耐热酚醛树脂固化机理研究

采用相同配比的酚类和醛类物质合成了两种酚醛树脂——普通酚醛树脂和耐热改性酚醛树脂。利用差示扫描量热仪(DSC)将两种树脂在不同升温速率下进行固化,并用Ozawa方程对这两种酚醛树脂固化过程的活化能进行了计算。结果表明:普通酚醛树脂的峰值固化温度为197.45℃,固化反应的活化能为41.4 k J/mol;耐热改性酚醛树脂的峰值固化温度为237.23℃,固化反应的活化能为50.0 k J/mol。     

酚醛树脂固化动力学研究

采用DSC方法探讨了酚醛物质的量比(F/P)为1.3、1.5、1.8的酚醛树脂的固化反应过程。在50~300℃温度范围内以不同升温速率(5、10、15、20℃/min)进行动态固化行为分析。运用Kissinger和Ozawa法进行了动力学研究,得到其固化反应活化能。结果表明:两种方法计算得到活化能的大小顺序是一致的。高物质的量比酚醛树脂在固化过程中具有的活化能比低物质的量比酚醛树脂的要低,这就意味着高物质的量比酚醛树脂固化时需要较少热量。因此,酚醛树脂的F/P物质的量比越高,固化反应的活化能就越低。随升温速率提高,该种树脂的起始固化温度Ti,峰顶固化温度Tp,终了固化温度Tf都有提高,同时固化时间tc缩短。     

高能电子束辐射对硼酚醛树脂的影响

对硼酚醛树脂进行了高能电子束辐射,并进行了差热分析、热失重分析、残炭率和炭化后的粉末电阻率测试.结果表明硼酚醛树脂辐射前在100～200 ℃之间有一个明显的吸热反应峰,固化温度范围较大;而经过辐射后,100～300 ℃反应峰较少,硼酚醛树脂的固化温度范围明显减小,且固化温度降低.炭化后粉末电阻率由辐射前的3899.6 μΩ·m显著提高为辐射后的4951.6 μΩ·m;残炭率由60.6%降低为58.1%.     

对甲苯磺酰氯催化酚醛树脂固化工艺及反应动力学研究

采用对甲苯磺酰氯作为酚醛树脂的固化促进剂,利用差热扫描量热技术（DSC）研究了对甲苯磺酰氯对酚醛树脂体系固化反应及其动力学的影响,分析了不同百分比含量的对甲苯磺酰氯/酚醛树脂反应体系的固化性能。实验结果表明：随着对甲苯磺酰氯含量的增加,固化反应温度降低,固化时间缩短。并采用Kissinger法和Ozawa法分别计算了固化反应的表观活化能和反应级数,发现采用对甲苯磺酰氯催化时,PF体系的固化反应活化能降低。     

淀粉基生物质胶粘剂的固化与性能研究

将淀粉在硫酸作用下水解的产物用于替代甲醛与苯酚进行缩聚反应生成淀粉基酚醛树脂,然后以六次甲基四胺为固化剂进行交联固化。研究了淀粉基酚醛树脂的凝胶时间、固化反应表观活化能、冲击强度、热失重性能与断面形貌,并与甲醛基酚醛树脂性能进行比较。结果表明,淀粉基酚醛树脂的固化反应表观活化能为19.8kJ/mol,冲击强度为741J/m2,600℃质量残留率为40%,具有良好的耐热性能,游离甲醛质量分数仅为0.4%,大大低于常规酚醛树脂的甲醛含量。     

新型酚醛树脂固化过程的表征研究

主要利用DSC、TG及IR技术研究了新型S157酚醛树脂体系的固化反应及其动力学、树脂体系中改性剂含量对固化反应的影响及固化过程中树脂体系结构变化规律，为确定新型S157酚醛树脂体系的固化工艺提供依据。新型S157酚醛树脂体系的固化反应表观活化能约为82kJ/mol，固化反应级数为0.91；有机硅改性剂的加入及其含量对树脂基体固化反应表现活化能、固化反应级数和热分解温度基本无影响，但失重率有所降低；在树脂基体等温固化过程中，活性羟甲基指数逐渐降低，树脂在高温固化过程中由于受到氧化而产生羰基吸收。     

硼-腰果酚改性酚醛树脂的制备及固化动力学

针对酚醛树脂(PF)耐热性和韧性不足的缺点,采用硼、腰果酚对酚醛树脂进行改性,考察了硼酸用量和腰果酚用量等对改性酚醛树脂性能的影响。红外(FT-IR)分析结果表明,硼酸与酚醛树脂中的酚羟基发生了反应,生成了新的交联键。通过热重(TG)分析,结果表明经硼改性的酚醛树脂耐热性能明显提高。通过非等温差示扫描量热法(DSC)分析了改性酚醛树脂在不同升温速率下的固化行为,采用Ozawa法和Crane方程建立了改性酚醛树脂的固化动力学模型,确定了其固化工艺参数。     

基于高比例尿素改性PF树脂的固化特性及动力学研究

为探讨高比例尿素改性PF(酚醛树脂)的固化特性,采用差示扫描量热分析(DSC)方法,对不同升温速率条件下树脂的固化过程、特征放热峰温度等进行了检测分析;通过Kissinger和Ozawa方法,计算了固化反应表观活化能,建立了固化反应动力学模型。研究结果表明:高比例尿素改性PF树脂的固化反应活化能较低,反应易于进行,固化温度为131.3℃,较普通PF树脂降低了近20℃。     

间苯二酚共聚液化竹基酚醛树脂固化动力学研究

采用差热分析(DTA)技术,对间苯二酚共聚液化竹基酚醛树脂的固化特性和固化动力学进行了研究。实验结果表明,间苯二酚的加入加速了液化竹基酚醛树脂的固化反应,树脂固化反应的表观活化能、反应级数、频率因子均随间苯二酚含量的增加(间苯二酚占液化竹基酚醛树脂的质量百分比依次为0%、1%、3%、5%)而逐渐减小,利用外推法求出的静态(β=0℃/min)的特征固化温度Ti、Tp和Tf也均逐渐降低。此外,还建立了不同含量的间苯二酚共聚液化竹基酚醛树脂的固化反应动力学模型。     

刺五加药渣碱法木质素酚醛树脂固化动力学研究

以刺五加药渣为原料,通过碱法得到刺五加药渣碱法木质素并进行羟甲基化改性,与酚醛树脂按比例混合常温搅拌,得到木质素酚醛树脂。采用差示扫描量热法对木质素酚醛树脂固化动力学进行研究,其固化反应的表观活化能为134.6,反应级数为0.95,固化反应的To、Tp和Tf值分别为99.5℃、121.5℃和141.5℃。木质素酚醛树脂固化后,红外谱图l210～l240cm-1,l020~l032cm-1处的吸收峰强度均降低,说明木质素酚醛树脂固化反应主要有两个途径:羟基之间的缩合反应;芳环上活泼氢与羟基之间缩合反应。