乙烯焦油基COPNA樹(shù)脂及其復(fù)合材料的制備和性能研究.pdf

1、乙烯焦油是乙烯生產(chǎn)過(guò)程中的一種副產(chǎn)物,目前主要作為燃料使用,熱值低且污染環(huán)境。乙烯焦油富含無(wú)側(cè)鏈或短側(cè)鏈的多環(huán)芳烴,具有空間位阻小,反應(yīng)性能好的優(yōu)點(diǎn),從理論上講,乙烯焦油是制備COPNA(condensed poly-nucleararomatic)樹(shù)脂的優(yōu)質(zhì)原料。
　　 本文以乙烯焦油為原料,采用蒸餾對(duì)其餾程進(jìn)行切割,得到不同溫度段餾分油。考察了乙烯焦油及其餾分油(＞250℃和＞300℃)的各種理化性質(zhì),采用改進(jìn)的Brown-

2、Ladner法計(jì)算分子結(jié)構(gòu)參數(shù),推算出可能的平均分子結(jié)構(gòu),解析了原料處理前后分子組成及結(jié)構(gòu)的變化。分別以對(duì)苯二甲醇、三聚甲醛、苯甲醛為交聯(lián)劑,在對(duì)甲苯磺酸的催化作用下合成COPNA樹(shù)脂,通過(guò)對(duì)其軟化點(diǎn)、殘?zhí)恐导唉聵?shù)脂含量等參數(shù)的測(cè)試,考察了COPNA樹(shù)脂的性能,探討了不同原料和交聯(lián)劑對(duì)樹(shù)脂結(jié)構(gòu)的影響。借助FT-IR、1H-NMR、SEM和TG分析,研究并闡明了COPNA樹(shù)脂的合成機(jī)理。在COPNA樹(shù)脂的制備過(guò)程中加入適量的氧化石墨(GO

3、)對(duì)其進(jìn)行改性,考察了所得樹(shù)脂的基本性質(zhì),并初步探討了相關(guān)作用機(jī)制。將樹(shù)脂與石墨混合制備復(fù)合材料,考察其耐熱性和硬度,分析了復(fù)合工藝參數(shù)對(duì)所得材料性能的影響。
　　 結(jié)果表明,不同原料、不同交聯(lián)劑合成的COPNA樹(shù)脂的耐熱性和粘結(jié)性不同。以乙烯焦油為原料,對(duì)苯二甲醇為交聯(lián)劑時(shí),COPNA樹(shù)脂的殘?zhí)恐禐?3.59％,β樹(shù)脂含量為11.82％;以餾分油(＞250℃)為原料,三聚甲醛為交聯(lián)劑時(shí),COPNA樹(shù)脂的殘?zhí)恐禐?0.25％,β