酚醛/PXDM的结构改性及其耐热性能

对苯酚进行分子设计,使对苯二甲基二甲醚(PXDM)与苯酚在碱性催化剂的作用下发生醚交换反应,生成一种对苯二苯基二甲醚结构,再将其与多聚甲醛在碱性条件下反应制备改性酚醛树脂。采用核磁共振波谱仪,红外光谱仪对改性酚醛树脂的结构进行了表征,并研究了改性剂PXDM的引入对改性酚醛树脂耐热性能的影响。结果表明:成功合成了改性酚醛树脂,且其质量损失5%时的温度及负荷变形温度较普通酚醛树脂分别提高了97.8,46.4℃;经过热老化后,改性酚醛树脂的力学性能损失明显小于普通酚醛树脂,说明改性酚醛树脂具有更优异的耐热性能和良好的热稳定性。     

环氧腰果酚/硅氧烷对酚醛树脂及泡沫性能的影响

以环氧腰果酚(ECD)为酚原,替代部分苯酚,同时引入1,3-双(氨丙烷基)四甲基二硅醚(APTMDS),合成改性酚醛树脂,进而制备改性酚醛泡沫。分析APTMDS添加量一定时,ECD替代苯酚量对改性树脂的结构、游离酚含量、游离醛含量、黏度以及热稳定性的影响,研究ECD替代苯酚量对改性泡沫压缩强度、弯曲强度、易碎性能以及燃烧性能的影响。结果表明,当APTMDS添加量一定时,改性树脂体系的游离酚含量随着ECD的替代量的增加而呈下降趋势,游离醛随着ECD的替代量的增加而呈上升趋势,改性树脂体系的黏度随着ECD的替代量的增加有所上升。改性酚醛泡沫的压缩和弯曲强度有很大程度的提高,当ECD替代量为4%(wt)时,改性泡沫的压缩和弯曲强度最大,分别为0.281和0.363 MPa,与纯酚醛泡沫相比,分别提高了91.16%和62.05%。改性酚醛泡沫粉碎率有所降低,当ECD替代苯酚量为12%时,改性酚醛泡沫的粉碎率最小,19.81%,与纯酚醛泡沫相比,下降了24.13%。改性后的酚醛泡沫的阻燃性能略有下降。     

液体NBR增韧酚醛泡沫研究

研究了液体丁腈橡胶(LNBR)对酚醛泡沫的增韧效果.通过红外光谱、万能试验机、热重分析仪等测试手段对改性后酚醛泡沫特征官能团的存在、力学性能、耐热性能分别进行表征分析.实验结果表明:共聚物存在LN-BR与PF(酚醛树脂) 的结构单元;当改性剂用量为0.6份(占树脂总质量)时,泡沫塑料的压缩强度由原来的0.105 MPa提高到0.336 MPa,证明LNBR对PF泡沫有显著的增韧作用;泡沫在802 ℃时失重44%,说明泡沫经改性后具有良好的耐热性能且未影响其热稳定性.     

粗酚酚醛泡沫的制备及其性能研究

以粗酚、苯酚、多聚甲醛为原料合成了可发性粗酚酚醛树脂,发泡制备了粗酚酚醛泡沫。研究了粗酚用量对酚醛泡沫表观密度、吸水率、压缩强度、弯曲强度、阻燃性等性能的影响。并通过生物显微镜观察、TG分析对粗酚酚醛泡沫的结构和耐热性进行了表征。结果表明:粗酚的加入使泡沫的力学性能、泡孔分布均有所提高。其中粗酚质量分数为30%时,泡沫综合性能最佳,此时,压缩强度为0.206 MPa,弯曲断裂力为36 N,吸水率为5.99%,较纯酚醛泡沫有一定程度提高。粗酚酚醛泡沫氧指数大于40%,阻燃性能优异,导热系数0.031 W/(m.K),保温性能良好。     

