热塑性酚醛树脂残炭率的影响因素研究

考察了醛酚比[即醛酚比=n(甲醛):n(苯酚)=n(F):n(P)]、催化剂(草酸)含量、反应时间和反应温度等对热塑性PF(酚醛树脂)残炭率的影响,并对其合成工艺进行了优化;然后以碳化硼(B_4C)、中间相沥青作为填料,对优化合成的热塑性PF进行改性。结果表明:当n(F):n(P)=0.80:1、w(草酸)=1.5%(相对于苯酚质量而言)、反应温度为95℃和反应时间为3 h时,热塑性PF具有较高的残炭率;B_4C、较高质量比的B_4C/中间相沥青混合填料等,均能有效提高热塑性PF的残炭率。     

耐高温硼改性酚醛树脂的合成及应用

以碳酸钠为催化剂,首先利用苯酚和甲醛水溶液合成水杨醇,水杨醇进一步与硼酸反应生成硼改性PF(酚醛树脂);然后以残炭率为考核指标,采用单因素试验法探讨了催化剂类型、醛酚比、硼酚比和合成水杨醇的反应时间等对硼改性PF性能的影响,并优选出制备硼改性PF的最佳工艺条件。研究结果表明:当合成水杨醇的反应时间为2.0 h、n(苯酚)∶n(甲醛)∶n(硼酸)=1∶(1.7~2.0)∶0.3和以碳酸钠作为催化剂时,硼改性PF的800℃残炭率(65.88%)相对最高,由其制成的异型Si3N4结合SiC材料和捣打料均具有良好的应用性能。     

苯酚处理液体木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备及性能表征

在碱性条件下,液体木质素先经苯酚处理后替代部分苯酚对酚醛树脂进行改性,制备得到液体木质素改性酚醛树脂(LPF)胶粘剂。考察了催化剂用量(苯酚处理木质素时氢氧化钠用量)、苯酚与甲醛(P/F)的物质的量之比、聚合温度、聚合时间对LPF胶粘剂性能的影响。研究结果表明:当催化剂用量3%、n(苯酚)∶n(甲醛)=1∶1.975、聚合温度90℃、聚合时间50 min时,所制备的LPF胶粘剂的干湿胶合强度分别为3.15、1.46 MPa,较未经改性的PF胶粘剂分别提高了17.5%、8.1%,游离苯酚的含量降低至0.62%;LPF胶粘剂的游离甲醛含量为0.22%,固体含量为52.8%,黏度为125 mPa·s。红外分析结果表明,苯酚处理后的木质素可以代替苯酚与甲醛发生反应生成新的物质,该物质有可能与PF胶粘剂发生接枝共聚产生新的醚键桥接,由此也说明在制备LPF胶粘剂过程中木质素发生了化学反应。     

氯丁橡胶与金属热硫化型胶膜的研究

采用机械共混法和胶料成膜技术制备出一种酚醛树脂(PF)-橡胶型膜状胶粘剂(胶膜)。结果表明:当n(37%甲醛)∶n(苯酚)∶n(氢氧化钠)=1.8∶1∶0.1、反应温度为70℃和反应时间为2.5 h时,合成的甲阶PF具有较高的羟甲基含量(28.3%),满足PF-橡胶型胶膜的制备要求;当m(氯丁橡胶)∶m(氯化天然橡胶)∶m(PF)∶m(炭黑)=100∶(5～10)∶(70～80)∶40、m(PF)∶m(硼酚醛树脂)=4∶1时,胶膜的剪切强度超过5.0 MPa、180°剥离强度超过4.0 kN/m且胶接件的破坏形式多为橡胶内聚破坏;该胶膜具有较好的热稳定性(热失重温度为300℃左右),满足氯化橡胶生胶片与金属之间的热硫化胶接要求;该胶膜与适宜底胶配合而成的双涂型胶接体系,可实现氯化橡胶生胶片与树脂基复合材料之间的热硫化胶接。     

酚醛物质的量比对木质素酚醛树脂物化性质的影响

木质素是一种具有苯丙烷特殊结构的生物质,储量丰富。由于其含有类酚羟基团此可以作为酚类化合物替代物质。本研究使用木质素为原料替代苯酚合成热塑性木质素酚醛树脂。为了讨论苯酚甲醛物质的量比对树脂合成的影响,苯酚与甲醛物质的量比分设置为1∶0.8、1∶0.7、1∶0.6进行合成实验,制备了酚醛树脂。采用FTIR、TG、DSC等方法对材料性能进行表征,对不同物质的量比的热塑性酚醛树脂性能进行了研究。酚醛比为1∶0.7时制备的木质素热塑性基酚醛树脂排列有序性较高,热固化温度较高。且热稳定性较优,熔融温度和残炭率均最高。同时通过FTIR数据分析可知其制备的树脂邻位比值相对较高。故选择酚醛物质的量比为1∶0.7的树脂样品作为纺丝前驱体。     

