高性能酚醛樹脂的制備與表征.pdf

1、酚醛樹脂是應(yīng)用最廣泛的高分子材料之一，可應(yīng)用于燒蝕材料、模塑料、涂料、摩擦材料、鑄造樹脂、膠粘劑、泡沫塑料、半導(dǎo)體封裝材料、光刻膠等領(lǐng)域。盡管其已經(jīng)使用了100多年，但世界各國(guó)的專家、學(xué)者從未放棄提高其性能以適應(yīng)現(xiàn)代化需求的努力。很多學(xué)者開展了芳烷基、焦油、聚酰亞胺、硼酸、有機(jī)硅等改性酚醛樹脂的研究，但是他們的改性成本較高，工藝較復(fù)雜。本論文對(duì)首先對(duì)酚醛樹脂的發(fā)展、應(yīng)用、制備進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，然后研究了工藝簡(jiǎn)單的提高酚醛樹脂耐熱性能的方

2、法，提出了利用柿單寧改性酚醛樹脂降低游離單體的方法，包括以下三方面的內(nèi)容： (1)采取了一種懸浮聚合法合成工藝，制備了成本低廉、熱性能突出的酚醛樹脂。該樹脂為黃色微球，平均粒徑在100μm左右。采用傅立葉變換紅外光譜(FT:IR)表征了該樹脂的結(jié)構(gòu)。采用熱重法(TG)和差示掃描量熱法(DSC)表征其熱性能，結(jié)果表明樣品在279.3-401.8℃范圍內(nèi)具有良好的耐高溫性能，熱裂解失重主要發(fā)生在401.8-638.7℃，所有樣品80

3、0℃殘?zhí)悸矢哌_(dá)65％以上，具有良好的耐熱性和抗燒蝕性能。 (2)在以上懸浮法酚醛樹脂的基礎(chǔ)上，采用水玻璃對(duì)其進(jìn)行了改性。該樹脂呈淡黃色粉末狀，平均粒徑在110μm左右。采用FT—IR表征了該樹脂的結(jié)構(gòu)，紅外光譜對(duì)比分析表明硅的存在。采用TG—DSC表征其熱性能，結(jié)果表明其放熱平穩(wěn)，1000℃殘?zhí)悸矢哌_(dá)50％以上，具有較好的耐熱性和抗燒蝕性能。 (3)采用一種天然產(chǎn)物——柿單寧對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行了改性，制備了低游離單體、環(huán)境友

4、好型木材膠粘劑。該樹脂為棕褐色粘稠流體，隨柿單寧溶液的加入量而顏色變深。以樹脂的壓縮剪切強(qiáng)度和游離單體含量為試驗(yàn)指標(biāo)，采取正交試驗(yàn)法研究了樹脂的甲醛/苯酚摩爾比、催化劑用量、柿單寧溶液用量等配方，優(yōu)化配方制備的柿單寧改性熱塑性酚醛樹脂的壓縮剪切強(qiáng)度為2.47MPa，游離苯酚含量為0.78％；優(yōu)化配方制備的柿單寧改性熱固性酚醛樹脂的壓縮剪切強(qiáng)度為2.71MPa，游離苯酚含量為1.26％。最后采用FT—IR表征了該樹脂的結(jié)構(gòu)，TG—DSC表