萘酚改性烯丙基化环保型酚醛树脂的合成及研究

分别以环保型PF(酚醛树脂)和萘酚改性环保型PF为母体,成功合成了烯丙基化PF和萘酚改性烯丙基化PF,并制备了萘酚改性烯丙基化PF/BMI(双马来酰亚胺)共聚树脂;然后分别以上述树脂作为基体树脂,制备了玻璃纤维增强型复合材料。结果表明:当基体树脂为萘酚改性烯丙基化PF/BMI共聚树脂时,相应复合材料的冲击强度(321.6 kJ/m2)和弯曲强度(524.1 MPa)比萘酚改性烯丙基化PF基复合材料提高了11.0%和46.3%,比未改性环保型烯丙基化PF基复合材料提高了42.8%和258.2%,说明萘酚改性烯丙基化PF/BMI共聚树脂的增韧效果优于萘酚改性烯丙基化PF;萘酚改性烯丙基化PF/BMI共聚树脂基复合材料的耐热性能优于未改性烯丙基化PF体系,这是因为前者800℃时的残炭率(39.62%)高于后者(10.92%)所致。     

聚苯醚对环保型酚醛树脂的改性研究

为了解决高性能飞机机体和发动机用材料中产生的耐热及耐磨问题,对聚苯醚改性环保型酚醛树脂进行了研究,发现了一种改性剂X可以明显改善聚苯醚与酚醛树脂合成时的工艺性,并通过DSC、TGA、SEM和EDAX对材料在改性前后的耐热、耐磨性能以及力学性能进行了对比。通过对结果的讨论与分析,表明经过聚苯醚改性后的酚醛树脂,无论是耐热性、耐磨性还是力学性能,同未改性时相比,都有较大程度的提高。聚苯醚改性的酚醛树脂可将树脂的初始失重温度提高10～20℃,可将树脂在600℃时的残余量提高25%,改性后的酚醛树脂的磨损质量损失降低16.8%。另外,与未改性酚醛树脂相比,力学性能方面拉伸强度、弯曲强度与冲击强度分别比未改性前提高了400MPa、200MPa与60kJ/m2。     

钼酸铵/丁腈橡胶改性酚醛树脂对摩擦材料性能的影响

制备了以未改性PF、市售改性PF、钼酸铵/丁腈橡胶复合改性PF作为基体的摩擦材料,研究了钼酸铵/丁腈橡胶改性酚醛树脂(PF)对树脂基摩擦材料摩擦磨损性能的影响,并对不同树脂基摩擦材料的冲击强度、硬度和摩擦磨损性能进行了测试。结果表明,复合改性PF基摩擦材料的冲击强度为3.51~3.72 k J/m2,硬度为73~82,高于未改性PF基摩擦材料的冲击强度(3.22 k J/m2)和硬度(52),有效提高了摩擦材料的韧性和硬度。以复合改性PF为基体的摩擦材料,其摩擦系数的稳定性得以提高,其中以含量为10%的摩擦材料最为稳定,磨损率最小。当树脂添加量相同时,复合改性PF基摩擦材料的摩擦系数的稳定性最好,且摩擦系数值保持在0.37~0.40之间,比未改性PF基摩擦材料的摩擦系数和市售改性PF基摩擦材料摩擦系数稳定;复合改性PF基摩擦材料的高温(350℃)磨损为0.45×10~(–7)cm~3/(N·cm),远低于未改性PF基摩擦材料的1.50×10~(–7)cm~3/(N·cm)和市售改性PF基摩擦材料的0.67×10~(–7)cm~3/(N·cm),抗高温热衰退性最好。     

表面改性对酚醛树脂/氧化石墨烯复合材料的力学性能与摩擦性能的影响

采用硅烷偶联剂KH550对氧化石墨烯(GO)进行表面改性,制备改性的氧化石墨烯(MGO),采用FTIR和XRD对MGO进行结构表征,通过共混、混炼、模压成型工艺制备酚醛树脂(PF)/MGO复合材料,研究GO的表面改性对PF复合材料的力学性能、动态力学性能和摩擦性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的磨损表面进行形貌分析。结果表明:GO的表面改性对提高PF复合材料的力学和动态力学性能、摩擦学性能具有明显效果,相比于未改性的PF/GO复合材料,其冲击强度提高了24.32%,弯曲强度提高了10.95%,弯曲模量提高了21.21%,松弛模量提高了42.22%,形变率降低了40.79%,同时改性的PF/MGO复合材料具有较高的摩擦系数和磨损率;扫描电镜观察结果显示,复合材料的磨损表面显得平整、光滑。     

