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%。

高温烘烤对有机硅改性丙烯酸树脂涂膜应用性能的影响及评估

主要探讨了高温烘烤对有机硅改性丙烯酸树脂涂膜应用性能的影响,并进行了评估。试验结果表明,采用不同的硅胶修饰剂,其对丙烯酸酯类树脂涂层的抗老化能力有一定的影响。以乙烯基硅氧烷、甲基三氯硅烷、聚乙烯基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷为主要原料,采用多种硅氧烷对水溶性硅氧烷进行改性,并系统表征硅氧烷对水溶性硅氧烷的影响。研究表明,该体系在较高温度下具有较好的耐焙烧能力,其耐焙烧能力的表现由低到高依次为:乙烯基硅氧烷、甲基三氯硅烷、聚乙烯基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷。

高性能化改性酚醛树脂的研究进展

综述酚醛树脂的增韧和耐热改性的新方法。介绍采用聚砜、聚酰胺、腰果壳油/双马采酰亚胺、橡胶、环氧树脂及聚乙烯醇等改进酚醛树脂的韧性;采用碳纳米管、纳米蒙脱土、双马来酰亚胺、硼元素、焦油、有机硅、苯并恶嗪及酚三嗪树脂改进酚醛树脂的耐热性。

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.

亚麻油改性酚醛树脂制备及其耐热性能

利用亚麻油改性酚醛树脂（PF），得到高性能的摩阻材料用树脂基体．综合热分析结果显示改性PF在320～600℃间失重53．11％，普通PF失重73．51％；普通PF热分解峰为400～425℃和540～600℃，而亚麻油改性PF热分解峰为440～470℃和600～660℃，表明亚麻油改性PF的耐热性和热稳定性能均得到很大提高．推导了亚麻油的改性机理和改性PF的结构特征；发现亚麻油参与反应并成为聚合物结构的一部分，亚麻油改性PF固化后的结构特征是互穿聚合物网络（IPN）．

陶瓷改性酚醛树脂粘结剂的耐高温性能

以酚醛树脂为基体,以碳化硼和硅粉为改性添加剂制备高温粘结剂,并对石墨材料进行粘接,测试了不同温度热处理后的抗剪强度。结果表明:碳化硼改性酚醛树脂粘结剂对石墨材料具有较好的粘接强度,1500℃处理后的粘接强度达到8.6～11.2MPa,但高温热处理后的粘接界面上仍可见到较明显的收缩现象,粘接性能有进一步提高的余地。

蒙脱土对炭/酚醛树脂复合材料性能的影响

为了提高炭/酚醛树脂复合材料的烧蚀性能,采用蒙脱土(MMT)对炭/酚醛树脂复合材料进行了改性研究,结果表明,有机化处理可使MMT片层的间距明显增大;处理后的MMT在酚醛树脂中的分散状态与MMT的含量有关。当酚醛树脂中MMT含量较低时,MMT主要以剥离的片层形式分散于酚醛树脂中,当酚醛树脂中MMT含量较高时,插层的MMT结构的含量增大;炭/酚醛树脂复合材料的层间剪切强度随MMT含量的增大而增大,在MMT含量达到8%后,趋于稳定。炭/酚醛树脂复合材料的烧蚀率随MMT含量的增大先降低,在MMT含量约为8%时达到最小值,随后随MMT含量的增大而升高。MMT对炭/酚醛树脂复合材料质量烧蚀率的影响小于线烧蚀率。

改性黄麻纤维和酚醛树脂复合材料的力学性能

采用碱溶液(20 g/L NaOH)、热(140℃)处理方法对黄麻纤维进行改性处理,采用热压工艺将纤维与酚醛树脂制成复合材料。通过力学性能、冲击断口形貌对复合材料进行表征。结果表明:当碱处理时间不超过2 h、热处理时间不超过3 h时,黄麻纤维增强酚醛树脂基复合材料的拉伸强度和冲击强度均有不同程度提高。碱处理2 h的黄麻纤维增强酚醛树脂基复合材料的拉伸强度和冲击强度提高幅度最大,分别为13.5%和25%;冲击断口分析结果表明,热处理纤维与基体的界面结合强度高于碱处理纤维,断口呈平面化。

