ZnO纳米颗粒增强木质素-酚醛泡沫：配方设计、性能优化及特性研究

《Reactive and Functional Polymers》：ZnO nanoparticle-reinforced lignin-phenol-formaldehyde foam: Formulation, optimization and properties

本研究优化了ZnO纳米粒子增强的木质素酚醛泡沫（ZnO-LPF）的配方，评估了其机械性能及热导率。通过部分替代苯酚以木质素为生物基材料，实现了环保型绝缘泡沫的开发，并分析了ZnO浓度对性能的影响。

　　

P.R. Sarika | Hessa Rashid Bhughanim AlSuwaidi | Roudha Saeed Alhelli Alhajeri | Sara Ahmed Alhammadi | Mariyam Jassim Aljasmi | Paul Nancarrow

美国沙迦大学化学与生物工程系，邮政信箱26666，沙迦，阿拉伯联合酋长国

摘要

本研究优化了ZnO纳米颗粒增强木质素-酚醛泡沫（ZnO-LPF）的配方，并评估了其提升机械性能的潜力。绝缘材料行业正朝着更加可持续的方向发展，通过部分用生物基替代品替代石油资源原料来制造泡沫。LPF泡沫就是这类替代品之一，它是由酚和甲醛合成的酚醛泡沫的替代品。虽然用木质素部分替代酚可以减少对环境的影响，但酚醛泡沫的一些关键性能（如机械强度）会受到影响。在本研究中，通过用木质素替代一定比例的酚来制备LPF树脂，并通过改变配方来制备不同类型的LPF泡沫，同时测量其关键性能以获得最佳性能的配方。随后，通过添加ZnO纳米颗粒进一步改进了所选配方，并分析了其浓度对提升关键性能的影响。采用扫描电子显微镜、热重分析、导热性和机械性能分析对树脂和泡沫进行了表征。10LPF泡沫的压缩强度在添加ZnO初期有所提高，但在纳米颗粒浓度较高时又有所下降。含有0.1%（重量百分比）ZnO的泡沫表现出优异的压缩强度和导热性。