SiO_2杂化环保型酚醛树脂的研究与制备

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,成功制备了玻璃纤维增强型改性PF(酚醛树脂)基复合材料的基体树脂——环保型纳米SiO2/PF。研究结果表明:当w(TEOS)=10%时,PF/SiO2复合材料的综合性能相对最好,其拉伸强度(758 MPa)、弯曲强度(945 MPa)和冲击强度(261 kJ/m2)分别比未改性体系提高了144%、53%和30%;改性PF体系的最大失重速率温度比纯PF体系提高了40～50℃,其热分解第二阶段的活化能由134.41 kJ/mol升至240.72 kJ/mol;玻璃纤维增强型PF/SiO2复合材料的线烧蚀率和质量烧蚀率分别比纯PF体系降低了22.5%和8.4%。     

全氟聚醚改性超高相对分子质量聚乙烯复合材料的性能研究

通过添加全氟聚醚（PFPE）对超高相对分子质量聚乙烯（PE-UHMW）进行改性,研究了PFPE含量对PE-UHMW复合材料力学性能及摩擦磨损性能的影响,采用热重分析仪和差示扫描量热仪分析了复合材料的热性能,同时利用扫描电子显微镜观察了复合材料磨损表面形貌。结果表明,当PFPE添加量为3 %（质量分数,下同）时,改性复合材料的摩擦因数、体积磨损相对未改性的分别降低20.8 %、59.4 %,摩擦磨损性能改善显著;改性后的复合材料其力学性能和热性能略有提升;未改性复合材料磨损机理主要表现为黏着磨损和塑性变形,改性复合材料则表现为疲劳磨损,伴有轻微的塑性变形。     

双马来酰亚胺改性酚醛树脂的制备及其性能研究

采用烯丙基氯对PF(酚醛树脂)进行醚化,得到AEN(烯丙基化酚醛树脂);然后将其与BMI(双马来酰亚胺)共聚,制备BMAEN(BMI改性AEN)。采用红外光谱(FT-IR)法、差示扫描量热(DSC)法和热失重分析(TGA)法等手段对其结构和耐热性等进行了表征与分析。结果表明:BMAEN的耐热性能良好,其5%失重温度提高了47.5℃、最快热分解温度为462.0℃且800℃时残炭率为47.48%;BMAEN基玻璃纤维增强型复合材料的力学性能明显优于未改性PF基玻璃纤维增强型复合材料。     

多面体低聚倍半硅氧烷对环氧树脂热性能影响分析

选用有机–无机纳米杂化材料乙烯环氧基多面体低聚倍半硅氧烷(EOVS)和环氧醚基多面体低聚倍半硅氧烷(GPOSS)为改性剂,与4,4′-二氨基二苯甲烷环氧树脂共混制得不同改性剂质量分数(树脂与改性剂总质量的百分数)的EOVS或GPOSS改性环氧树脂,考察了改性树脂的固化反应程度、玻璃化转变温度(Tg)和热稳定性。结果表明,当EOVS或GPOSS的质量分数为1%时,两种改性树脂的固化交联程度和Tg最高,Tg比未改性树脂分别提高了9.18℃和11.51℃;当EOVS质量分数为5%或GPOSS质量分数为1%时,改性树脂的热失重5%温度比未改性树脂提高6.24℃和8.1℃。在笼形结构的空间位阻和Si—O、Si—C等高键能化学键的综合作用下,多面体低聚倍半硅氧烷的引入可提高环氧树脂的热性能。     

蔗糖八乙酸酯改性酚醛树脂的研究

首次将蔗糖八乙酸酯(SOA)引入到酚醛树脂(PF)体系中,并采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)等对改性PF的性能进行了表征。结果表明:当w(SOA)≤9.1%时,PF的热分解温度和800℃时的残炭率都有所提高;加入SOA后,PF的固化温度提高,并且由一步固化转变为二步固化;SOA与PF具有良好的相容性,可以有效抑制树脂固化中产生的气泡,有利于降低材料的内部缺陷;当w(SOA)≈7%时,玻璃纤维增强SOA改性PF复合材料的冲击强度提高了9.5%。     