中温固化耐高温酚醛树脂的制备及性能

利用硼酸、有机硅预聚物对酚醛树脂进行改性,同时引入活性单体间苯二酚,制得了可中温固化的耐高温改性酚醛树脂。采用FTIR对改性酚醛树脂的结构进行了表征;通过DSC,TGA考察了固化行为和耐热性能;通过SEM考察了固化物的微观形态,并结合EDAX能谱仪对其元素成分进行了分析。将改性酚醛树脂与无机组合填料及多聚甲醛混合制得了耐高温酚醛胶黏剂,经过100℃固化后测试了胶黏剂的粘接强度和耐温性。结果表明,胶黏剂可在中温固化并具有良好的耐高温和粘接性能,1000℃下试样剪切强度可达1.7MPa。

酚醛树脂基胶粘剂的高温粘接性能

以酚醛树脂为基体,以碳化硼(B4C)粉末为改性填料制备高温胶粘剂,并对碳材料进行粘接。粘接样品在200℃固化后,随即在马弗炉中进行1200℃的高温处理。在1000,1400,1800℃测试粘接样品的高温粘接性能。结果表明,改性酚醛树脂具有较好的高温粘接性能,且随着测试温度的提高,粘接样品的粘接强度随之提高。高温下改性组分结构、形态的变化对酚醛树脂的高温粘接性能有着重要的影响。适量B2O3的形成有利于在粘接界面处形成化学键合力,从而提高界面粘接能力;但B2O3在高温下熔融并呈现为玻璃相,致使破坏应力迅速扩展延伸,从而引起高温环境下粘接强度的迅速降低。随着温度的升高,B2O3玻璃相在粘接胶层中的含量逐渐减少,对高温粘接性能的影响降低,粘接制品的高温粘接性能随之提高,1800℃测试温度下的粘接强度达到5.

HGB改性酚醛/高硅氧布复合材料的制备及性能

采用高强中空玻璃微珠(HGB)改性酚醛树脂(PF),制备了PF/高硅氧布/HGB复合材料层压板,研究了HGB含量对复合材料烧蚀性能、密度、隔热性能的影响,同时采用扫描电子显微镜和金相电子显微镜观察了HGB的分布。结果表明,HGB均匀分散在纤维束与纤维束之间的树脂胶液中;适量的HGB可提高复合材料炭化层强度,从而提高复合材料的耐烧蚀能力;当HGB质量分数为5%时,复合材料氧-乙炔线烧蚀率和质量烧蚀率最低,分别为0.091 mm/s和0.066 9 g/s,比未添加HGB的降低了35.9%和20.1%;复合材料的密度随HGB含量的增加而降低;综合比热容、热扩散系数和导热系数的分析,当HGB质量分数为5%时,复合材料的综合隔热性能最好。

超高温钻井液体系研究(Ⅲ)——抗盐高温高压降滤失剂研制

目前,高温高压降滤失剂磺化酚醛树脂(SMP)等不能满足超高温条件下盐水和饱和盐水钻井液高温高压滤失量控制及流变性的需要。为此,利用分子修饰,通过合成条件及配方优化,合成了一种抗盐高温高压降滤失剂HTASP,对其性能进行了评价,并借助红外光谱和热分析对产物的结构和热稳定性进行了分析。结果表明,HTASP热稳定性好,在盐水和饱和盐水钻井液中均具有较好的控制高温高压滤失量的能力,与磺化褐煤(SMC)和降滤失剂LP527、MP488等具有良好的配伍性,与LP527、MP488和SMC等组成的高密度盐水钻井液体系高温稳定性好,流变性易于控制,高温高压滤失量小于16 mL,为盐水超高温钻井液体系的研究奠定了基础。

新型酚醛树脂基耐烧蚀复合材料的性能研究

本文采用GPC和TG对高残碳酚醛树脂(HCYPR)和硼酚醛树脂(BPR)的分子量及其分布、热失重特性进行了表征和对比。同时对比了S-2GFC/HCYPR和S-2GFC/BPR的力学性能和烧蚀性能。研究结果发现:与HCYPR相比,BPR的分子量更小,分布宽度更窄,与增强体的浸润性更好;BPR的800℃残碳率高于HCYPR;S-2GFC/HCYPR的质量烧蚀率要大于S-2GFC/BPR,但线烧蚀率小于后者。S-2GFC/BPR比S-2GFC/HCYPR强度的提高百分数从59.4%到73.9%不等,其中压缩强度提高了73.9%;模量的提高百分数从27.5%到31.9%不等,其中弯曲模量提高了31.9%。

