碳泡沫材料的傅里叶红外光谱、热重-差热、X射线衍射和电化学分析,明确了热解碳泡沫为半导体材料,其热解残余基团无序区造成的阈值效应、共轭效应和位阻效应抑制π电子离域移动,控制载流子浓度,进而影响热解碳泡沫材料的电磁性能。对不同温度热解碳泡沫材料电磁参数的测试表明,600~700℃热解的碳泡沫材料的介电常数实部和虚部大小适合,适合作吸波材料。

耐高温热固性树脂泡沫材料研究进展

介绍了近年来国内外在耐高温热固性树脂泡沫材料方面的研究进展,包括环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、聚异氰脲酸酯树脂以及双马来酰亚胺树脂和热固性聚酰亚胺树脂等。着重介绍了环氧树脂发泡材料的不同制备方法对其材料性能的影响,得出化学发泡法是生产环氧树脂泡沫材料时较为常用的方法。从材料改性的角度简述了酚醛、有机硅树脂等耐高温泡沫材料经过改性后的综合性能提升效果,经过分析表明,多种耐高温热固性树脂泡沫材料经过改性后可扩大其应用领域。最后对耐高温热固性树脂泡沫材料未来的发展趋势和研究重点进行了展望。

电磁屏蔽聚合物复合泡沫材料的制备及研究进展

综述了聚合物复合泡沫材料的最新应用进展,详细介绍了聚合物复合泡沫材料在电磁屏蔽领域的研究现状。首先概述了聚合物复合泡沫材料的不同制备方法,重点分析了不同填料、孔隙结构、材料厚度对电磁屏蔽性能的影响。最后介绍了聚合物复合泡沫材料在电磁屏蔽材料领域中的应用,并对其未来发展进行了展望。

可生物降解泡沫材料的研究进展

大量以石化资源为原料的传统有机泡沫材料的使用加剧了此类资源的枯竭,且其废弃物于自然环境中难以降解,严重污染环境。与此相比,可生物降解泡沫具有生物相容性、生物降解性和可再生性,是一种环境友好材料,受到了世界各国的广泛关注。本文对比了挤出发泡、模压发泡和冷冻干燥发泡3种常见可生物降解泡沫材料的发泡工艺及原理、应用及优缺点,介绍了发泡工艺对材料性能及应用的影响,指出利用天然高分子化合物或其他可再生资源模拟天然泡沫的微观化学网络结构制备高性能可生物降解泡沫的工艺具有巨大的发展潜力;综述了天然泡沫、仿生泡沫和生物质泡沫3种泡沫材料的研究现状,重点探讨了草木类、非异氰酸酯类和木质纤维素泡沫材料的研究进展,分析了典型发泡配方及各组分作用,指出绿色介质、提高塑性及配方的进一步开发是未来可生物降解泡沫材料的发展及研究方向。

基于加速老化试验的硅泡沫材料时变本构模型研究

硅泡沫材料的老化及力学性能退化是相关结构全寿命、可靠设计时须关注的重要因素。通过硅泡沫加速老化试验和老化后材料的单轴压缩试验,获得不同温度、不同时间老化后硅泡沫的应力-应变关系。以试验数据为基础,分别以Blatz-Ko模型、Ogden Hyperfoam模型为基础提出材料时变本构模型,基于阿伦尼乌斯加速关系和分子老化动力学方程,对本构模型参数与材料老化时间和温度关系用最小二乘法拟合,建立硅泡沫材料单轴压缩的时变本构模型。对建立的时变本构模型进行试验验证及有限元分析验证。结果表明:基于Ogden Hyperfoam模型建立的硅泡沫时变本构模型能表征硅泡沫在不同温度、不同老化时间后的压缩行为,为硅泡沫结构的性能退化仿真与寿命设计提供基础。

甘油和偶氮二甲酰胺塑化热塑性淀粉基泡沫材料的制备及其性能研究

与传统石油基泡沫材料相比,淀粉基泡沫材料具备可降解、可再生、绿色无污染等优点,目前大部分的淀粉基泡沫材料普遍存在力学性能较差、泡孔分布不均匀、膨胀率及回弹率低等问题.在本研究中,以玉米淀粉为原料进行了塑化改性,得到糊状淀粉,利用冷冻置换的方法制备得到淀粉基泡沫材料,可解决淀粉泡沫材料吸水坍塌的缺点.优化制备工艺后,发现在塑化剂最佳添加量下,复合塑化剂的效果明显优于单一塑化剂,当塑化剂的含量为1.5%,偶氮二甲酰胺(Azodicarbonamide,AC)与甘油的比例为1∶1时,其塑化效果最好.所得的淀粉基复合泡沫材料,提高了淀粉的弹性与分布均匀性,对淀粉在泡沫材料的应用拓展了思路.

