酚醛树脂基多孔炭材料制备的研究

以酚醛树脂为炭前驱体、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)为造孔剂,采用聚合物共混炭化法制备了多孔炭材料,考察了造孔剂PVB的含量、炭化温度和炭化时间对多孔炭材料比表面积和孔结构的影响.结果表明,在造孔剂PVB的含量为40%、炭化温度为700℃、炭化时间为1.0 h的条件下,可制得BET比表面积为540.4 m2·g-1、孔容为0.37 cm3·g-1、平均孔径为7.298 nm的多孔炭.     

改性酚醛树脂基多孔碳材料电极材料研究进展

酚醛树脂多孔碳材料具有良好的热稳定性,而且来源丰富、价格低廉,主要作为双电层电容的电极材料来使用,本论文主要讨论和介绍了提高酚醛树脂多孔碳材料比电容和电化学性能的几种方法,比如通过改性调节孔的形貌及结构、大小,或者利用掺杂的方法加入部分赝电容,以及增强多孔碳材料的石墨化程度来增大比表面积和导电性能。总结了各种方法的特点以及今后酚醛树脂多孔碳材料作为电极材料的发展趋势和要求。     

酚醛树脂对介孔碳孔结构及有序性的影响

以酚醛树脂为碳前体,三嵌段聚合物F127作为模板剂,采用溶剂挥发自组装法制备了有序介孔碳材料。采用凝胶渗透色谱测定了不同合成温度酚醛树脂的分子量;使用X射线衍射、透射电镜和N2吸/脱附等手段对有序介孔碳进行了表征。研究了合成酚醛树脂的温度对介孔碳孔径分布及有序性的影响。结果表明,随着合成酚醛树脂的温度从75℃升到95℃,介孔碳的有序性先增后减:酚醛树脂的合成温度为85℃时,所得介孔碳有较好的有序性,介孔孔容和比表面积分别为0.115cm3/g和127m2/g,平均孔径为3.41nm。     

硅藻土基多孔陶瓷的制备及性能研究

本实验以硅藻土为主要原料，天然有机细粉为造孔剂，水玻璃为高温粘合剂，经半干压成型，常规烧成，制出了性能优良的硅藻土多孔陶瓷，随着造孔剂的加入量、烧成制度的改变，气孔率从47％增加至71％，最大孔径也随之从1－10μm变化，密度从1．3g/cm^3到0．7g/cm^3改变，抗压强度则从11．05MPa降至4．38MPa。不同孔径及显气孔率的材料，在饮料、水的净化及催化剂载体等方面的应用有很好的前景。     

空心玻璃微珠复合聚氨酯泡沫塑料的泡孔结构与性能

研究了加入空心玻璃微珠后，硬质聚氨酯泡沫塑料的泡孔结构、压缩性能以及阻尼性能。结果表明，随着空心玻璃微珠用量的增加，硬质聚氨酯泡沫塑料的泡孔减小，压缩强度提高，而材料的阻尼因子无明显变化。     

耐热性钼酚醛树脂基摩擦材料的研究

围绕提高摩擦材料的高温摩擦系数，用差热分析和热重分析测试方法分析了钼酚醛树脂的热稳定性，确定了摩擦材料的工艺流程和工艺条件， 制备了以钼酚醛树脂为基体的摩擦材料，同时测定了摩擦材料的性能。结果表明，钼酚醛树脂具有良好的热稳定性，热分解温度为522℃，600℃下失重率仅为17．5％，用其制成的摩擦材料的高温摩擦系数稳定，热恢复性好。     

不同复合表面活性剂体系对酚醛树脂泡沫塑料性能影响的研究

采用不同的表面活性剂,包括吐温80、吐温20、DC-193、AES和OP-10等复配成复合表面活性剂.在发泡剂与固化剂种类和用量相同的条件下,使用不同的复合表面活性剂对酚醛树脂进行发泡.进而研究复合表面活性剂体系对泡沫塑料材料的吸水率、耐磨性、抗压强度、表现密度等性能的影响,并时表面泡孔结构进行观察,从而得出当采用4号表面活性剂体系时,泡沫塑料的综合性能最优,并得出4号表面活性剂的最佳质量分数为8%.     

