生物质基厚朴酚和糠醛对酚醛树脂的改性研究

为了减少化石能源的使用,选取生物质基厚朴酚和糠醛取代部分苯酚和甲醛,制备了改性酚醛树脂。通过傅里叶变换红外光谱仪,核磁共振波谱仪对改性酚醛树脂进行表征,考察了改性酚醛树脂的基础性能及固化后的力学性能。结果表明:厚朴酚和糠醛改变了酚醛树脂的分子结构,改性酚醛树脂的黏度和游离酚含量明显降低;经过固化后的改性酚醛树脂拉伸强度、冲击强度、弯曲强度分别提高18.6%、20.4%和24.9%。

有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究

本文开展了有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究。首先进行有机硅改性酚醛树脂复合材料的制备:将4 g甲基苯基二甲氧基硅烷溶于25 m L四甲基氢氧化铵中,然后将得到的料液添至去离子水中进行搅拌,得到黄色固体,并将其置于60℃烘箱中,设置时间24 h,得出有机硅改性酚醛树脂复合材料。再者,对有机硅改性酚醛树脂复合材料的热性能及复合材料层间剪切强度进行测试。研究结果表明:当固化环氧树脂和固化剂质量比为95∶5时,有机硅改性酚醛树脂复合材料性能最优,此时其层间剪切强度高达87.5 MPa,热失重质量为0.22 g,耐热性能更好。

腰果酚改性酚醛树脂的合成及其模塑料的性能

资源化、环保化与低成本化是传统材料的重要发展方向,本文在硼酸的辅助下,采用腰果酚对酚醛树脂进行改性,探讨了腰果酚和硼酸的引入及其用量对树脂性能的影响,以改性树脂为基体制备了酚醛模塑料,并对其性能进行的测试。结果显示:腰果酚的引入和用量会显著影响树脂的性能,高的替代量使树脂软化点和热稳定性下降,在硼酸的辅助下,则能够实现对改性树脂性能的有效调控,并且以该改性树脂制备的模塑料显示出较好的韧性和热稳定性。

酚醛树脂改性沥青基硬碳的制备及储钠性能研究

石油沥青作为炼油副产品被用作多种碳质材料前驱体,但在高温碳化过程中易石墨化,不利于钠离子储存。将酚醛树脂引入硬质沥青共碳化,促进沥青分子与酚醛树脂分子间的交联,抑制碳层熔融重排,得到酚醛树脂改性沥青基硬碳材料。当酚醛树脂添加质量比例为1∶1时,在1200℃碳化所得硬碳材料具有最佳的储钠电化学性能。在0.05 A/g电流密度下,比容量达270.2 mAh/g,首次库仑效率为63.8%。在0.3 A/g电流密度下,循环1200圈后容量保持率达71.6%。

端羧基丁腈橡胶增韧改性酚醛树脂的化学结构及胶合性能

酚醛(PF)树脂胶合强度高、耐水(湿)耐候性强、阻燃性能较好,但固化后的PF树脂呈现出高聚合度三维网络结构,脆性较高、韧性不足,胶层在外力特别是冲击载荷作用下易于产生裂纹并迅速扩展,导致胶层开裂甚至失效。针对PF树脂胶黏剂固化后脆性大、韧性差的不足,探究引入端羧基丁腈橡胶(CTBN)对其增韧改性(添加量5%~25%)后试制杨木胶合板。通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、固体核磁等方法分析表明,CTBN柔性链段不仅有效嵌入PF树脂固化体,而且通过活性端基(—COOH)与PF树脂羟甲基发生接枝反应。纳米压痕测试结果表明,随着CTBN添加量的增加,PF树脂固化体的硬度和杨氏模量均出现下降趋势,表明改性PF树脂固化体具有良好的韧性。胶合强度结果表明,当CTBN添加量为15%时,干胶合强度提升幅度最大,达到了110.5%;当CTBN添加量为5%时,湿胶合强度提升幅度最大,达到了48.33%。数字散斑结果表明,CTBN的加入有效减少了杨木胶合板受到外力作用时胶层应力集中的现象。研究结果证实了CTBN增韧PF树脂并提高木材胶合性能的理论和技术可行性。