盐酸特比萘酚改性硅丙树脂的制备与性能研究

通过自由基聚合将含有广谱抗菌活性的盐酸特比萘酚(TH)接枝共聚到硅丙树脂链上,合成出了盐酸特比萘酚改性硅丙树脂。改性涂层与普通硅丙涂层比较,吸水率下降了1%,当有机硅单体添加量达到15%时,对水接触角提高了13.8°,同时增强了涂层的抑菌活性。通过其他常规性能测试,TH改性涂层与未改性硅丙树脂涂层性能基本没有差别。     

环氧树脂和氧化锌对含磷化合物阻燃HIPS力学性能的影响

研究环氧树脂（EP）和氧化锌用量对含磷化合物阻燃高抗冲聚苯乙烯（HIPS）力学性能的影响。结果表明,EP可以改善含磷化合物在HIPS中的分散,提高含磷化合物阻燃HIPS的强度和刚度,但使材料的韧性下降：适量的氧化锌进一步提高了（EP-含磷化合物）复合阻燃HIPS的力学性能,当其用量为6份时,材料具有较好的综合力学性能。     

新型呋喃树脂的制备与改性

以糠醇和糠醛为原料在草酸催化作用下发生缩聚制取新型呋喃树脂。研究表明,当糠醇与糠醛的质量比为7：3,草酸用量为原料质量的0．33％,在回流温度下反应3．5h时,反应制得的呋喃树脂黏度达到78s,且与水玻璃混合良好,采用对苯甲酸作固化剂固化后耐水、耐高温性能优,从而达到改性水玻璃胶泥的目的。采用尿素与甲醛替代所有的糠醛与大部分的糠醇进行缩聚合成出脲醛呋喃树脂。研究表明,当n（尿素）：n（甲醛）：n（糠醇）为3：1：2,在回流温度下反应3．5h,可获得性价比优的改性呋喃树脂。     

液体环氧树脂精制工艺改进研究

研究了液体环氧树脂精制工艺中加碱方式和用量,助催化剂种类及用量以及反应时间等对产品质量的影响,得到了最优精制工艺:第1次NaOH用量为粗树脂中有机氯物质的量,反应时间0.5 h;第2次NaOH用量为粗树脂中有机氯物质的量的2倍,滴加时间1 h,反应时间1 h,助催化剂异丙醇加入量5‰(基于粗树脂质量)。精制时加入助催化剂可增强NaOH与树脂可水解氯的反应程度,提高NaOH利用率,使其消耗量降低40%,废水总量降低40%,具有良好的应用价值。     

环氧化聚乙烯醇改性PAE湿增强剂的合成及作用机理

通过环氧化聚乙烯醇(PVA)对聚酰胺多胺环氧氯丙烷(PAE)湿增强剂进行改性,探讨了改性方式、改性剂的用量、改性树脂用量对纸张增强性能的影响。研究表明:PVA可以对PAE进行化学改性和物理改性,且化学改性优于物理改性。红外光谱图表明化学改性可以使PVA环氧化。GPC测定改性后的PAE树脂相对分子质量(简称分子量)为13508。SEM扫描电镜图显示,添加经环氧化PVA改性树脂的纸张,纤维间结合更紧密。当改性剂质量分数为16%,改性树脂添加量1%,与改性前相比,经环氧化PVA改性后的PAE树脂干增强指数提高了23.42%,湿增强指数提高了73.78%,耐折次数提高了201.10%,撕裂度提高了22.85%,耐破度提高了288.70%。     

丙烯酸改性F-44环氧树脂及其光固化性能研究

研究了丙烯酸改性F - 44环氧树脂的制备条件 ,包括催化剂的用量、反应时间、反应温度对丙烯酸转化率的影响。发现当反应温度为 95℃、催化剂的用量为单体质量的 1 5 %时 ,6h之内反应即可完成 ;用紫外光曝光、FT -IR跟踪碳碳双键含量变化的办法测试并证实了改性树脂具有优良的光敏性 ,紫外光曝光 5s后 ,双键反应程度达到 6 0 % ;残留 5 0 %环氧基的丙烯酸改性F - 44树脂制成的漆膜在紫外光曝光后的附着力达到 1级 ,并在质量分数为 10 %的酸、碱溶液及丙酮、甲苯中 2 5℃浸泡 1h无变化。采用FT -IR对所合成的树脂的结构进行了表征 ,证实改性树脂中含有环氧基、丙烯酸结构     

