桐油改性硼酚醛的耐热性及其复合材料摩擦性能的研究

热失重分析表明该桐油、硼双改性酚醛树脂的起始热分解温度≥400℃,450℃时,碳的残留率≥60%,耐热性明显优于普通的酚醛树脂;红外光谱表明了该双改性树脂的碳骨架上引入了桐油分子长碳链,具有一定的柔韧性和油溶性。用该双改性树脂作为基体树脂制备的无石棉编织型制动带,低温摩擦系数达0 50以上,高温摩擦系数可达0 40以上,且摩擦系数恢复性良好。

耐高温耐烧灼热固性硼酚醛树脂的合成

用硼酸改性酚醛树脂得耐高温耐烧灼热固性硼酚醛树脂 ,其结构经IR ,DSC ,TGA等表征。反应条件 :苯酚 5 0 0mmol,n (苯酚 )∶n (甲醛 )∶n (硼酸 ) =1∶1 .5∶0 .4,氨水 ( pH =8～ 9)作催化剂 ,缩合反应温度 60℃～70℃ ,硼酯化反应温度 1 0 5℃～ 1 2 0℃ ,同时在控制反应时间下脱水两次。所得产物在 70 0 .8℃下仍有 75 .3 %的固体残余物。

不同硼含量硼改性酚醛树脂的合成及其性能

采用特定的合成工艺合成了不同硼含量的改性酚醛树脂,并利用傅里叶红外光谱、热重分析和冲击试验等方法对其性能进行了分析.结果表明:合成出了不同硼含量的改性酚醛树脂,通过红外吸收峰对比法和计算法对比确定了硼含量,合成的硼改性酚醛树脂硼的最高质量分数可达9.0%;硼改性酚醛树脂的耐热性随硼含量的增加而提高,高硼含量的样品在1 200℃时的失重率仅为34.7%,残炭率高达65.3%;硼的引入提高了酚醛树脂的韧性.随着硼含量的增加,改性酚醛树脂的冲击韧性提高,但当硼质量分数过高时(9.0%),其冲击韧性有所下降.

硼酚醛树脂固化过程的红外表征

利用傅立叶红外原位在线技术研究了硼酚醛树脂在固化过程中的结构变化情况。研究表明，在升温固化过程中，羟基指数下降，硼氧键指数、酚羟基指数、羰基指数先升高后下降；确定了硼酚醛树脂的固化温度为180℃，固化时间为12～38min。

硼酚醛树脂的制备和研究进展

由于在酚醛树脂(PF)的分子结构中引入了无机硼元素,故硼酚醛树脂(BPF)具有优异的抗氧化性、高温稳定性、力学性能和高残炭率等特点,并且在热解时不会释放出有毒气体,因而已成为目前最成功的PF改性品种之一,在汽车、军事装备和航空航天等领域中应用广泛。总结了国内外近年来有关制备BPF的各种方法,简要介绍了BPF的性能及应用研究,并对该领域的研究方向作了展望。

硼改性酚醛树脂的合成及其复合材料的性能

从催化剂用量、反应时间和温度等方面研究了合成工艺条件对硼改性酚醛树脂(BPR)性能的影响,研究了碳纤维/硼改性酚醛树脂(CF/BPR)复合材料性能与碳纤维含量及其表面处理的关系.结果表明:在特定的反应温度、时间和催化剂条件下,可以合成出性能良好的BPR.随着碳纤维含量的增加,CF/BPR复合材料弯曲强度、弯曲模量和冲击强度均逐渐增加;当碳纤维含量达到30%(质量分数)时,CF/BPR复合材料弯曲强度、弯曲模量和冲击强度达到最大值.CF/BPR复合材料弯曲强度和弯曲模量因碳纤维的表面处理而提高,但冲击强度却略有下降.

硼改性酚醛树脂的合成及其热性能研究

通过合成性能优于传统酚醛树脂的新型酚醛树脂以满足国内工业、机械制造业飞速发展的配套需要.主要研究硼改性酚醛树脂的特定合成工艺,并与传统热固性酚醛树脂进行比较,研究催化剂用量、酚醛比、硼酸加入量等因素对硼改性酚醛树脂性能的影响.并通过红外光谱和热重分析仪等分析手段对硼改性酚醛树脂的结构和热性能进行表征.实验结果表明:合成硼改性酚醛树脂的最佳反应条件为n(甲醛)∶n(苯酚)∶n(硼酸)=1.4∶1∶0.4,氢氧化钠用量为苯酚质量的3%,第一阶段反应时间为1.5h,反应温度为60℃,第二阶段反应时间为1.5h,反应温度为90℃,在该条件下合成的硼改性酚醛树脂的残碳率为71.07%,远高于传统酚醛树脂的残碳率48.48%.