具有发达中孔的多孔炭材料的研究进展

本文综述了国内外在调控多孔炭材料孔径分布，特别是提高其中孔率方面的研究进展，着重介绍了催化活化、界面活化、混合聚合物炭化、有机凝胶炭化、铸型炭化等孔径调控技术及其孔结构形成机理。为控制多孔炭材料的孔径大小和分布，提出其中孔容积（率）和吸附性能提供了理论和实验依据。     

The effect of resin formulation on the cellular morphology and mechanical properties of phenolic foams

In the present study, the effects of blowing agent concentration, surfactant, and resin viscosity on the cellular structure, density, and compressive strength of phenolic foams were investigated. The mechanism of foaming was studied by thermal analyses, as well. The scanning electron microscopy was performed to investigate the morphology of foams. The presence of surfactant was essential to obtain a foam structure. By increasing the amount of blowing agent in the formulation, the bubbles became larger. The variation of the resin viscosity had the sharp effect on the cell size and its distribution so that the cell size dropped from 108 to 77 μm in the sample with the highest viscosity. The mechanical properties were significantly affected by foam structure as well as the cell uniformity. By decreasing the average cell sizes, the compression strength and modulus were improved up to more than 60%. Finally, the optimum values for viscosity of resin and, blowing agent, and surfactant concentrations were obtained. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2020 , 137, 48331.     

Impact performance of phenolic composites following thermal exposure

The notched and unnotched Izod impact properties of a series of phenolic-glass composites following thermal exposure at 180°C, 300°C, and 800°C have been investigated. Four phenolic resins; a resol, a novolac, a resol/novolac blend, and a furan-novolac/resol copolymer were used to prepare the composites. The notched and unnotched impact properties of all S-glass composites improved following thermal exposure at 180°C for times up to 28 days. The best results at 180°C were obtained for the copolymer-based composite. However, thermal exposure at 300°C for times greater than 1 day led to significant reduction in the performance of this composite. The best retention of impact properties folowing exposure at 300°C and 800°C was found for the composite made with the resol/novolac blend. The results indicate that the impact properties of phenolic composites made with modified resins, that is, a blended resol/novolac or a furan-novolac/resol copolymer resin, improve significantly. © 1998 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 67: 349–361, 1998     

玻纤增强酚醛注塑料的制备技术和性能

研究了玻纤增强酚醛注塑料制备过程中基质树脂的选择、固化作用与交联结构的控制及玻纤分散技术,考察了不同基质树脂制备的酚醛注塑料的固化成型结构形态和固化流变特性.进一步采用热固性与热塑性酚醛树脂相复配的基质树脂体系,经配方和制备工艺的优化,制备了高填充量玻纤增强酚醛注塑料.该注塑料具有良好的注塑成型性能,注塑制品具有高强度, 冲击强度达到4.3 kJ•m^-2,弯曲强度137.4 MPa,同时热变形温度为 245 ℃,阻燃性通过美国UL 94 V-0级认证,并具有优良的尺寸稳定性、电绝缘性能和低成本优势.     

Preparation and properties of the phenolic foams with controllable nanometer pore structure

Phenolic foam with nanometer pore structure and high strength was prepared by using a novel foaming method of phenol–formaldehyde novolac resin solution under pressure. Pore structure and the effects of pressure and resin concentration on it were investigated. Results showed that the mean pore size decreases from 800 to 30 nm with the increase of resin concentration from 0.08 to 0.36 g/mL. The pressure has a great effect on the pore structure and an optimal range (2.0–4.0 MPa) at which the pore size is small in level of nanometer and has a good distribution. The nanometer pore structure resulted in significant improvement of compressive strength and thermal insulation properties of phenolic foam. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

先进吸附材料在含酚工业废水中应用的研究进展

苯酚及其衍生物作为重要的化工生产原料及中间体,广泛存在于各类化工行业应用及生产中,含酚工业有机废水具有来源广、数量多、污染大、高毒性、难降解等特点,吸附法是含酚有机废水处理的一种简单而高效方法,选择合适的吸附材料是处理含酚工业废水的关键.综述了国内外先进吸附材料用于含酚工业废水中的实例,对于不同浓度的含酚废水的预处理及...     

