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。

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。

HPAM/酚醛树脂弱凝胶体系注入参数优化实验研究

HPAM/酚醛树脂弱凝胶体系由于其良好的抗温抗盐性,目前已经广泛地应用于稳油控水。根据合适HPAM/酚醛树脂弱凝胶体系,通过物理模拟实验,研究了该弱凝胶体系的主剂浓度、段塞尺寸、注入量、注入速度、注入方式、段塞组合方式等对采收率的影响规律,并优选出实现较高采收率时的最佳参数,即主剂浓度为1500mg/L,段塞尺寸为0.20倍孔隙体积,注入量为200mg/L·PV,注入速度必须低于10mL/h,采用多段塞式注入方式施工,段塞组合方式应为高浓度前置段塞、中浓度主体段塞、低浓度后续段塞。

有机酯加速碱性酚醛树脂凝胶反应机理的研究

通过对凝胶时间的测定和红外光谱分析 ,研究了在室温和强碱性条件下 ,有机酯加速酚醛树脂的固化反应机理 .结果表明 :强碱性条件下 ,有机酯对甲阶酚醛树脂凝胶固化的促进作用 ,是通过快速促进树脂分子生成活性中间体亚甲基醌来实现的 ;同时伴有酚羟基的醚化反应 .有机酯分子中羰基碳原子的电正性越大、空间位阻越小 ;羟甲基含量越高 。

有机硅改性酚醛树脂热稳定性的研究

用热失重法研究了有机硅改性酚醛树脂的热稳定性和烧蚀成碳率。结果表明 ,各种因素的影响程度依次为甲醛补加量 ,苯酚 /甲醛比值及有机硅用量。用动态力学性能分析仪考察了树脂的固化条件。改进后的酚醛树脂在氮气中 82 0℃的烧蚀成碳率可超过 70 %。

有机铬/活性酚醛树脂交联聚合物弱凝胶及其在濮城油田调驱中的应用

实验研究了用污水配制、可在58～120℃使用、室温粘度2.5～5.0Pa·s的聚合物弱凝胶调驱剂的配方;所用聚合物HPAM的分子量1.8×107,水解度25%;交联剂为有机铬与活性酚醛树脂复合物,与HPAM在水溶液中形成的弱凝胶具有互穿聚合物网络结构;配液用水为中原濮二联污水,矿化度153g/L,含Ca2+3.2g/L,含Mg2+0.25g/L。弱凝胶中HPAM浓度用作主段塞时为1.2g/L,用作保护段塞时为1.0g/L。1.2g/LHPAM+0.5g/L有机铬+0.8g/L酚醛树脂+稳定剂溶液90℃成胶时间134h,90℃老化时间(凝胶保持完整,不脱水)>90d,90℃老化90d后粘度保持率>90%,在岩心上测得阻力系数和残余阻力系数分别为15.4和56.9,剪切后粘度下降到45.3mPa·s,放置1d后恢复到186.7mPa·s。考察了HPAM、Cr3+、酚醛树脂浓度的影响,简述了pH值、HPAM分子量和水解度、成胶温度的影响。介绍了用该弱凝胶在濮城油田2口注水井调驱,对应6口油井的增产情况。图3表4参7。

四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂性能的研究

研究了四马来酰亚胺对有机硅酚醛树脂的耐热性能、粘接性能和贮存性能等的影响。结果表明在四马来酰亚胺改性有机硅酚醛树脂固化过程中,四马来酰亚胺的双键与有机硅酚醛树脂的羟甲基发生加成反应,提高了有机硅酚醛树脂的耐热性能和粘接强度,并保持其韧性,但也造成常温贮存期有所下降。这是由于四马来酰亚胺在制备过程中缩合不完全,存在少量羧基和胺基,常温下与有机硅酚醛树脂羟甲基发生缩合造成的。

有机硅改性酚醛树脂的研究进展

综述了改性酚醛树脂的种类以及有机硅改性酚醛树脂的机理和方法;从物理共混改性和化学共聚改性两个方面介绍了有机硅改性酚醛树脂的研究现状,并展望了未来的发展趋势。

有机硅改性酚醛树脂的研究

电导实验表明:有机硅的加入对合成的酚醛树脂的交联密度有影响.改性酚醛树脂的各项常规指标均优于普通酚醛树脂,其中残碳率可以达到50.75%,比普通酚醛树脂的残碳率(40.80%)提高了近10%.FESEM照片可以看到有机硅改性酚醛树脂在800℃碳化后生成了碳纤维,而且所生成半径大致为350～450 nm的SiO2粒子分布于酚醛树脂的碳化物中,分布较均匀且与基体的结合较好,有机-无机杂化改性有利于酚醛树脂力学性能的提高.

