耐高温酚醛树脂研究进展

酚醛树脂在胶粘剂领域是一种非常重要的材料,但是由于普通酚醛树脂分子链中存在大量的酚羟基和亚甲基,使酚醛树脂的耐热性受到影响.因此,要想提高酚醛树脂的耐高温性能,就需要改善酚醛树脂的分子结构.详细对硅改性酚醛树脂、钼改性酚醛树脂、硼改性酚醛树脂和硼硅改性酚醛树脂进行了综述,旨在为制备耐高温酚醛树脂提供参考.     

化学改性耐高温酚醛树脂研究进展

酚醛树脂类胶粘剂在耐高温胶粘剂领域占有十分重要的地位,但由于未改性的酚醛树脂结构中的酚羟基和亚甲基很容易被氧化,酚醛树脂的耐热性受到影响,对此,国内外学者对酚醛树脂进行改性,即用不同的化合物或聚合物通过化学或物理方法(如共聚或机械混合)改性制得到酚醛树脂。本文详细对化学改性提高酚醛树脂的耐热性能进行了综述,包括钼改性酚醛树脂、硼改性酚醛树脂、有机硅改性酚醛树脂和硼硅改性酚醛树脂。     

硼、钼双改性酚醛树脂的制备与表征

采用硼、钼双改性酚醛树脂,制备具有耐高温性能的酚醛树脂,并利用红外光谱仪、热重分析和冲击试验等方法对其性能进行分析。结果表明:硼和钼元素已经接枝到酚醛树脂的分子链中;硼、钼双改性酚醛树脂耐热性能和抗冲击性能明显优于传统的热塑性酚醛树脂PF。     

硼改性酚醛泡沫的耐高温性能

本文以添加硼酸的方法,通过控制体系的pH值,合成可发泡的硼改性酚醛树脂,并制备出硼改性酚醛泡沫。测试表明,该材料具有良好的耐高温性能,其热分解温度为450℃,800℃热失重为60%,最高使用温度为200℃。同时探讨体系pH值对硼改性酚醛树脂可发性和稳定性的影响,分析硼改性提高酚醛泡沫耐高温性能的原因。     

本期特约专栏主持人——张斌教授：原位生成SiO2改性硼硅酚醛树脂的合成与性能研究

在合成酚醛树脂的过程中引入有机硅预聚物和硼酸,制得硼硅酚醛树脂,并在此基础上加入正硅酸乙酯,原位水解生成SiO2,进一步改性了硼硅酚醛树脂。分别考查了有机硅预聚物、硼酸和正硅酸乙酯加入量对改性酚醛树脂粘接强度的影响。通过IR考查了改性树脂的结构,硼氧键和硅氧键成功地引入到酚醛树脂中。还通过DSC和不同条件下粘接强度的测试考查了改性树脂的固化性能,确定了其固化工艺。空气气氛中的热重分析则表明改性酚醛树脂初始分解温度为475℃,1000℃残炭率为21％,耐热性明显优于普通酚醛树脂。     

原位生成SiO_2改性硼硅酚醛树脂的合成与性能研究

在合成酚醛树脂的过程中引入有机硅预聚物和硼酸,制得硼硅酚醛树脂,并在此基础上加入正硅酸乙酯,原位水解生成SiO 2,进一步改性了硼硅酚醛树脂。分别考查了有机硅预聚物、硼酸和正硅酸乙酯加入量对改性酚醛树脂粘接强度的影响。通过IR考查了改性树脂的结构,硼氧键和硅氧键成功地引入到酚醛树脂中。还通过DSC和不同条件下粘接强度的测试考查了改性树脂的固化性能,确定了其固化工艺。空气气氛中的热重分析则表明改性酚醛树脂初始分解温度为475℃,1 000℃残炭率为21%,耐热性明显优于普通酚醛树脂。     

硅改性酚醛树脂研究现状

综述了含硅化合物改性酚醛树脂的应用研究进展,涉及有机硅、纳米二氧化硅、无机硅酸盐及硼硅改性酚醛树脂复合材料的热稳定性、微观形貌和力学性能等,并对晶须硅在未来酚醛树脂材料中的应用作出了展望。     