化学交联法改善氧化淀粉胶粘剂性能的研究

以硼砂、甲苯二异氰酸酯(TDI)、环氧氯丙烷和三聚氰胺-甲醛树脂等分别作为氧化淀粉的交联改性剂,研究了交联改性剂类型对氧化淀粉胶粘剂耐水性、干燥速率等影响。结果表明:经交联改性后,氧化淀粉胶粘剂的耐水性及干燥速率均明显提高;当交联改性剂为三聚氰胺-甲醛树脂时,相应胶粘剂的吸水率(58.9%)相对最低、干燥时间(700 s)相对最短,说明其改性效果相对最好;当交联改性剂为硼砂时,相应胶粘剂的吸水率(144.9%)相对最高、干燥时间相对最长,说明其改性效果相对最差。用三聚氰胺-甲醛树脂交联改性淀粉胶粘剂制成的瓦楞纸板,在常温水中浸泡48 h后不开胶,完全满足包装纸箱用相关标准的耐水性指标要求。     

Thermal degradation and fire performance of wood treated with PMUF resin and boron compounds

Plantation Chinese fir wood was modified by low molecular weight phenol melamine urea formaldehyde (PMUF) resin, boron compounds (BB), and the mixture of PMUF/BB (PMUF‐BB), followed by a curing step. The fire performance and thermal degradation of wood was measured by limiting oxygen index instrument, cone calorimeter, and simultaneous thermal analysis. The results showed that the limiting oxygen index increased to 50.7%, 43.5%, and 55.0% for BB, PMUF, and PMUF‐BB samples, respectively. The PMUF resin decreased the heat release rate of wood but increased the total heat release compared with the control samples. The thermal analysis results demonstrated that PMUF resin enhanced the thermal stability of wood, however, had little impact on the residual chars. Combinative treatment with boron compounds could substantially reduce the fire risk for PMUF‐modified wood, making them especially useful for application in public settings.     

氯醋树脂的改性及性能表征

研究了氯醋树脂的改性,并对改性树脂性能进行了表征。氯醋树脂通过碱法催化方式在甲醇溶液中改性,制备了含羟基的三元树脂,羟值为63~76。对得到的含羟基三元树脂用甲苯—2,4-异氰酸酯进行改性,改性后得到的聚氨酯树脂比三元树脂材料的力学性能有较大的提高,最大载荷提高了50%,抗拉强度提高了100%,储能模量提高了60%;通过红外光谱,表明有—NH存在,羟基特征峰消失,即表明,对三元树脂中羟基进行了屏蔽。这些改性树脂具有较好的应用前景。     

低有机氯含量PAE基纸张湿强剂的制备及性能评价

利用二乙烯三胺和己二酸为原料，对甲苯磺酸为催化剂合成聚酰胺，在聚酰胺和环氧氯丙烷的反应中加入三乙胺和阳离子改性剂，反应得到改性聚酰胺环氧氯丙烷（PAE）树脂，将其用作纸张湿强剂，进行浆内施胶得到了改性PAE树脂施胶纸张。通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）及溶液稳定性测试对改性PAE树脂的结构和稳定性进行了表征，讨论了温度和三乙胺用量对有机氯含量的影响、三乙胺及阳离子改性剂用量对改性PAE树脂施胶纸张物理性能的影响。结果表明，当温度为50℃、三乙胺用量为7.4%（相对于反应物总质量）、阳离子改性剂用量为24.6%（相对于反应物总质量）时，制备的改性PAE树脂中有机氯含量为0.067%（相对于PAE树脂总质量），低于国家标准规定的0.7%，并可在室温下稳定放置。当改性PAE树脂添加量为质量分数1.6%，其浆内施胶效果最佳，浆内zeta电位为-1.2mV，纸张接触角为63.56°，改性PAE树脂施胶纸张与原纸相比干抗张指数、湿抗张指数、撕裂指数和耐折度分别提高了41%、13%、32.8%和27%，纸张物理性能明显增强。     

乙二胺修饰的碳纳米管对环氧树脂力学性能的影响

利用乙二胺对多壁碳纳米管(MWNTs)进行化学修饰,并制备碳纳米管/环氧树脂复合材料,研究了乙二胺修饰的碳纳米管对碳纳米管/环氧树脂复合材料力学性能的影响。实验表明,碳纳米管经乙二胺修饰后,改善了它在环氧树脂中的分散性,提高了环氧树脂复合材料的力学性能。氨基化碳纳米管用量达1.0%时,复合材料的冲击强度、断裂伸长率、拉伸强度和弯曲强度分别较纯环氧树脂提高200%、275%、48%和30%。