木质素改性酚醛树脂胶粘剂的制备及应用

酚醛树脂是优良的胶粘剂材料,但存在易排放有毒物质、原料不可再生等缺陷。为了有效改善上述情况,提出一种采用木质素改性酚醛树脂的方法。在碱性条件下对木质素进行改性,然后用改性后的木质素与苯酚的邻、对位发生取代反应合成木质素基酚醛树脂。通过傅里叶变换红外光谱仪、紫外分光光度计等仪器表征,探究了不同木质素取代率制备的酚醛树脂的特征,系统测试了改性后胶粘剂的固体含量和胶合强度。通过单因子实验得到最佳实验条件为醛酚质量比1.5∶1、木质素取代率30%、碱质量分数15%,该条件下制备得到的胶粘剂固体含量为52.33%,胶合强度达到2.21 MPa。分别用红麻木质素改性酚醛树脂、工业木质素改性酚醛树脂和未改性酚醛树脂胶粘剂黏合人造板,测试不同板材的胶合强度。结果表明:工业木质素改性酚醛树脂的胶合强度为未改性酚醛树脂的56%,红麻木质素改性酚醛树脂的胶合强度为未改性酚醛树脂的79%,表明所制备得到的红麻木质素基酚醛树脂优于工业木质素基酚醛树脂。

复合催化间苯二酚/膨润土改性酚醛树脂胶粘剂研究

以苯酚和甲醛为原料,选取氢氧化钡[Ba(OH)2]/氢氧化钠(NaOH)为复合催化剂,采用两步加入甲醛法合成了中温固化酚醛树脂(PF)胶粘剂;然后以间苯二酚、膨润土为改性剂,探讨了改性剂含量、反应时间等对改性PF胶粘剂性能的影响,并通过对改性PF胶粘剂的黏度、密度、固含量以及胶接强度等测试,比较了改性PF胶粘剂合成条件的影响。研究结果表明:间苯二酚作为改性剂可明显提高胶粘剂的耐水性能;合成的改性PF胶粘剂的储存期超过60 d,但延长反应时间会使PF胶粘剂的储存期缩短;膨润土对PF胶粘剂性能的影响较复杂;间苯二酚与膨润土同时加入时,前者对PF胶粘剂的性能改进起决定作用。

纳米钛改性酚醛树脂涂料及耐腐蚀性研究

纳米钛具有优异的耐腐蚀性能,可以广泛应用于耐蚀涂料领域,研究纳米量级钛改性的酚醛树脂涂料及其防腐蚀性能,有助于开发出更先进的耐蚀涂料。文章使用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪和紫外可见分光光度计,表征了纳米钛改性酚醛树脂涂料的形貌和结构,并测定改性后酚醛树脂涂层的耐腐蚀特性。结果表明:当纳米钛为4%时,纳米钛粉与酚醛树脂会最大限度地结合,涂层结构良好;改性纳米钛的加入提高了涂层的紫外吸收能力;纳米钛改性酚醛树脂的耐蚀性远优于未改性的。

有机硅改性酚醛树脂气凝胶及其复合材料的制备与性能

纤维增强酚醛树脂气凝胶复合材料由于其低密度、低导热和优异的热稳定性而在高温热防护领域备受关注。为满足日益苛刻的热防护服役环境,通过水解法原位共聚将硅烷链段引入酚醛树脂,制备了一种具有优异抗氧化和耐烧蚀性能的硅改性酚醛气凝胶,并将其与石英纤维复合,得到纤维增强杂化酚醛气凝胶复合材料。性能测试表明:在1300℃丁烷火焰下处理15 s后,纤维增强杂化酚醛气凝胶复合材料质量烧蚀率为0.0879 g/s,线性烧蚀率为0.0347 mm/s,对比纯酚醛气凝胶复合材料分别下降了52.0%和15.6%;在40 kW石英灯下加热20 min后,质量烧蚀率为0.230 g/min,线性烧蚀率为0.051 mm/min,对比纯酚醛气凝胶复合材料分别下降了57.9%和67.3%。结果显示硅烷链段的引入提高了复合材料的抗氧化性能和耐烧蚀性能,该纤维增强杂化酚醛气凝胶复合材料在航空航天热防护领域具有广阔的应用前景。