硼酚醛树脂的合成及应用研究进展

综述了硼改性酚醛树脂的研究进展,讨论了几种合成方法的特点、效果和作用机理。硼酚醛树脂比普通酚醛树脂具有更为优良的耐热性、瞬时耐高温性能和力学性能,这些性能的改善提高了酚醛树脂的应用价值,扩大了其使用范围。还介绍了几种硼酚醛树脂改进的新工艺。     

耐高温酚醛树脂胶粘剂研究进展

综述耐高温PF(酚醛树脂)胶粘剂的研究进展,包括其在航空、航天领域的应用以及PF胶粘剂的耐高温改性。耐高温改性主要集中在硼改性、有机硅改性、无机填料改性以及有机/无机复合改性等方面。最后对耐高温PF胶粘剂的发展方向进行了展望。     

酚醛树脂/碳化硼/聚硼氮烷复合物的固化行为及其热解性能

酚醛树脂作为一种热固性树脂基体具有广泛的应用。为了满足其作为高性能树脂基体在苛刻条件(耐高温和抗氧化)下的使用,进一步提高酚醛树脂的耐热性能并兼顾其工艺性能显得尤为重要。采用含有无机元素的耐热性聚合物(聚硼氮烷)和碳化硼纳米粒子协同改性酚醛树脂的方法,能够克服单独加入碳化硼导致的酚醛树脂固化温度升高的问题。固化动力学分析表明,加入聚硼氮烷的酚醛树脂改性体系,其固化转化率显著高于同温度下酚醛树脂或碳化硼改性酚醛树脂的转化率。同时,聚硼氮烷和碳化硼协同改性酚醛树脂固化物在高温阶段(800~1000℃)的热解稳定性较改性前有大幅度的提高。通过红外光谱分析了不同热解程度下酚醛树脂及其改性物的结构,进一步阐述了聚硼氮烷和碳化硼协同作用对酚醛树脂改性体系固化行为和热解过程的影响机制。上述采用耐热性活性聚合物和碳化硼陶瓷粒子协同改性热固性树脂的方法,有望在高性能复合材料树脂基体中得到运用。     

酚醛树脂/碳化硼/聚硼氮烷复合物的固化行为及其热解性能

酚醛树脂作为一种热固性树脂基体具有广泛的应用。为了满足其作为高性能树脂基体在苛刻条件（耐高温和抗氧化）下的使用,进一步提高酚醛树脂的耐热性能并兼顾其工艺性能显得尤为重要。采用含有无机元素的耐热性聚合物（聚硼氮烷）和碳化硼纳米粒子协同改性酚醛树脂的方法,能够克服单独加入碳化硼导致的酚醛树脂固化温度升高的问题。固化动力学分析表明,加入聚硼氮烷的酚醛树脂改性体系,其固化转化率显著高于同温度下酚醛树脂或碳化硼改性酚醛树脂的转化率。同时,聚硼氮烷和碳化硼协同改性酚醛树脂固化物在高温阶段（800～1000℃）的热解稳定性较改性前有大幅度的提高。通过红外光谱分析了不同热解程度下酚醛树脂及其改性物的结构,进一步阐述了聚硼氮烷和碳化硼协同作用对酚醛树脂改性体系固化行为和热解过程的影响机制。上述采用耐热性活性聚合物和碳化硼陶瓷粒子协同改性热固性树脂的方法,有望在高性能复合材料树脂基体中得到运用。     

热熔胶膜法制备硅硼改性酚醛树脂预浸料及复合材料

纤维增强酚醛树脂基复合材料具有易成型、加工周期短和隔热性能好等优点,可用作烧蚀型热防护材料。本文对热熔胶膜法制备的高硅氧/硅硼改性酚醛预浸料及其复合材料进行了研究。硅硼改性酚醛树脂具有优异的热稳定性,氮气气氛下,800℃残碳率高达75.3%。高硅氧/硅硼改性酚醛预浸料的百分流动度、挥发份和树脂含量分别为21.3%、5.7%和40.2%。对比溶液法制备预浸料成型的层压板,采用热熔胶膜法制备的高硅氧/硅硼改性酚醛复合材料层压板的弯曲强度和层间剪切强度分别提高了56.2%和22.1%。氧乙炔线烧蚀率和质量烧蚀率分别为0.0498mm/s和0.0506g/s。高硅氧/硅硼改性酚醛复合材料优异的耐烧蚀性能有助于降低热防护材料的厚度,减轻火箭、导弹等的总体质量,对提高武器装备的性能具有重要的意义。     