聚醚增韧酚醛树脂及其泡沫的研究

本文介绍了两类聚醚改性剂-PEG和活性聚醚增韧酚醛树脂及其泡沫的方法和工艺。对一系列不同分子量PEG和活性聚醚改性酚醛树脂的力学性能进行了比较，同时研究了各种改性酚醛泡沫的尺寸稳定性、压缩强度及表观密度等；并对几种改性酚醛泡沫和未改性酚醛泡沫进行了电子显微镜扫描泡孔结构的研究和红外分析；结果表明，树脂中导入活性聚醚的柔性链段，可使酚醛树脂及其泡沫的韧性及综合性能得到明显的改善，其中尤以分子量为1000活性聚醚改性树脂及其泡沫的各种性能为优。     

HO-PDMS改性酚醛泡沫材料的性能研究

研究了低聚羟基封端聚硅氧烷(HO-PDMS)改性酚醛泡沫的性能,考察了HO-PDMS含量对改性酚醛泡沫表观密度、吸水率、压缩强度和阻燃性的影响。结果表明:含10%HO-PDMS改性酚醛树脂制成的泡沫压缩强度达到336 k Pa,是改性前的1.9倍左右;泡沫的阻燃性随HO-PDMS含量的增加而下降,在HO-PDMS含量为25%时,泡沫的氧指数仍保留在40%以上;改性泡沫的表观密度随增韧剂含量的增加而增加;HO-PDMS的添加有效降低了酚醛泡沫的吸水率。     

复合改性酚醛树脂增韧酚醛泡沫的研究

通过在基础酚醛树脂的合成过程中同时引入长链酚(十五烷基酚)和长链醛(戊二醛),分别代替部分苯酚和多聚甲醛,制备了一种复合改性甲阶酚醛树脂,然后以之为改性剂对酚醛泡沫进行增韧。考察了该复合改性酚醛树脂对酚醛泡沫物理力学性能的影响。结果表明:复合改性酚醛树脂的引入显著改善了酚醛泡沫的韧性。另外,随着酚醛泡沫中复合改性酚醛树脂含量的增加,泡沫的弯曲位移增大、压缩强度下降、表观密度增加,吸水率则先减小后增大,而泡沫的氧指数仅略有下降。     

高强度酚醛层压布板的制备与性能研究

制备了高强度酚醛层压布板,并研究了其性能。讨论了桐油改性酚醛树脂和针状硅灰石粉对酚醛层压布板冲击强度和弯曲强度的影响,并对桐油改性酚醛树脂进行了耐热性能分析。研究结果表明,将甲阶酚醛树脂和桐油改性酚醛树脂共混,随着共混树脂中桐油改性酚醛树脂比例的增加,以此为基体树脂制得的酚醛层压布板的冲击强度在横、纵两个方向上均有大幅度提高。与未添加针状硅灰石粉相比,添加针状硅灰石粉酚醛层压布板的冲击和弯曲强度均有提高,横、纵向冲击强度分别提高23.3%,9.1%,弯曲强度分别提高0.4%,5.4%。针状硅灰石粉经偶联活化改性后,与未偶联活化改性针状硅灰石粉相比,添加改性针状硅灰石粉酚醛层压布板的冲击和弯曲强度进一步得到提高,横、纵向冲击强度分别提高3.9%,15.0%,弯曲强度分别提高4.1%,4.0%。350℃之前,桐油改性酚醛树脂能保持比较好的热稳定性;在大于350℃的高温区,桐油改性酚醛树脂较甲阶酚醛树脂的热稳定性下降明显。     

抗事故包装箱用酚醛泡沫制备及其性能评价

以液态酚醛树脂为主体,添加发泡剂、泡沫稳定剂、改性树脂、无机粉末、玻璃纤维,发泡获得密度70～650kg/m3的抗事故包装箱用酚醛泡沫;对酚醛泡沫材料的性能进行了测试和评价,并与国外同类产品进行了对比。结果表明,自制的酚醛泡沫强度高、吸水率低、残留酸性弱,已基本达到预期的目标。     