酚醛改性苯并(噁)嗪树脂耐烧蚀材料的研究

对不同组成苯并口恶嗪/酚醛共混树脂体系进行了研究,内容包括共混树脂的反应动力学参数计算、共固化机理、热分解动力学以及耐烧蚀性能等。结果表明:酚醛与苯并口恶嗪树脂共混后可以改变苯并口恶嗪的固化机理,酚醛树脂的加入使口恶嗪分子由热开环变为活泼氢开环,在较低温度下就可以反应,降低了固化反应温度。同时共混树脂可以使固化过程收缩率和小分子挥发物比传统的酚醛树脂低,可以减少烧蚀试样的表面裂纹,致密的碳化层具有一定附着强度,提高了共混树脂烧蚀性能。该共混体系可以作为宇航领域中1种性能优良的耐烧蚀树脂体系。     

磷石膏基复合相变材料的制备及储热性能研究

以磷石膏为原料,采用常压盐溶液法在硝酸镁溶液中制备α-半水石膏,以凹凸棒土和聚氨酯为载体、十水硫酸钠和结晶乙酸钠二元共晶水合盐为相变材料,采用真空吸附法制备定形相变材料,然后将α-半水石膏与定形相变材料复合制备磷石膏基相变材料,并考察了其机械强度和储放热性能。结果表明,由磷石膏制备的α-半水石膏抗折、抗压强度分别为8.9、36.8 MPa,定形相变材料的相变温度为28.5 ℃,相变焓为82.6 J/g。由于掺入相变材料导致石膏晶体结合点减少,磷石膏基相变材料抗压强度降低,但其仍然能够达到建筑石膏的使用要求。升、降温实验结果表明,磷石膏复合相变材料与纯磷石膏保温箱相比,温差为8.9 ℃,具有一定的储能效果。     

木素基酚醛树脂胶粘剂的应用性能研究

采用热化学酚化技术活化木素得到木素酚化产物,以酚化产物代替苯酚制备低成本的木素酚化液基酚醛树脂(LPF)胶粘剂。采用红外光谱(FT-IR)对LPF和传统PF的结构进行了表征,通过对比试验分析了LPF的应用性能,并对LPF胶粘剂应用性能产生的机理作了一定的探讨。结果表明:酚化后的木素参与了LPF胶粘剂的合成,并具有新的不同取代基的苯环结构;LPF胶粘剂与传统酚醛树脂(PF)胶粘剂具有相似的应用性能,前者比后者具有更低的游离酚(醛)含量(游离酚<0.12%,游离醛<0.08%)、更快的干燥速率和更低的施胶量(固含量29%时施胶量为297g/m2);另外,LPF胶粘剂具有优异的胶合性能(达到了Ⅰ类胶合板的标准要求)和储存稳定性,完全满足高性能环保型胶粘剂的使用要求。     

热塑性酚醛树脂结构对覆膜砂壳型性能的影响

通过软化点、凝胶时间、分子质量、流变性及拉伸性能测试和电镜观察,研究了热塑性酚醛树脂的性能及其分子质量,邻对位比(O/P)对覆膜砂壳型拉伸强度的影响。结果表明:随着酚醛树脂分子质量(Mw)和O/P的增大,覆膜砂壳型拉伸强度逐渐下降;热塑性酚醛树脂的Mw为1 400～1 500,O/P为1.5～1.6时可以获得拉伸强度>5.0 MPa的覆膜砂壳型。     

纳米改性碳/酚醛树脂基复合材料性能研究

针对碳/酚醛树脂基复合材料层间剪切强度低的缺点,采用纳米填料进行改性。测试了2种纳米填料(纳米碳纤维、碳纳米管)改性后酚醛树脂的热解性能,研究了纳米填料对复合材料力学性能、烧蚀性能以及高温炭化后力学性能的影响,并观察分析了复合材料测试后的微观形貌。研究结果表明,纳米填料改性后,复合材料的力学性能、烧蚀性能均有所改善。其中,纳米碳纤维改性后复合材料的常温层间剪切强度达到24.9 MPa,氧乙炔线烧蚀率为22.75μm/s,质量烧蚀率为23.58 mg/s。纳米碳纤维表面粗糙,与树脂基体的界面强度高,因此其改性后的力学性能和烧蚀性能优于碳纳米管。