有机硅改性酚醛环氧树脂耐高温胶粘剂的研制

耐热环氧/有机硅/酚醛树脂涂料的研制张军科,徐 勃 (陕西国防工业职业技术学院热能化工系,西安710302)摘 要: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。

关键词:有机硅低聚体;环氧树脂;酚醛树脂;耐高温涂料中图分类号:TQ 637 6 文献标识码:A 文章编号:0253-4312(2008)08-0010-03Study of H eat -R esistant Epoxy /Silicone /Phenolic R esi n Coati ngsZhang Junke ,Xu Bo(Che m istry Eng i neering D e p ar t m ent ,Shanx i Ins titute of T ec hno logy,X i an 710302,China )Abstract :A silicone o ligo m er ter m inated w ith ethoxy group w as used to m odify epoxy resi n at the presence o f pheno lic resi n as curing agen.t The infl u ence of reacti o n ti m e ,te mperature and the proporti o n o f them ateria ls on the pa i n t perfor m ance w ere discussed i n detai.l A kind of heat-resi s tant coati n gs w ith features of silicone ,epoxy and phenolic resin w as prepared ,and can be used at over 500 . K ey W ords :silicone o li g o m er ;epoxy resin ;phenolic resin ;hea t-resistant coati n g作者简介:张军科(1978 ),男,主要从事功能高分子材料的合成研究。

耐高温有机胶粘剂的研究发展简况1 前言随着科学技术的进步，合成胶粘剂有了越来越广泛的应用，尤其是近年来在航空、航天、电子、汽车和机械制造工业等技术领域对合成胶粘剂的耐高温性能提出了更高的要求。

例如导弹或宇宙飞船在重返大气层时，要经受高温气流冲刷，表面温度可达2300〜2600T，需要耐热胶粘剂用于陶瓷防热瓦的粘合；飞机和火箭的头部及翼部的前端在飞行中和空气剧烈摩擦，其表面温度可达200〜300 E甚至500〜2000E，接近壳体表面的部分就需要使用耐高温结构胶粘剂；各种机动车辆的离合器摩擦片、制动带的粘接则需要可在250〜350E区间内使用的结构胶；法国幻影式2000战斗机的发动机中的印刷电路控制板要求胶粘荆使用温度达260C。

另外，耐高温胶粘剂也是制备某些航天器的零部件，汽车、坦克、装甲车的密封圈及耐磨件必要的原材料之一。

耐高温胶粘剂目前没有严格的界限，一般认为凡属下列情况者可视为耐高温胶粘剂。

(1＞在121〜175C下长期使用(累计1〜5年〉，或者在204〜232C下累计使用20〜40 kh 。

(2＞在260〜371T下累计使用200〜1 000 h。

(3＞在371〜427C下累计使用24〜200 h。

(4＞在538〜816C下使用2〜10 min。

一般的聚合物胶粘剂最高使用温度仅350 r，温度再高只能短期或瞬间使用。

而无机胶粘剂耐热温度虽然很高，但粘接强度和耐久性能很差，无法用于结构粘接。

各种胶粘剂长期使用温度如下：1O00C――无机/有机杂化胶粘剂(瞬间耐高温＞；800 r――无机胶粘剂；400C ——酚醛树脂改性有机硅聚合物；350 C――聚苯并咪唑、聚酰亚胺；300 C——有机硅聚合物、双马来酰亚胺；200C――环氧树脂、缩醛或橡胶改性酚醛树脂。

其中有机硅聚合物、酚醛树脂、聚苯并咪唑和聚酰亚胺作为耐热性能优异的高分子材料，广泛用于耐热材料的粘接。

有机硅聚合物由于固化温度较低，并具有良好的韧性，主要用作密封胶粘剂；聚酰亚胺由于耐热老化性能优异，粘接强度较高，主要用于航空、航天领域的耐高温结构粘接；酚醛树脂由于含有大量苯环，高温下可以碳化形成石墨化层和碳化层，因此瞬间耐热性能优异，在航空、航天瞬间耐热胶粘剂领域得到广泛应用；而聚苯并咪唑虽然耐热性能优异，但制备工艺复杂、成本过高、粘接强度过低，工艺性能差，在胶粘剂领域已经不再使用。