高温岩棉用水溶性钼酚醛树脂胶的研制

以Ba(OH)2为催化剂,合成了水溶性钼酚醛树脂Mo PF,研究了原料(苯酚、甲醛、钼酸铵和Ba(OH)2)配比、反应温度和时间对合成的影响,并用红外光谱、热重分析和差热分析对所粘接岩棉的结构和耐热性进行考察。结果表明,当m甲醛∶m苯酚∶m钼酸铵=3∶1∶0.54,60℃恒温反应1 h后升温至70℃,并于70℃恒温反应2 h,Mo PF所粘接岩棉的耐热性与纯酚醛树脂(PF)相比有明显提高。初始分解温度为450℃,比PF-岩棉提高190℃;885℃时失重8%,比PF-岩棉减少22%;红外光谱表明,钼元素以钼氧键的形式引入到PF结构中。     

高温岩棉用水溶性钼酚醛树脂胶的研制

以Ba(OH)2为催化剂,合成了水溶性钼酚醛树脂Mo PF,研究了原料(苯酚、甲醛、钼酸铵和Ba(OH)2)配比、反应温度和时间对合成的影响,并用红外光谱、热重分析和差热分析对所粘接岩棉的结构和耐热性进行考察。结果表明,当m甲醛∶m苯酚∶m钼酸铵=3∶1∶0.54,60℃恒温反应1 h后升温至70℃,并于70℃恒温反应2 h,Mo PF所粘接岩棉的耐热性与纯酚醛树脂(PF)相比有明显提高。初始分解温度为450℃,比PF-岩棉提高190℃;885℃时失重8%,比PF-岩棉减少22%;红外光谱表明,钼元素以钼氧键的形式引入到PF结构中。     

丙二酸二乙酯与邻苯二甲酸二烯丙酯复合改性酚醛树脂

以甲醛和苯酚为原料、有机酯[由丙二酸二乙酯和DAP(邻苯二甲酸二烯丙酯)组成]为改性剂,制备碱性PF(酚醛树脂);然后采用DMA(动态热机械分析)法、DSC(差示扫描量热)法、FT-IR(红外光谱)法和TGA(热失重分析)法等对改性PF的固化机制、反应动力学等进行了表征和分析。研究结果表明:随着有机酯用量的不断增加,改性PF的储能模量、损耗模量和损耗因子(tanδ)无明显的规律性,固化温度随之下降;有机酯可促进改性PF的凝胶固化,并且是通过快速促进PF分子的活性中间体亚甲基醌来实现的。有机酯用量虽对改性PF的耐热性影响不大,但相应胶合板的胶接强度有所降低;当m(有机酯)=12 g、m(丙二酸二乙酯)∶m(DAP)=1∶1时,改性PF的综合性能相对最好。     

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%。     

三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂的热性能分析

以三聚氰胺、尿素和甲醛为主要原料,制备了MUF(三聚氰胺-尿素-甲醛共缩聚树脂)。三聚氰胺的引入可赋予MUF相对较优的性能;通过考察不同条件下MUF的热分解过程,可综合评价其耐热性能。研究结果表明:在N2气氛中,无固化剂时液态MUF的600℃残炭率高于固态MUF;当m(MUF)∶m(氯化铵)=100∶1时,液态MUF和固态MUF的热分解过程不尽相同,储存时间对液态MUF的耐热性影响不大,但其最终残炭率随储存时间延长而略有增加。     

中温固化高邻位酚醛树脂胶粘剂制备与性能研究

以Ba(OH)2/NaOH为复合催化剂,采用两步加入甲醛法合成了高邻位PF(酚醛树脂)胶粘剂;然后以间苯二酚为改性剂,比较了不同n(甲醛)∶n(苯酚)配比、催化剂用量和反应时间等对PF胶粘剂性能的影响。结果表明:当反应时间为2.0 h、n(甲醛)∶n(苯酚)=1.7∶1.0,w(NaOH)=2.0%、w(Ba(OH)2)=3.0%和w(间苯二酚)=10.0%(均相对于苯酚质量而言)时,所得产物的性能相对较优;催化剂Ba(OH)2的引入,能有效提高邻位羟甲基含量、降低固化温度和加快固化速率;间苯二酚的引入,可有效加快PF胶粘剂的固化反应。     

木质素改性高耐磨酚醛树脂的制备及性能研究

利用酶解木质素(EHL)和腰果壳油(CNSL)改性热塑性酚醛树脂,讨论了不同酚醛摩尔比、CNSL用量和1,4-丁二醇对改性树脂性能的影响。研究表明,木质素及腰果壳油双改性的酚醛树脂耐热性能优于腰果壳油改性的酚醛树脂。改性后酚醛树脂基摩擦材料具有良好的摩擦磨损性能,更适合作为摩擦材料的树脂基体。     

