新型Novolac酚醛树脂合成及应用

以大量的磷酸作为催化剂兼作反应介质合成一种新型Novolac酚醛树脂,同时以草酸作催化剂合成一种常规的Novolac酚醛树脂,通过常规性能分析、凝胶渗透色谱分析、红外光谱分析等对两种树脂进行表征与比较,结果表明新型Novolac酚醛树脂具有收率高、分子量分布集中,分子结构中酚环与亚甲基对位连接较多等特征。将两种酚醛树脂溶液分别与环氧树脂配制成浸胶液,并将浸胶液分别制作无卤覆铜板,测试了两种浸胶液的凝胶时间、覆铜板的剥离强度、玻璃化转变温度与热分解温度,经对比检测发现,新型Novolac酚醛树脂配制的浸胶液凝胶时间较低,而采用新型Novolac树脂制作的无卤覆铜板具有很好的耐高温性和力学性能。

高中孔率活性炭的制备与表征

以线型酚醛树脂为碳源,通过形成钇-酚醛树脂配合物和水蒸气活化的方法制备了具有较高中孔率的活性炭。利用红外光谱(IR)、热重分析(TG)、氮气吸脱附曲线、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对所制钇-酚醛树脂配合物及相应活性炭进行了表征。结果表明:钇离子与嫁接了甲基丙烯酸甲酯的酚醛树脂之间形成钇-酚醛树脂配合物,其相应活性炭具有典型中孔炭的特征,且中孔率高达88%。钇-酚醛树脂配合物的形成,明显提高了钇元素的分散程度和钇元素的催化效率。同时,钇-酚醛树脂配合物的形成,有助于改善酚醛树脂基活性炭的孔结构和孔径分布,尤其对提高活性炭的中孔率有显著的作用。

吸水过程对环氧树脂的动态松弛行为的影响

以酚醛树脂和乙酸、正丁酸和苯乙酸酯化的酚醛树脂固化邻甲酚环氧树脂．应用称重法、示差扫描量热法（DSC）和动态机械分析法（DMA）等手段研究吸水过程对环氧树脂的动态松弛行为的影响．结果表明，吸水过程对酚醛树脂和酯化酚醛树脂固化体系的动态松驰行为有显著的影响，这是由于两种体系中侧基对吸水过程及与水分子的相互作用不同所致．

FTIR法研究乙酸酚醛酯固化邻甲酚环氧树脂的反应动力学

用FTIR原位测量技术研究了乙酸酚醛酯与邻甲酚环氧树脂在2-甲基咪唑存在下进行恒温固化反应的动力学．测定了固化反应的动力学参数．研究结果表明，固化反应是按照一级团化反应动力学进行的，根据羰基峰在固化反应前后的变化对固化反应机理进行了初步探讨．

新型环保工艺合成的线型酚醛树脂固化环氧树脂的研究

本文采用一种新型环保工艺合成了线型酚醛树脂(简称SPN)。13C NMR方法对其与常规方法生产的线型酚醛树脂(简称CPN)的微观化学结构分析表明:SPN中o-o、o-p、p-p三种结构的含量分别为19.42%、46.21%和22.32%;CPN中这三种结构含量分别为15.87%、56.01%和22.68%;另外,SPN中还含有少量羟甲基苯酚和含醚键的羟甲基苯酚的二聚体等小分子结构,而CPN中不含这样的结构。分别以这两种线型酚醛树脂作为环氧树脂DYD-127的固化剂,比较了两个体系的固化特性和浇铸体性能。结果表明,由于微观化学结构的差异,SPN体系的反应活性略高于CPN体系,而两体系固化产物的力学性能和耐热性没有明显差异。

KOH活化法制备气体分离用炭分子筛膜

选用KOH为活化剂,利用化学活化法制备炭分子筛膜,考察在热塑性酚醛树脂(PFNR)涂膜液中添加不同质量分数的KOH对炭分子筛膜的影响。结果表明,在炭化过程中,KOH的加入可促进炭分子筛膜孔径的均匀分布,使炭分子筛膜具有发达的孔隙结构。当KOH在PFNR中的添加量从0%增加到4%时,H2的渗透速率由23.68×10-10 mol.m-.2s-.1Pa-1提高到28.6×10-10 mol.m-.2s-.1Pa-1;但H2/N2和H2/CH4的分离系数明显下降,分别从471.3下降到147.5、540下降到270。CO2/CH4和O2/N2的分离系数只有轻微下降。

多聚甲醛合成热塑性酚醛树脂过程中游离酚含量的研究

在热塑性酚醛树脂合成过程中,由于苯酚过量,部分苯酚没有参与反应而是进入废液中,不仅导致苯酚的浪费,同时也使废液中的酚含量过高。研究反应体系中酚含量的变化,对提高苯酚的转化率以及减少树脂中游离酚的含量有重要的意义。在酚/醛物质的量比为1∶0. 75的条件下,用草酸做催化剂,催化苯酚与多聚甲醛合成热塑性酚醛树脂。研究了催化剂用量、反应温度和时间、后处理工艺等因素对游离酚的影响。结果表明,草酸用量为苯酚质量1%时,催化效果较好。同时延长低温反应阶段时间,可以提高苯酚的转化率。后处理工艺对最终树脂游离酚含量的影响较大,要保证树脂中的低游离酚含量,后处理的温度和时间是关键。