炭黑填充苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物导电泡沫材料

为研究功能助剂对苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)导电泡沫材料的影响,选择以氧化锌(ZnO)和硬脂酸锌(ZnSt)为发泡助剂,偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,炭黑(CB)为导电助剂。采用差示扫描量热仪表征了ZnO/ZnSt用量对AC分解温度的影响,通过硫化仪、物理性能测试、电性能测试以及扫描电子显微镜等测试研究了CB含量对SBS导电发泡材料的硫化发泡特征性能、物理性能、电性能和泡孔微观结构的影响,以及AC含量对电性能和泡孔微观结构的影响。结果表明:采用ZnO与ZnSt复配使用可高效降低AC发泡温度;当CB含量为15份时,SBS复合材料的硫化扭矩和发泡时间突增,泡沫由绝缘体变成半导体,当CB含量为20份时,泡沫材料的压缩永久变形明显下降,泡沫由半导体变成导体,CB含量变化对泡孔结构影响较小;AC含量增加会导致泡孔截面从圆形变成多边形,泡孔壁变薄,泡沫的导电性下降。

无氯氟聚氨酯泡沫材料教育部工程研究中心通过验收

近日,无氯氟聚氨酯泡沫材料教育部工程研究中心建设验收会在山东理工大学召开。以中国科学院院士、中国石油大学(北京)教授徐春明为组长的验收专家组一致同意该中心通过验收。2019年,山东理工大学无氯氟聚氨酯泡沫材料工程研究中心获批教育部工程研究中心建设立项,成为该校首个获批的教育部工程研究中心。该中心以新型无氯氟聚氨酯化学发泡剂为核心,在5个方面展开研究,包括新型无氯氟聚氨酯化学发泡剂合成及构效理论、新型聚氨酯泡沫材料在板材行业的产业化应用技术、新型聚氨酯泡沫材料在喷涂行业的产业化应用技术、新型聚氨酯泡沫材料在白色家电行业的产业化应用技术、新型聚氨酯泡沫材料在汽车行业的产业化应用技术。

《废旧聚氨酯泡沫材料资源化利用指南》供销合作行业标准研讨会在津召开

2023年8月26日,中华全国供销合作总社天津再生资源研究所(以下简称天津所)组织召开《废旧聚氨酯泡沫材料资源化利用指南》(立项编号:2022GH-ZD-52)供销合作行业标准研讨会。《废旧聚氨酯泡沫材料资源化利用指南》行业标准的编制旨在推进废聚氨酯泡沫材料的资源化利用,引导行业规范化发展。

天然纤维复合泡沫材料的制备

研究了以天然纤维作为骨架材料 ,聚乙烯醇及其衍生物为泡沫体 ,并且利用Lyocell纤维的增强作用 ,采用适当的交联加速剂 ,制备成的一种新型的可降解亲水泡沫材料。通过正交实验法探讨其最佳制备条件 。

金属泡沫材料的生产方法和研究现状

介绍新兴材料——金属泡沫材料的主要生产方法及国内外研究现状，并展望了将来的研究方向。期望有助于我国金属泡沫材料研究工作的开展。

环氧树脂复合泡沫材料的压缩力学性能

对空心玻璃微珠填充环氧树脂复合泡沫材料进行了准静态压缩实验,研究了材料的宏观压缩力学性能,并提出了弹性模量和屈服强度的预测公式。此外,对压缩试件的断口进行了宏、细观观察,研究了材料的压缩破坏机理。结果表明,复合泡沫材料在压缩过程中,具有普通泡沫材料的应力-应变曲线的典型特征,在应变为2%左右时材料发生屈服,在应变大于30%后发生破坏。此外,材料的杨氏模量和强度均随密度的减小而下降,预测公式给出的结果与实验值基本一致。压缩试件断口的宏、细观观察表明,复合泡沫材料主要的破坏形式为剪切引起的弹塑性破坏。

泡沫材料的最新研究进展

综述了泡沫铝、泡沫钛、泡沫硅和泡沫铅等材料的制备方法,以及如何控制材料的组成和孔隙率来制备不同性能的材料,重点介绍了这些泡沫材料在汽车工业、人体植入材料、光学材料、微电子、计算机和铅酸电池等方面表现出来的优异性能,并展望其广阔的市场前景。

泡沫材料的应变率效应

对泡沫材料的应变率敏感性进行了系统深入的讨论,认定这种材料是应变率敏感材料,这种敏感性主要是由于泡孔的变形特性产生的。泡沫材料变形的局部化、微观惯性和致密性导致压垮应力明显提高,基体的应变率效应及泡孔的形状大小并不能对泡沫材料应变率敏感性起主导作用。

孔隙度对开孔硅橡胶泡沫材料性能的影响

采用溶析成孔技术制备的硅橡胶泡沫材料，随着成孔剂用量增大，其密度减小，孔隙度提高。根据Ｇｉｂｓｏｎ和Ａｓｈｂｙｓ理论分析，随着孔隙度提高，硅橡胶泡沫材料的拉伸性能降低，而压缩性能变化不大。