聚苯醚改性高固含量热塑性PF的制备与性能研究

合成了高固含量(>85%)的线性PF(酚醛树脂)和聚苯醚(PPO)改性高固含量线性PF。采用红外光谱(FT-IR)法、差示扫描量热(DSC)法和热重分析(TGA)法等,分析了PPO改性前后线性PF的结构、固化反应和热降解过程,并对两者的玻璃纤维增强复合材料的力学性能进行了研究。结果表明:PPO的引入,既增强了PF的固化反应活性,又提高了PF的耐热性能;PPO改性线性PF基玻璃纤维增强复合材料的力学性能得到了有效提升,其拉伸强度、剪切强度和弯曲强度分别提高了17.8%、73.0%和21.4%。     

有机硅改性热塑性酚醛树脂制备的研究

以苯酚和甲醛为原料。采用草酸作为催化剂,通过有机硅改性合成的热塑性酚醛树脂。讨论了催化剂草酸的含量、反应时间和有机硅的含量对改性酚醛树脂性能的影响。结果表明：当草酸含量为2．0,wt%,反应时间为2．5h,有机硅含量为3．0wt％时,合成改性酚醛树脂的固化时间、流动距离和挥发度等综合性能较好,合成的酚醛树脂可用作摩擦材料粘合剂。     

两步碱催化法制备尿素和三聚氰胺改性PF胶粘剂

采用两步碱催化法探讨了尿素(U)、三聚氰胺(M)和无机黏土等对酚醛树脂(PF)胶粘剂性能的影响.结果表明:适宜的n(甲醛):n(苯酚)比例是3.00:1或2.00:1;尿素改性可降低PF胶粘剂的生产成本,但其粘接强度减弱;三聚氰胺改性可提高PF胶粘剂的粘接强度,但其成本较高;无机黏土的加入可改善PMUF(苯酚-三聚氰胺...     

改性沥青树脂及其复合材料的制备及相关性能

以煤沥青为原料、三聚甲醛为交联剂,在对甲苯磺酸的催化作用下合成了沥青树脂（COPNA树脂）,通过添加酚醛树脂对其进行了改性;分别以沥青树脂和改性树脂为原料,与石墨混合制备了复合材料。考察了酚醛树脂含量对改性树脂的残炭率、甲苯不溶物含量、喹啉不溶物含量、p树脂含量的影响,以及树脂含量对复合材料的电阻率,肖氏硬度的影响;采用FT—IR和H—NMR研究其反应机理;采用TG研究了沥青树脂和改性树脂的热行为。研究表明,酚醛树脂与沥青树脂可以在一定比例范围内进行复配,在加热混合过程中酚醛树脂与沥青树脂发生化学反应,提高了沥青树脂的耐热性。经酚醛树脂改性的沥青树脂具有更高残炭率、更高β树脂含量和更好耐热性。改性后的树脂复合材料具有更高的电阻率、更高的肖氏硬度和更高的耐磨性。     

纳米材料改性酚醛树脂研究进展

综述了近年来纳米材料改性酚醛树脂(PF)的研究现状。介绍了不同纳米材料(包括碳纳米管、纳米炭黑、纳米碳纤维、纳米金属粒子、纳米弹性粒子、纳米黏土、纳米SiO2和纳米TiO2等)对PF复合材料性能的影响。探讨了纳米材料在改性PF过程中存在的问题,并对纳米材料改性PF的发展趋势作出了展望。     

环保可发性甲阶酚醛树脂的合成及性能研究

采用多聚甲醛代替37%甲醛溶液与苯酚逐步加成聚合,合成可发性甲阶酚醛树脂。通过粘度、固含量、游离苯酚和甲醛含量及凝胶时间测定以及IR,GPC和TG分析研究了多聚甲醛-苯酚物质的量比为1.8∶1条件下,缩聚反应温度及催化剂加入量对可发性甲阶酚醛树脂性能的影响。结果表明,缩聚反应温度为90℃,催化剂质量分数为5%(以苯酚质量计)时,可得到性能优良的可发性甲阶酚醛树脂,其性能如下:粘度2.6 Pa·s,游离甲醛质量分数1.23%,游离苯酚质量分数5.13%,热失重质量残留率50%以上。     

蒸馏妥尔油改性酚醛树脂的合成与应用

利用造纸厂纸浆废液中分离出的蒸馏妥尔油,合成了改性酚醛树脂,并对反应机理和树脂结构进行了分析。结果表明,当苯酚与甲醛的摩尔比控制为1∶0.6~0.9,蒸馏妥尔油加入量为苯酚的40%~60%时,改性的酚醛树脂性能最佳,与聚合物和溶剂的混溶性得到提高。