高残炭酚醛树脂的研究进展

综述了高残炭酚醛树脂:硼改性、钼改性、芳基酚改性及硅氮烷改性酚醛树脂,酚三嗪树脂,苯并恶嗪树脂的研究进展。上述改性后的酚醛树脂,耐热性显著提高。这些研究为耐烧蚀材料的应用提供了理论依据,为新一代的高残炭树脂的开发提供了方向。最后指出酚醛树脂在今后的耐烧蚀材料领域仍然会发挥重要的作用。     

国内酚醛树脂的耐磨性研究概况

综述了近十余年来国内酚醛树脂耐磨性的研究进展.分类介绍了丁腈橡胶改性酚醛树脂、植物油改性酚醛树脂、微粒增韧酚醛树脂、硼化合物改性酚醛树脂以及纤维增强酚醛树脂等.     

硼酚醛树脂在涂料中的应用

通过将硼酚醛树脂和环氧树脂进行混用,利用硼酚醛树脂优异的耐酸、碱腐蚀性能以及耐高温性能和环氧树脂可以常温固化成膜的特点,制备常温固化的耐高温防腐蚀涂料。     

橡胶改性酚醛树脂的研究

通过冲击试验、热分析、摩擦试验等手段研究了硼改性酚醛树脂、腰果壳油改性酚醛树脂、苯并恶嗪开环聚合酚醛树脂作为摩擦材料基体树脂的各自特点，以及丁腈、羧基丁腈、丁苯、丁苯吡四种橡胶改性硼改性酚醛树脂的效果。结果表明，硼改性酚醛树脂可使纤维与填料较好匹配；羧基丁腈橡胶改性的硼改性酚醛树脂的磨损率最低，综合性能优于其它三种橡胶改性的酚醛树脂。     

硼酚醛树脂的合成改性及其应用研究

硼酚醛树脂是一种耐热性较好且成本较低的高分子聚合物，其初始分解温度可达350℃以上。文章对硼酚醛树脂的合成方法、性能、改性途径等进行综述。研究表明：共混法合成硼酚醛树脂存在硼源反应不完全，改性效果不稳定等问题；水杨醇法存在收率低的问题，但制备过程易控制，产品质量稳定；固相合成法的改性效果相对较好，但对反应条件要求较高。硼酚醛树脂的改性主要从增韧改性、耐水改性和耐热改性等方面进行。对硼酚醛树脂未来的发展趋势进行展望，以期为该领域的研究提供一定的参考。     

耐高温结构用硼酚醛树脂性能的研究

通过红外分析,发现硼酚醛树脂中的硼元素以化学键形式存在于分子链中.热失重结果表明,硼酚醛树脂的初始分解温度为220℃,在800℃时残碳率为65.5%.硼酚醛树脂的复合材料在250℃力学性能保持率为70%左右,可作为一种耐高温结构材料使用.     

硼酸改性酚醛树脂的制备与表征

采用硼酸对酚醛树脂(PF)进行改性,制得具有耐高温性能的硼酚醛树脂(BPF)。通过热分析和强度试验考察其性能。热分析研究表明,BPF的耐热性能明显优于传统的热塑性PF,硼质量分数为8%时的效果较佳,BPF的热失重分解温度比纯PF提高了110°C,冲击强度提高了120%。     

摩擦材料用耐高温酚醛树脂的合成

以苯酚，甲醛，硼酸为原料，草酸作为催化剂合成具有耐高温性能的酚醛树脂。在传统的酚醛树脂体系中引入硼元素以改善酚醛树脂的耐高温性能。结果表明，通过硼元素的加入，明显提高了酚醛树脂耐高温性能，而原体系的力学性能及工艺性能保持不变。与其它同类产品相比，本产品生产的刹车片性能优异。