改性磺甲基酚醛树脂MSP-1的合成及评价

在分析磺甲基酚醛树脂应用现状和存在问题的基础上,从钻井液处理剂作用原理和分子结构设计的观点出发,在磺甲基酚醛树脂的分子结构上引入了吸附基团,成功地研制出了新型改性磺甲基酚醛树脂MSP-1。从室内评价结果来看,改性磺甲基酚醛树脂MSP-1在15%的盐水中降滤失效果与SMP-1相当,同时在30%盐水中有更好的降滤失效果,而且不必与SMK配伍评价,180℃老化后高温高压滤失量仅有17 mL;同时由于MSP-1含有强吸附基团,增加了酚醛树脂在膨润土上的吸附量,使得改性后的产品在15%盐水中基本不起泡,而且在钻井液中黏度效应较低,具有良好的推广应用前景。

KH-560改性钡酚醛树脂的制备及性能研究

为改善钡酚醛树脂的耐高温性能和力学性能,本研究采用硅烷偶联剂KH-560对钡酚醛树脂进行化学改性。对改性前后的树脂进行了各项性能表征,重点研究了该改性树脂的热稳定性、力学性能和附着力。研究结果表明:(1)成功地将KH-560通过化学键稳定地连接到钡酚醛树脂的分子链上;(2)KH-560的较佳添加量为15%,相比于纯钡酚醛树脂,改性后钡酚醛树脂的Tmax2提高了约25℃,热性能提升明显;(3)KH-560能够有效改善钡酚醛树脂的力学性能,15%含量的KH-560改性钡酚醛树脂的拉伸强度提高约32.5%,拉伸模量提高约11.7%,附着力提高约30.4%。

新型改性酚醛树脂的特点和使用性能

本文旨在探讨新型改性酚醛树脂(简称“B树脂”)在铸钢生产领域的特点和使用性能。首先概述了改性酚醛树脂的技术指标和特点,包括其绿色化、高旧砂再生率和低旧砂再生成本等优势。然后研究了如何提高酚醛树脂的耐热性,包括化学和物理改性方法。在此基础上,通过与其他常用砂种的成本比较,展示了改性酚醛树脂砂在清理和模具成本方面的优越性。通过进一步分析改性酚醛树脂砂的使用性能,包括型砂强度和溃散性,发现该树脂不仅能保护金属表面,降低氧化程度,还能提高铸钢件表面质量,有效地减少刺激性气体的产生。综合以上研究结果,得出结论:改性酚醛树脂“B树脂”不含游离甲醛与苯酚,具有无毒性、环保性,在铸钢生产中实现了高度可再生率,降低了废砂排放量。

萘硼酸结构修饰酚醛树脂的合成及其热性能研究

以萘硼酸、苯酚和甲醛水溶液为原料,盐酸和二水合草酸为催化剂,制备了萘硼酸酚醛树脂(BPF)。通过傅里叶变换红外光谱仪、核磁共振分析仪对其进行结构表征,利用差示扫描量热仪考察了升温速率对BPF特征温度的影响,通过热重分析仪、热变形维卡软化点测定仪、电子万能试验机测试了BPF的热性能、软化点和力学性能。结果表明:硼元素以化学键的形式接入到酚醛树脂结构当中;BPF凝胶化温度T_(gel)为113.3℃、固化温度T_(cure)为142.2℃、后处理温度T_(treat)为157.6℃;当萘硼酸含量为10%(wt,质量分数,下同)时,BPF的热分解峰值温度、800℃残炭率比未改性酚醛树脂分别提高了17.39%和28.79%,软化温度提高了16.79%;萘硼酸含量为10%时,BPF拉伸剪切强度、弯曲强度比未改性酚醛树脂分别提高了262.5%和128.3%;萘硼酸含量为6%时,BPF冲击强度提升最大,为2.5kJ/m 2。