耐温抗烧蚀酚醛树脂的合成及其性能研究

采用硼酸、有机硅预聚物对酚醛树脂进行化学改性,合成出具有较好耐温抗烧蚀性能的硼硅改性酚醛树脂。利用FT-IR对合成树脂的结构进行分析,结果表明,树脂分子链中含有硼氧基团和硅氧基团,具有明显的高邻位树脂结构。利用TGA和氧指数仪对树脂的耐热性和阻燃性进行分析,结果表明:合成的硼硅改性酚醛树脂具有优异的耐热性,固化后的改性酚醛树脂在800℃下的残重可达79%;同时,改性酚醛树脂具有良好的阻燃性,临界氧指数达46.8%,高于绝大部分热固性和热塑性树脂。

耐高温刹车片基体树脂双酚-F硼酚醛的研究

本文介绍双酚F单体HOCH_2OH及合硼酚醛树脂的合成,其热分解温度高达438℃,由于硼配住键饱和,树脂形成硼氧碳螯合结构,吸湿性大为改善,以上述树脂为基体的摩阻材料耐高温性能卓越。

硼改性酚醛树脂的结构和耐热性

合成了不同硼含量的改性酚醛树脂(硼酚醛树脂),并分别用红外光谱(FT-IR)、动态力学分析(DMA)和热重分析(TGA)方法对其结构和性能进行了分析。结果表明,165℃时的固化物具有两个玻璃化温度,表明该固化物中同时存在交联和线型两种不同结构的酚醛树脂。固化物的残炭率随硼含量的增加而增加,说明硼的加入使硼酚醛树脂的耐热性得到提高,800℃的残炭率最高可达74.9%,对硼酚醛树脂进行后固化处理可进一步提高其耐热性。

改进丙烯酸树脂的防火性能

研究了硼酚醛树脂、六次甲基四胺、硅酸铝等对丙烯酸树脂防火性能的影响,并对火烧后的残炭进行了显微分析。结果表明,硼酚醛树脂能显著提高丙烯酸树脂的防火性能,硅酸铝、六次甲基四胺有良好的协效作用;当m(丙烯酸树脂):m(硼酚醛树脂)为50:50,硅酸铝7%,六次甲基四胺2%时,耐燃时间为39 min,峰值热释放速率(peakHRR)下降到57.69 kW/m^2,0～500 s平均失质量率下降到22%,点燃时间(TTI)延长到218 s,800℃时残炭率为45%;火烧后形成了表面为致密网状、断面为微细泡孔状的炭层结构。

改性环氧树脂的耐腐蚀实验研究

研究了环氧树脂的耐腐蚀性能，实验用硼酚醛和呋喃树脂改性环氧，测定了其耐腐蚀性。结果表明，经过硼本分酚醛、呋喃树脂改性后，环氧有更好的腐蚀性。

硼改性酚醛树脂的合成及其模塑料力学性能研究

研究了硼酸加入量对所合成硼改性酚醛树脂性能的影响。通过红外光谱和热重等分析手段对硼改性酚醛树脂的结构和热性能进行表征,分别考察其在氮气和空气氛围下的残炭率,获知当苯酚、甲醛和硼酸之间的物质的量比为1∶1.4∶0.4时,硼改性酚醛树脂的残炭率最高,分别为67.82%和10.92%。此外,以硼改性酚醛树脂为基体树脂制备模塑料并考察其拉伸强度、弯曲强度和抗冲击强度等力学性能。综合考虑以上热性能和力学性能,确定苯酚、甲醛和硼酸之间的最佳物质的量比为1∶1.4∶0.3。最后,研究了添加不同种类和不同含量的填料对酚醛模塑料力学性能的影响。研究结果表明:以短玻璃纤维为填料时,酚醛模塑料的力学性能优于木粉和长玻璃纤维混合物填料;若使用木粉和长玻璃纤维混合物填料,当木粉与长玻璃纤维的质量比为1∶3时,酚醛模塑料的力学性能最佳。

硼含量对改性酚醛树脂性能的影响

以硼酸作为高羟甲基低游离酚PF(酚醛树脂)的改性剂,制备相应的BPF(硼改性酚醛树脂)及其模塑料。采用红外光谱(FT-IR)法对BPF的结构进行了表征,并对其凝胶化时间、固化工艺条件、热性能和模塑料的性能等进行了探讨。研究结果表明:当w(B)=9%时,BPF及其模塑料的综合性能相对最好,其固化工艺为160℃/20 min,后处理工艺为"140℃/1 h→160℃/1 h→180℃/2 h";与纯PF模塑料相比,BPF模塑料的马丁耐热温度(196℃)提高了42℃、弯曲强度(111.8 MPa)提高了21.9 MPa且冲击强度(18.50 kJ/m2)也有所提高。