硼酚醛树脂的合成及改性研究进展

总结了近年来硼酚醛树脂(BPR)的合成及改性方法的研究进展,主要介绍了固相生成法、甲醛水溶液法和共聚共混法的合成工艺、特点及产物性能。重点论述了BPR复合材料的力学性能与热性能,并对BPR未来的研究方向进行了展望。

酚醛树脂基摩擦材料高温摩擦性能的研究进展

分别从有机、无机、纳米及复合改性方面介绍了酚醛树脂(PF)基摩擦材料高温摩擦性能的研究进展。在这些改性方法中,由于改性剂与PF分子之间能形成化学键、氢键或范德华力,或直接将PF中易高温分解的酚羟基反应而生成耐热性较强的化学键,加上改性剂的补强作用,使得PF基摩擦材料的高温摩擦性能得到显著提高。

耐烧蚀酚醛树脂的研究进展

从酚醛树脂(PF)的改性和合成新型结构的PF两方面讨论了PF用作耐烧蚀材料的研究进展。其中PF的改性主要包括有机硅改性、重金属改性、钼酸改性、硼酸改性及胺类改性等;而合成新型结构的PF种类主要有马来酰亚胺官能线形PF、烯丙基官能线形PF、烯丙基-双马来酰亚胺官能线形PF、酰亚胺的酚三嗪树脂、酚三嗪树脂及炔基官能PF等。

高岭石软岩包覆改性的试验研究

针对目前软岩支护加固只是从力的平衡角度着手,并未从改善软岩自身力学和物理化学性质角度考虑,所加固的膨胀型软岩工程往往只能维持一段时间,需经常返修的现状,以内蒙古乌达矿区五虎山煤矿9号煤底板含高岭石为主的泥质页岩为例,采用自由基溶液共聚和溶胶-凝胶法合成室温固化的有机硅改性树脂,通过对改性前后膜层疏水性、牢固性、防水性以及岩样块体崩解性的对比试验研究软岩表面包覆改性的效果。试验结果表明:有机硅改性树脂膜层与软岩表面有着优良的结合性能,岩样表面水滴润湿角由34.7°提高到77.8°,而吸水率增量从0.80%减小至0.352%,块体崩解后崩解颗粒分布的分形维数由0.8731～1.8325减少至0.0094～1.1190。

环氧基封端聚硅氧烷改性酚醛树脂的研究

通过低聚环氧基封端聚硅氧烷(E-PDMS)与甲醛和苯酚的共聚合反应,制备了增韧改性酚醛树脂。用傅里叶红外光谱、电子万能试验机和热重分析仪表征了共聚产物的结构、改性前后酚醛树脂的力学性能和热稳定性;研究了4种不同摩尔质量的E-PDMS对改性酚醛树脂力学性能的影响。结果表明,改性酚醛树脂的冲击强度和拉伸强度优于未改性酚醛树脂;E-PDMS(环氧当量950 g/mol)改性酚醛树脂失重20%的温度、峰值温度及残炭率(800℃)均高于纯酚醛树脂,分别为448℃、572.9℃和55.6%;低摩尔质量的E-PDMS有利于酚醛树脂的改性。

界面改性剂对聚苯硫醚/碳纤维复合材料力学和热力学性能的影响

采用耐高温环氧树脂四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯醚涂覆碳纤维,通过熔融共混制备界面性能得到改善的碳纤维增强聚苯硫醚复合材料。用不同浓度的环氧丙酮溶液浸泡处理碳纤维,并对制得的复合材料力学性能和断面形貌进行表征。结果表明,在实验范围内,2%的环氧丙酮溶液处理碳纤维后,材料的性能最好,拉伸和冲击强度分别达到150.5 MPa和40.2 kJ/m2。并通过动态力学和差示扫描量热等手段研究了碳纤维表面环氧含量不同对复合材料的动态力学性能和熔融结晶行为的影响。结果表明:在实验范围内,2%的环氧溶液处理碳纤维制得的复合材料的储能模量和结晶温度均最高。

高残炭酚醛树脂的研究进展

综述了高残炭酚醛树脂:硼改性、钼改性、芳基酚改性及硅氮烷改性酚醛树脂,酚三嗪树脂,苯并恶嗪树脂的研究进展。上述改性后的酚醛树脂,耐热性显著提高。这些研究为耐烧蚀材料的应用提供了理论依据,为新一代的高残炭树脂的开发提供了方向。最后指出酚醛树脂在今后的耐烧蚀材料领域仍然会发挥重要的作用。