高性能改性酚醛树脂的研究进展

酚醛树脂是树脂结合剂金刚石砂轮中重要的结合剂材料,但是普通的酚醛树脂由于存在脆性大、韧性和耐热性能不足的特点,限制了它在树脂结合剂金刚石砂轮中的应用。因此,需要对普通的酚醛树脂进行改性以提高其耐热性及韧性。综述了从化学和物理两方面提高耐热性的改性方法以及从内增韧和外增韧两方面提高韧性的改性方法,以期改性后的酚醛树脂在树脂结合剂金刚石砂轮中得到更广泛的应用。

耐烧蚀复合材料用改性酚醛树脂研究进展

本文从结构改性、共混改性等方面介绍了近年来国内外对耐烧蚀复合材料用各种改性酚醛树脂的合成方法、分子结构、改性机理以及改性后酚醛树脂的性能和应用概况,并指出今后改性酚醛树脂仍是一种低成本耐烧蚀复合材料的树脂基体,在航天材料领域有着广泛的应用。

酚醛树脂的耐热改性研究进展

对酚醛树脂的耐热改性研究进行了综述。研究表明,改性后酚醛树脂的耐热性得到了显著的改善。改性的方法包括:硼酸改性、钼改性、双马来酰亚胺改性、聚砜改性、苯并口恶嗪化合物改性、酚三嗪树脂改性、腰果壳油改性及桐油改性。

桐油改性酚醛树脂的制备及其性能

利用桐油改性酚醛树脂（PF）,制备高性能摩阻材料用树脂基体.综合热分析表明改性PF在100～320℃间失重7.30%,320～600℃间失重61.10%,普通PF分别失重15.94%和73.51%;普通PF热分解峰为400～425℃和540～600℃,桐油改性PF热分解峰为400～450℃和560～600℃.桐油改性PF热稳定性能得到很大提高,但耐热性能未有明显改善.FTIR分析表明桐油成为聚合物结构的一部分;力学测试结果表明桐油改性较大程度地改善了PF的韧性;掺杂质量分数40%的桐油改性PF和60%的硼改性PF的试样综合力学性能较好,更适合作为摩阻材料的树脂基体.

含氮酚醛树脂及其对环氧树脂的阻燃改性

简要介绍了环氧树脂的阻燃处理方法，详细说明了新型含氮阻燃剂的特点，合成了含氮酚醛树脂并将其用于对环氧树脂的改性，制得了电性能、阻燃性能均较好的环氧树脂。

钼改性酚醛树脂黏结剂的研究

在反应釜中按一定比例加入苯酚、甲醛、钼改性剂,酸性条件下,加热搅拌2～4h,0.08MPa下真空脱水,得到黏度适中的钼改性酚醛树脂。对钼酚醛树脂进行TG和DSC分析,结果表明:改性树脂固化温度为160℃左右,热分解温度为534.8℃。红外光谱分析表明:钼元素确实已经接枝到酚醛树脂的分子链中。

硼改性酚醛树脂与丁腈橡胶比例对摩擦材料性能的影响

为探究硼改性酚醛树脂与丁腈橡胶的质量比(BPF/NBR)对复合摩擦材料力学性能、耐热性能和摩擦磨损性能的影响,采用不同比例的丁腈橡胶和硼改性酚醛树脂作为复合摩擦材料基体,添加碳纤维、钢纤维、石墨、氧化铝粉和沉淀硫酸钡制成复合摩擦材料。对复合摩擦材料的密度、硬度、压缩强度和摩擦磨损性能进行了测试,用变焦距体视显微镜观察磨损表面,并分析其磨损机理。用差分扫描量热仪对摩擦材料进行耐热性分析。结果表明:BPF/NBR质量比对复合摩擦材料的力学性能、耐磨及耐热性影响较大;当硼改性酚醛树脂与丁腈橡胶质量比为6∶1时,复合摩擦材料有最高的密度、硬度和压缩强度,分别为1.933 g/cm^3、105 HRL和134 MPa;当硼改性酚醛树脂与丁腈橡胶质量比为5∶1时,摩擦材料的磨损量最小;随着BPF/NBR比例增大,复合摩擦材料表面抗犁削作用增强,黏着转移减弱。利用丁腈橡胶二次改性硼改性酚醛树脂能显著提高硼改性酚醛树脂的耐热性能,且硼改性酚醛树脂与丁腈橡胶的最佳比例介于4∶1和5∶1之间。