玻璃纤维增强硼改性酚醛树脂复合材料的性能

研究了玻璃纤维(GF)含量对玻璃纤维增强硼改性酚醛树脂(GF/BPR)复合材料力学性能、耐热性能的影响.结果表明:随着玻璃纤维含量的增加,GF/BPR复合材料的弯曲强度和压缩强度均提高,当玻璃纤维含量达到50%(质量分数,下同)时,其弯曲强度和压缩强度达到最大值;GF/BPR复合材料的冲击强度随着玻璃纤维的增加而增大,当玻璃纤维含量达到70%时,GF/BPR复合材料的冲击强度达到最大值;GF/BPR复合材料的软化变形随着玻璃纤维含量的增大而逐渐降低;当玻璃纤维含量为50%时,GF/BPR复合材料的热变形温度达到196.6℃,比纯BPR提高了51.3℃,而热膨胀系数则降低近1个数量级,为1.6×10-5℃-1.

改性酚醛基混杂纤维复合摩阻材料的研制

采用硼改性酚醛树脂，用羧基丁腈橡胶粉做为增韧剂，使用碳纤维、钢纤维和矿物纤维为增强组分，制备适宜于重载、高速行驶条件下车辆的摩阻材料。热失重分析表明改性树脂在４００℃以下性质稳定。采用混杂纤维／改性酚醛研制的摩阻材料机械性能符合国标要求。

修饰碳纳米管对硼酚醛树脂基复合材料力学性能的影响

通过共价接枝法制备了修饰碳纳米管(m-MWCNTs)——羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs-COOH)、二氨基二苯基甲烷修饰碳纳米管(MWCNTs-DDM)、硼酸化碳纳米管(MWCNTs-Borate).采用原位聚合法制备了硼酚醛树脂基复合材料.研究了修饰碳纳米管对硼酚醛树脂基复合材料力学性能和硬度的影响.结果表明:修饰碳纳米管对复合材料的弯曲强度、冲击强度均有较大改善,当修饰碳纳米管掺量为0.5%(质量分数)时,复合材料的弯曲强度均增加120%以上,冲击强度均提高60%以上;复合材料硬度随着修饰碳纳米管掺量的增加而不断增大;MWCNTs-Borate对复合材料各项性能的改善效果最大.

改性酚醛树脂对石墨电刷性能的影响

采用原位聚合法合成改性酚醛树脂,并用其制作成树脂石墨电刷。测试电刷试样的烧结收缩率、电阻率、肖氏硬度等性能,研究酚醛树脂改性对电刷性能的影响。结果表明:硼改性酚醛树脂中的B会吸收树脂热分解产生的氧,形成的B2O3能促进制品的烧结,产生收缩,获得密度较高、硬度较大的电刷制品。邻甲酚醛环氧树脂和环氧氯丙烷热分解时会产生比普通酚醛树脂更多的小分子气体,导致试样膨胀更大,甚至开裂,烧结后密度、硬度提高较小;硼酸的加入量对试样的电阻率影响较小,随硼酸含量的增加密度先增加后减小,当硼/酚比为0.35时,密度达到了最大。

不同催化条件下酚醛树脂的热失重分析

在一定条件下,使用硼砂既作为催化剂,又作为改性剂,制得了三元共聚的热固性硼酚醛树脂,产物稳定且耐热性能较好.尝试探讨了催化剂种类对耐热性能的影响.用热分析仪器对热性能进行了分析.

C/C与C/C-SiC复合材料连接件的高温热处理及微观结构

以硼改性酚醛树脂作为连接剂的主要成分,添加微米B4C粉、纳米SiO2粉和微米Mo粉作为填料,采用反应成形连接法连接C/C复合材料和C/C-Si C复合材料,并将连接件在300～1 400℃真空环境中热处理30 min。在室温环境下测量连接件的连接强度,计算不同温度下热处理后的强度保留率,并观察与分析连接层以及经连接强度测试后的断口形貌和元素分布。结果表明,连接件在1 200℃下热处理后,连接强度保留率取得极大值97.8%,连接层结构致密,孔洞、裂纹等缺陷较少;母材与胶层的界面处发生了C,O,Si,B和Mo元素的扩散;胶层中生成熔点及硬度都很高的Mo B和Si C,Mo B作为增强体与硼改性酚醛树脂裂解生成的玻璃碳形成复相陶瓷,从而提高连接件的强度保留率。