新型工艺合成的线型苯酚甲醛型环氧树脂的研究

为了提高固化后普通双酚A型环氧树脂的耐热性,采用新型环保工艺合成的线型酚醛树脂(简称SPN)经环氧化制备了线型苯酚甲醛型环氧树脂(简称EPN).比较了甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)分别固化EPN和普通线型苯酚甲醛型环氧树脂F-51两个体系的固化特性和浇铸体性能.结果表明,由于微观化学结构的差异,EPN体系和F-51体系的反应表观活化能分别为51.4kJ/mol和67.7kJ/mol,即EPN体系的反应活性略高于F-51体系,两体系固化产物的力学性能没有明显差异,EPN体系和F-51体系的玻璃化转变温度分别为415.65K和408.45K,即EPN体系的耐热性略低于F-51体系.

液晶聚氨酯／酚醛树脂共混复合材料的力学性能和摩擦性能

使用自行合成的联苯型液晶聚氨酯(LCPU)与热塑性酚醛树脂(PF)通过原位复合的方法制备了一系列不同LCPU含量的LCPU/PF共混复合材料。研究了不同LCPU含量对LCPU/PF原位复合材料的力学性能,玻璃化转变温度和摩擦性能的影响,采用SEM研究了不同LCPU含量对LCPU/PF复合材料的磨损面及磨损机理的影响。结果表明,LCPU的加入可以显著地改善材料的力学性能,冲击强度提高18.7%、弯曲强度提高37.1%;玻璃化转变温度提高18℃;在摩擦系数几乎不变的情况下可以明显降低材料的磨损体积。

苯酚-亚联苯型环氧树脂的合成及其在环氧模塑料中的应用

以自制苯酚-亚联苯型酚醛树脂、环氧氯丙烷为主要原料,采用固体碱作为醚化阶段催化剂,合成了一种苯酚-亚联苯型环氧树脂。借助红外光谱(FTIR)、核磁共振光谱(1 H NMR和13C NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)分别对产物的结构、组成和分子量进行了表征,结果成功制备了苯酚-亚联苯型环氧树脂,相对分子质量为870,环氧当量为274g/eq。此外,将所得苯酚-亚联苯型环氧树脂用于环氧模塑料中,并与市售环氧树脂所得的模塑料进行比较,借助热失重分析仪(TGA)、热机械分析仪(TMA)等对模塑料的主要性能进行研究,结果表明含有苯酚-亚联苯型环氧树脂的模塑料具有较长的凝胶时间和流动长度,具有较高的Tg(142℃)以及较高的初始降解温度(413℃),完全可以满足无铅焊料的加工工艺要求,并具有较好的弯曲强度和弯曲模量。

分子筛碳膜的制备

以含六次甲基四胺的热塑性酚醛树脂的乙醇溶液为涂膜液,采用浸渍法在支撑体原膜上涂膜,干燥后一步碳化制备了分子筛碳膜,有效地解决了碳膜制备中分离层易产生针眼﹑裂纹的问题,扫描电镜显示分离层与支撑体结合良好,膜表面光滑无缺陷,所制碳膜H2/CH4的分离系数达到171,H2/N2的分离系数达到74.实验发现,涂膜液性质、支撑体的孔径以及表面粗糙度、浸渍时间对碳膜的性能有显著影响.碳膜分离气体的机理主要为分子筛分.

热塑性酚醛树脂的^(13)C NMR表征

采用一种新型环保工艺合成了热塑性酚醛(phenol novolac,PN)树脂,并采用13C NMR方法对其分子结构进行了分析,由谱图中各峰积分值定量计算出了o-o、o-p、p-p结构、支化结构、游离苯酚和醚键等其它结构所占比例分别约为19.42%、46.21%、22.32%、3.13%、4.24%和4.69%。与常规工艺生产的PN相比并无大的变化,但新型工艺从根本上解决了常规工艺带来的高浓度含苯酚废水污染的问题。研究发现催化剂浓度的提高可以减少支化结构的产生,反应温度的提高有利于o-o结构的生成,随着反应时间的延长,o-o、o-p、p-p3种结构增多。

联苯型环氧-酚醛树脂的恒温固化动力学研究

采用差示扫描量热仪(DSC)对以三苯基膦为促进剂的联苯型环氧-酚醛体系进行了不同温度下的恒温固化动力学研究,然后利用经典的Kamal方程进行非线性曲线拟合得到了相应的动力学参数:如反应级数(n)、活化能(Ea)和反应动力学常数(k)。并根据Kamal方程建立了转化率α对固化时间t的自加速理论模型,发现该模型能够很好的预测联苯型环氧-酚醛体系在不同温度下随恒温时间的固化行为。