E-PDMS增韧酚醛树脂泡沫材料的制备

对低聚环氧封端聚硅氧烷改性酚醛树脂进行了发泡工艺研究,考察了发泡温度及各种发泡助剂包括表面活性剂、发泡剂、酸固化剂的用量对材料泡沫性能影响的规律,并确定了改性酚醛树脂发泡的最佳工艺条件。实验用电子万能材料试验机和氧指数仪测试泡沫体的压缩强度和氧指数;用生物显微镜比较了酚醛树脂改性前后发泡体的形貌。实验结果表明:E-PDMS增韧改性酚醛泡沫的力学性能和耐水性均较普通酚醛泡沫有明显改观,其泡沫压缩强度达到396 k Pa,是改性前的2.2倍;吸水率是改性前的71%;材料的泡孔均匀;材料的氧指数虽有所下降,但也达到40.1%。     

纳米粒子改性硼酚醛树脂的研究

采用原位生成法对硼酚醛树脂进行了纳米粒子填充改性,研究 了纳米粒子填充改性对树脂分子结构、耐热性、冲击性能和流变性能的影响,结果表明,改性对结构无影响;能显著提高树脂的耐药性;提高起始分解温度约150℃;当填充量为质量分数5％时,用TiO2改性的冲击强度可提高到普通酚醛树脂冲击强度的231％;在8％质量分数时TiO2填充树脂仍有较低的粘度。     

柔性酚醛泡沫塑料的制备

研究了端氨基聚醚改性酚醛树脂,并制备了柔性酚醛泡沫塑料。讨论了氨基聚醚用量对泡沫密度、掉渣率、压缩强度和吸水率的影响。结果表明相对分子质量5 000的氨基聚醚改性效果优于相对分子质量2 000的氨基聚醚。当T5000质量分数为8%时(相对酚醛树脂的质量),固化剂加入16%,匀泡剂加入3%,发泡剂加入10%进行发泡,泡沫掉渣率比未改性泡沫减少41.6%,压缩强度提高29.1%,吸水率降低23.7%。电子扫描显微镜显示氨基聚醚改性酚醛泡沫的泡孔直径较小,孔与孔分布更紧密、均匀,闭孔率较高。     

基于生物质单宁的低甲醛释放量酚醛泡沫制备与性能

利用生物质单宁取代部分苯酚,定量尿素作为甲醛捕捉剂,制备了单宁改性可发泡酚醛树脂,然后以硫酸与对甲苯磺酸混合酸作为固化剂,正戊烷为发泡剂,制备了单宁改性酚醛泡沫。利用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对树脂结构进行了表征,依据GB/T 30694–2014检测了不同单宁用量对酚醛泡沫甲醛释放量的影响,使用电子万能试验机和极限氧指数(LOI)仪检测了不同单宁用量对酚醛泡沫力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,改性酚醛泡沫pH为6;当加入的单宁用量为苯酚质量的3%时,改性酚醛泡沫甲醛释放量最低为1.1875 mg/L,达到了人造板E1标准,泡沫压缩强度为0.2166 MPa,冲击强度为2.81 kJ/m²,粉化率低至2.01%,LOI达到37%,其综合性能最好。相对于纯酚醛泡沫,单宁改性酚醛泡沫的力学性能有所提升,脆性明显改善,阻燃性能显著提高。     

硅橡胶增韧改性酚醛泡沫的性能研究

采用硅橡胶对酚醛泡沫进行增韧改性,以改善其掉渣性。通过SEM分析、压缩强度、掉渣率、吸水率检测等手段,分析研究了硅橡胶改性酚醛泡沫结构与性能。结果表明:硅橡胶改性酚醛泡沫的掉渣性得到明显改善;随着硅橡胶用量的增加,改性酚醛泡沫的表观密度逐渐提高,泡沫的压缩强度也逐渐增强;当硅橡胶用量低于10%时,随着硅橡胶用量的增加,改性酚醛泡沫的吸水率逐渐下降。     