一步法合成有机硅改性酚醛树脂及其粘接性能

采用有机硅树脂中加入氢氧化钠使之水解后再加入苯酚、甲醛缩聚制备热固性有机硅改性酚醛树脂,而不同于两步法制备热固性有机硅改性酚醛树脂和由硅烷水解低聚物与酚醛树脂缩合制备热固性有机硅改性酚醛树脂。本文中通过IR,DSC,TG以及剪切强度和剥离强度,对这种热固性有机硅改性酚醛树脂的粘接性能,耐热性能,耐久性能和固化工艺进行考核,证明这种方法制备的树脂粘接强度高,耐热性能优异,耐久性能良好,可以作为耐热结构胶粘剂在航空航天领域应用。

有机膦酸催化合成酚醛树脂

采用有机膦酸作催化剂合成了酚醛树脂,并对催化剂进行了循环使用,用红外光谱仪和凝胶色谱仪对酚醛树脂进行了测试和表征。实验表明,采用有机膦酸合成酚醛树脂的产率高,游离酚少,摩尔质量分布窄,且催化剂可循环使用,达到了降低成本、保护环境的目的。

有机硅改性热塑性酚醛树脂制备的研究

以苯酚和甲醛为原料,采用草酸作为催化剂,通过有机硅改性合成的热塑性酚醛树脂。讨论了催化剂草酸的含量、反应时间和有机硅的含量对改性酚醛树脂性能的影响。结果表明:当草酸含量为2.0 wt%,反应时间为2.5 h,有机硅含量为3.0 wt%时,合成改性酚醛树脂的固化时间、流动距离和挥发度等综合性能较好,合成的酚醛树脂可用作摩擦材料粘合剂。

耐热环氧/有机硅/酚醛树脂涂料的研制

选用乙氧基封端的有机硅低聚体对环氧树脂进行改性,用酚醛树脂作体系的固化剂,对比了改性树脂及涂料制备中时间、温度及用料比例对涂膜性能的影响,制备了一种兼有有机硅、环氧和酚醛树脂优点的可耐500℃以上的高温涂料。

有机硅改性酚醛树脂胶粘剂压制稻秸杆人造板的研究

采用有机硅改性酚醛树脂(PF)胶粘剂压制稻秸秆人造板。经大量预试验后,采用正交试验法优选出制备稻秸秆人造板的最佳工艺参数。结果表明:当PF合成过程中温度(第二次增长黏度时)为80℃、w(有机硅)=5%和有机硅在第一次增长黏度之前加入时,由有机硅改性PF胶粘剂压制的稻秸秆人造板,其各项力学性能均满足GB/T 4 897.3-2003标准要求,甲醛释放量均低于0.5 mg/(100 g)。

有机纤维与酚醛树脂的相似性及应用研究

为了解决新型有机纤维改性硅基/酚醛复合材料的烧蚀/温度场计算问题,提出了将改性用的有机纤维等效于酚醛树脂的处理方法。通过试验表明有机纤维与酚醛树脂具有一定的热相似性,理论计算时将有机纤维成分按树脂处理,从而利用已有树脂基类防热材料设计方法来预测有机纤维类复合材料的烧蚀/温度场。试验结果表明此方法合理可行。

有机硅改性酚醛树脂固砂剂的制备、表征及固砂性能

以苯酚和甲醛为原料、草酸为催化剂合成线性酚醛树脂;然后与环氧氯丙烷反应,在酚羟基上引入环氧基团,得到环氧酚醛树脂;再与γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)发生开环反应,引入有机硅功能基团,制备了有机硅改性酚醛树脂。通过FTIR对其结构进行了表征,并对其固砂性能(抗压强度、渗透率保持率和耐介质性)进行了考察。结果表明,在树脂用量为6%、固化温度为45℃、固化时间为48h时制得的胶结岩心抗压强度达到8.8 MPa,渗透率保持率达到80%,具有较强的抗酸、抗碱、抗盐和抗氧化性能。

有机硅/酚醛树脂共混黏结剂在摩擦复合材料中的应用研究

以有机硅树脂与酚醛树脂的共混物作为摩擦材料的黏结剂,用TG、DSC及定速摩擦实验机等手段对复合材料进行了表征,研究结果表明:该共混黏结剂较纯酚醛树脂黏结剂有更高的耐热性,材料在不同温度下的摩擦系数及磨损率等均比采用纯酚醛树脂时稳定、热衰退较小、磨损率低,冲击强度提高,硬度适中。

α-羟基-2-萘甲酸对热固性有机硅改性酚醛树脂性能的影响

研究了α-羟基2-萘甲酸作为热固性有机硅改性酚醛树脂固化促进剂,对其固化温度、粘接性能、耐热性能和贮存性能的影响。表明α-羟基2-萘甲酸作为杂环有机弱酸,在有机硅改性酚醛树脂固化过程中产生H+,以及有机杂环的封端作用,可使热固性有机硅改性酚醛树脂的固化温度下降,粘接性能和耐热性能均有提高,而且还具有一定的贮存期。

有机改性剂对CO_2固化酚醛树脂粘结剂性能的影响

利用砂芯抗压强度和抗湿性能的测定、粘结桥断口的扫描电镜(SEM)分析,研究了一种新的有机改性剂对CO2固化酚醛树脂粘结剂性能的影响。结果表明,改性剂可以提高甲阶酚醛树脂/硼砂水凝胶网络的韧性,减小凝胶在脱水固化时的开裂程度,使粘结剂的粘结强度增加近一倍;可以消除粘结桥界面形成的盐,增强粘结剂的抗湿性能,使砂芯在相对湿度为95%的环境中放置168h时,粘结强度基本不变。

有机纤维/酚醛树脂对NBR基烧蚀材料性能的影响

研究了有机纤维和酚醛树脂配比对以NBR为基体材料的烧蚀材料性能的影响。通过测试烧蚀材料的烧蚀率、物理性能和粘合性能表明 ,有机纤维和酚醛树脂能够降低烧蚀材料的烧蚀率 ,提高其耐烧蚀性能 ,降低材料的扯断伸长率 ;酚醛树脂能够提高烧蚀材料的粘合性能 ;当有机纤维 /酚醛树脂配比为 15 / 90时 ,烧蚀材料可以获得较低的烧蚀率 。