环氧树脂可以制成泡沫塑料。与其他泡沫塑料相比它有很多优点：比一般的聚氨酯泡沫塑料更耐热，不需要想酚醛泡沫塑料那样在低温贮藏、高温固化；比有机硅泡沫塑料价廉而不需要长时间固化，就地发泡而熟化时无需外热，粘结力强，化学上惰性并能自熄等。 硬质环氧树脂泡沫塑料具有卓越的强度、尺寸稳定性、耐热性良、吸水率低，尤其是用中空微球作填料制成的高密度复合泡沫材料密度为0.53~0.67g/cm3、压缩强度可到120MPa。 环氧树脂泡沫塑料主要成型方法有物理发泡、化学发泡和中空微球填充体三种。前两种发泡方法适于制备密度小于0.064g/cm3的低密度的泡沫塑料和密度在0.064~0.32g/cm3的中密度泡沫塑料，中空微球填充的泡沫塑料为大于0.32g/cm3的高密度泡沫塑料。主要原料如下。 环氧树脂：以双酚A型低分子量环氧树脂为主（例如，E-51、E-44），有时也用E-12固化树脂的粉末。固化剂：常用固化剂。 环氧泡沫塑料常用固化剂
发泡剂：多采用费点在50~150℃之间的多元胺、氨基甲酸酯，分解温度低于150℃的偶氮化合物、酰肼、叠氮化合物和氢硼化物等。过去发泡剂重点放到氟氯甲烷发泡剂上，采用这种发泡剂发泡制备的环氧泡沫绝热效率高于或等于聚氨酯泡沫塑料。由于环氧泡沫泡孔难以渗透，这种发泡剂能在泡孔中较长时间保留。氟氯甲烷对臭氧层有破坏作用，已经被限制使用。 表面活性剂：环氧泡沫塑料所用表面活性剂与酚醛和聚氨酯泡沫塑料相同，如吐温类等。 触变剂：触变剂对环氧泡沫塑料泡孔结构的生成有一定影响，根据所制备泡沫塑料类型、树脂和固化剂的选择而定。泡沫制备过程中使用触变剂，操作自由度大。常用的触变剂有颜料、石棉、硅藻土、云母、硅胶、膨润土、有机络合物、金属皂粉和固体植物油等。 ⑴化学发泡法 其树脂配方分别。 低密度泡沫体的典型配方
注：配方1：在120℃下放热量很大，制品拉伸强度可达55016kPa。 配方2：通过添加水，可以改变泡沫体强度。 配方3：配料混合，开始发泡，生成的泡沫体密度32kg/m3。 配方4：在100℃中发泡膨胀，泡沫体的泡孔结构良好。 中密度泡沫体配方
环氧泡沫塑料早期生产曾以偏硼酸三甲酯为发泡剂、二氨基二苯砜为固化剂、低分子量环氧树脂为基质组成。 配方（质量份）： E-51环氧树脂 100 偏硼酸三甲酯（TMB） 30 在上述基本组分中可通过加入塑料助发泡剂苯磺酰肼、表面活性剂等惊醒工艺和性能上的调节。将环氧树脂和除TMB之外的其他材料一起混合均匀，在加入TMB迅速搅拌，把混合物浇注到模具中，物料会自动放热而发泡，环氧树脂随之固化，这种含硼环氧泡沫塑料具有耐高温性。例如，在上述配方中加入15质量份的铝粉作填料，制成的泡沫塑料的密度为0.315~0.46g/cm3，它在260℃保持30min仍有0.75~1.79MPa的压缩强度，这种发泡体系由于性能好目前仍被采用。 ⑵物理发泡法 如果要制取密度低的环氧泡沫塑料，通常用氟里昂作发泡剂。 物理发泡法通常采用喷射发泡，喷射物由环氧树脂和固化剂两种原料组成。例如改用氟利昂-11，用量为6~22质量份，固化剂用三氟化硼络合物，将两种原料用定量泵按一定比例送入喷枪，在喷枪中讲过高速混合后喷射，喷射物涂在物体上，当放热反应开始时即开始发泡，并在1~2min固化。 不同环氧树脂固化剂对压缩强度的影响，从而选择了改性间苯二胺作为固化剂（590#）。 各种固化剂浇注件的压缩强度
以下列配方进行配置（质量份）： E-51 环氧树脂 100 氟氯烃F31 4 固化剂590# 22 DMP-30 2 苯磺酰肼 4 吐温-80 4滴 操作：将环氧树脂、苯磺酰肼、F113、DMP-30、吐温-80等按配方量放入容器没搅拌均匀后，加入固化剂590#，再充分搅拌均匀，倾入模具中，在温室25~30℃放置7~10h，制的泡孔均匀而细的泡沫体，密度为0.32g/cm3，压缩强度为2.47MPa。 在配方基本相同情况下，采用加热固化可以缩短固化时间。固化条件为60℃/30min、80℃/30min，开始发泡和固化；再在100℃/30min、120℃/30min后处理，也能制的泡孔均匀而细的泡沫体，密度为0.3g/cm3，压缩强度为2.34MPa。 ⑶中空微球填充法 由于环氧泡沫采用的物理发泡剂氟氯烷烃将被禁用，化学反应发泡又难以控制，不想聚氨酯泡沫那样容易进行就地浇注，因此中空微球填充法是目前使用和今后发展的方向。中空微球有二氧化硅、陶瓷、塑料三种，从强度、化学稳定性、耐热性等方面来考虑，以二氧化硅中空微球为最佳。SiO2中空微球体积很小，直径仅5~200μm，比同类实心珠小10倍。容积密度一般在0.18~0.38g/cm3，球体表面和球体内部的气体均呈中性。用这样的中空微球作为环氧树脂的填料主要用于制备密度泡沫塑料，制备方法见下例。 将100质量份环氧树脂加热至80℃，然后加入25质量份二氧化硅（或陶瓷，塑料）中空微球，混合10min后，加入9质量份苯胍（简称“促进剂D”），并进行搅拌，把混合物倒入深盘中，并振动之。为了破坏积聚起来的气泡，可吹入200℃左右的热空气。混合物在30~40℃固化2h。制得的泡沫塑料孔径均匀，密度低，在60℃和7MPa压力下体积压缩率仅为1.2%。 |