国外线形酚醛树脂研究进展

综述了国外研究人员通过理论数学模型模拟线形酚醛树脂的固化行为,运用红外光谱、核磁共振、差示扫描量热、热失重、扫描电子显微镜等不同的研究手段验证了影响固化行为的因素。总结了线形酚醛树脂的改性研究现状,通过加入聚酰胺、甲阶酚醛增容剂来增韧线形酚醛树脂;通过重氮偶合或酯化反应生成阻燃基团,提高了线形酚醛树脂的阻燃性能;通过原位互穿网络法使线形酚醛树脂耐热性和力学性能提高;与无机纳米粒子和片层共混可以提高线形酚醛树脂玻璃化转变温度和热稳定性;结合了线形酚醛树脂和环氧树脂各自优点的环氧酚醛树脂,经改性后性能得到进一步提高。

DSC法研究不同邻对位比值酚醛树脂的固化行为

利用差示扫描量热(DSC)分析技术研究了不同邻对位比值(O/P值)的酚醛树脂的固化活化能及固化进程。采用Ozawa模型求解了不同O/P值酚醛树脂的固化活化能及固化动力学参数,结果表明,酚醛树脂的固化活化能随其O/P值的增加而降低,固化进程变得更加容易。固化反应过程中的Ozawa反应指数n0随着固化反应温度的升高而下降,并且随着树脂O/P值的增加,n0出现在更低的温度区间内。Ozawa反应速度常数k0在固化反应初期随温度的升高而增加,在反应后期则随着温度的升高而下降,并且随着树脂O/P值的增加,k0出现峰值对应的温度降低,表明固化先后经历了微凝胶增长与扩散反应控制两个阶段,树脂O/P值的增加加快了微凝胶的增长进程。

双酚A改性热塑性酚醛树脂微波合成的研究

在微波合成的基础上,研究不同双酚A(BPA)加入量对热塑性酚醛树脂性能的影响,并对树脂的分子结构进行分析。结果表明:尽管双酚A的加入导致对位联结量增多而降低了树脂聚合速度,但在适当的加入量范围内,可使游离酚含量大幅度降低的基础上,树脂流动性、韧性以及覆膜砂强度等得到综合改善。

一种耐高温玻璃布蜂窝节点胶的研制

以酚醛型氰酸酯为主体树脂、二烯丙基双酚A改性双马来酰亚胺树脂为促进改性剂、固体羧基丁腈橡胶为增韧剂、气相法二氧化硅为流动控制剂、乙酸乙酯为溶剂,采用机械共混和溶解分散方法制备了一种玻璃布蜂窝节点胶。试验结果表明,二烯丙基双酚A改性双马来酰亚胺树脂对酚醛型氰酸酯有很好的促进作用,用量在15质量份(100质量份PT-30酚醛型氰酸酯中的加入量,下同)时节点胶可以在200℃以下固化成型,且可满足200℃长期使用要求;固体羧基丁腈橡胶大幅提高了节点胶的韧性,用量在30质量份时蜂窝的节点强度达到4.O kN/m以上,满足玻璃布蜂窝芯材料的制造工艺。

新型含硅氧烷液体环氧树脂的合成与表征

以四甲基二乙烯基二硅氧烷和间氯过氧化苯甲酸为原料,通过一步氧化反应制备了1种新型含硅氧烷液体环氧树脂(SiO-EP)。采用核磁、红外和质谱对该环氧树脂的结构进行了表征。采用示差扫描量热法(DSC)和热失重法(TGA)对SiO-EP/PN固化物进行了热性能分析,发现该树脂的玻璃化转变温度Tg为81℃,N2条件下700℃时燃烧残炭率高达62%。拉伸和弯曲测试表明该树脂具有良好的力学性能,其拉伸强度和弯曲强度分别为72MPa和103MPa。

不同邻对位比值的酚醛树脂固化行为研究

通过DSC研究了不同邻对位比值（O／P值）的酚醛树脂与六亚甲基四胺的固化反应行为。DSC测试表明，DSC固化曲线的峰顶温度随着升温速率的增加而升高，在同一升温速率下，酚醛树脂固化曲线的初始温度（Ton）及峰顶温度Tp均随着其O／P值的增加而降低。进一步分别利用（Dzawa和Kissinger方法求解了不同O／P值酚醛树脂的固化反应活化能，发现酚醛树脂的固化活化能随其O／P值的增加而降低，表明随着树脂O／P值的增加，其固化进程变得更加容易，固化速率更快，与之对应，树脂的最佳固化温度区间随O／P值的增加而向低温方向移动。

双酚A型及苯酚型酚醛环氧树脂的对比研究

对比研究双酚A型酚醛环氧树脂(BPANE)与苯酚型酚醛环氧树脂(PNE)的反应动力学,及其在覆铜板中的应用性能。