腰果酚改性焦油粗酚酚醛泡沫塑料的研究

为降低酚醛泡沫塑料的成本,改善其性能,以焦油粗酚、苯酚、多聚甲醛为原材料,腰果酚为改性剂,合成可发性腰果酚改性焦油粗酚酚醛树脂,发泡制备出腰果酚改性焦油粗酚酚醛泡沫塑料。研究了腰果酚用量对改性焦油粗酚酚醛泡沫塑料保温性能、阻燃性能、吸水率、力学性能和耐热稳定性等的影响,并通过傅立叶变换红外光谱仪对合成改性焦油粗酚酚醛树脂进行了表征,通过生物显微镜、热重分析仪对改性焦油粗酚酚醛泡沫塑料的微观结构和耐热稳定性进行表征。结果表明,腰果酚的加入使改性焦油粗酚酚醛泡沫塑料的综合性能有较大改善,当腰果酚占混合酚的质量分数为15%时,改性焦油粗酚酚醛泡沫塑料的综合性能最佳,吸水率为4.51%,压缩强度为0.31 MPa,弯曲强度为0.55 MPa,导热系数为0.036 W/(m·K),极限氧指数为35.2%。改性焦油粗酚酚醛泡沫塑料的保温、阻燃性能和耐热稳定性较好,泡孔致密均匀。     

氧化石墨改性酚醛泡沫材料的制备及其表征

采用原位聚合法制备了氧化石墨改性酚醛树脂,并以其为主要原料制备酚醛泡沫材料。通过红外光谱仪、万能试验机、热重分析仪、扫描电子显微镜等测试手段对改性酚醛泡沫材料的力学性能、热稳定性以及微观结构进行表征。结果表明,与未改性的酚醛泡沫塑料相比,添加1.0%氧化石墨改性酚醛泡沫材料泡孔尺寸更加均匀,压缩强度比未改性的酚醛泡沫塑料提高65.0%,表面粉化率显著降低,氧化石墨对酚醛泡沫材料的强度、韧性及热稳定性均有显著的提高。     

烯丙基硼酚醛-双马来酰亚胺共聚体系的研究(Ⅰ)

本文利用自行合成的烯丙基硼酚醛树脂体系与双马来酰亚胺树脂共聚,表征了它们的力学性能、耐热性能和耐水性能。初步探索了胺化合物改性烯丙基硼酚醛与双马来酰亚胺树脂共聚后对耐水性的影响。     

烯丙基酚醛改性双马来酰亚胺树脂的制备与性能

合成并表征了烯丙基酚醛树脂,再将其与双马来酰亚胺共聚制备了烯丙基酚醛改性双马树脂。通过DSC和FTIR分析了该树脂的固化行为,研究了其工艺性,利用TGA和DMA评价了其固化物的耐热性。结果表明,烯丙基酚醛树脂改性双马树脂可用于RTM等成型工艺,其固化物Tg约为330℃,初始热分解温度约400℃,5%失重温度达410℃,10%失重温度423℃。该树脂耐热性优异,可用作耐高温先进复合材料的基体树脂。     

腰果酚改性甲阶酚醛树脂的合成及其泡沫性能研究

用腰果酚代替部分苯酚改性酚醛树脂,制备可发性甲阶酚醛树脂。并讨论了腰果酚替代量对改性酚醛树脂性能及其泡沫性能的影响,通过红外光谱仪、热重分析仪对树脂结构及热稳定性进行表征,运用万能电子试验机对甲阶酚醛树脂泡沫的力学性能进行了研究。结果表明:当腰果酚替代量为10%时,制得的树脂黏度为4650mPa·s,树脂中游离苯酚含量从6.72%降为5.45%,游离甲醛含量从1.17%降为0.68%,甲阶酚醛树脂泡沫压缩强度达到最大值0.20MPa,但树脂热稳定性及甲阶酚醛树脂泡沫阻燃性有所下降。     

纳米SiO_2/酚醛泡沫复合材料的力学性能与形貌结构

以苯酚为溶剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法制备了纳米SiO_2,将其引入到酚醛树脂中,最终制得改性酚醛泡沫。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、电子万能试验机等方法对泡沫材料进行表征。测试结果表明,纳米SiO_2与酚醛树脂成功发生反应形成共价键。扫描电镜显示,硅酯质量分数为5%时,泡沫具有最规整的形貌结构;同时,此添加量下的酚醛泡沫力学性能最优,压缩强度和弯曲强度较纯泡沫提高50%和95%。