毕业设计开题报告高分子材料与工程有机硅改性酚醛树脂的制备及其性能研究一、选题的背景、意义酚醛树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂，经历了100多年的历史，酚醛树脂的显著特征是价格低廉、耐热、耐烧蚀、阻燃、燃烧发烟少等，广泛用作模塑料、胶粘剂、涂料等。

但是，酚醛树脂结构上的酚羟基和亚甲基容易氧化，耐热性受到影响。

因此，随着工业的不断发展，为适应汽车、电子、航空、航天及国防工业等高新技术领域的需要，对酚醛树脂进行改性，提高其韧性及耐热性是酚醛树脂的发展方向[1]。

酚醛树脂分为两种类型，线型酚醛树脂和可熔酚醛树脂。

线型酚醛树脂在无固化剂存在时一般不能固化，可以在熔融状态下用热塑性弹性体对其进行改性。

相对于线型酚醛树脂而言，可熔酚醛树脂只能通过加热来固化，导致很难得到它与其它热塑性塑料的共混物，但它具有很多活泼的羟基，可以通过与聚氨酯和丁腈橡胶等发生化学反应来改性[2]。

普通酚醛树脂的脆性大，由其制得的材料硬度大、模量高、韧性差、易在界面上产生应力裂纹。

有机硅材料是一类以Si-O键为主链，在Si原子上再引入有机基团作为侧链的半有机、半无机结构的高分子化合物。

其不仅具有优良的耐高温特性、柔韧性、介电性、耐候性、无毒无腐蚀、低表面张力等性能外，还具备有机高分子材料易加工的特点。

因此，若在酚醛树脂中引入有机硅高分子链段，有望使得酚醛树脂的整体性能得到较好的提高。

目前，关于有机硅改性酚醛树脂的方法主要有物理方法和化学方法两大类，其中大部分都是针对热固性酚醛树脂的改性。

物理法多采用共混改性，但该类方法改性效果并不明显；化学法主要采用溶胶凝胶法，使酚醛与有机硅形成稳定化学键，且固化后形成IPN或半IPN结构，从而达到永久改性的目的。

日本、俄罗斯等国家在有机硅改性酚醛树脂方面研究报道较多，主要集中在提高酚醛树脂的韧性和保持耐热性能方面。

这类树脂大多已成功用于制造耐烧蚀材料、胶粘剂等领域，同时也有许多在电子电器用模塑料与包封料等领域得到部分应用。

有机硅改性酚醛环氧乙烯基酯树脂的研制可行性研究报告一、总论（一）项目的主要内容及技术原理简述腐蚀是悄悄自发进行的一种治金的逆过程。

自然环境（大氧、土壤、海洋和微生物等）和工业介质（酸、碱、盐、工业水、熔盐、燃气等）都有可能造成材料的腐蚀，它的危害遍及所有的行业，包括治金、化工、能源、矿山、交通、机械、航空航天、信息、农业、食品、医药、海洋开发和基础设施等。

除了材料、能源的消耗和设备的失效等直接损失外，腐蚀还可能进一步引起物料的污染和产品质量下降、工艺流程的中断、装置的泄漏、爆炸和人员伤亡以及大规模的环境污染等间接损失。

这类间接的腐蚀损失往往会比直接损失更大，甚至难以估算。

据调查显示，美国的腐蚀损失由1749年的55亿美元增长至1975年的825亿美元、1995年的3000亿美元，相当于4%—5%的GNP；日本的腐蚀调查数据显示，多年来，日本的腐蚀直接损失在1%—2%，若同时考虑腐蚀的间接损失，整个腐蚀损失要比这个数据高2—4倍；英国的腐蚀损失调查显示，其总损失约相当于GNP的3.5%；国内的腐蚀调查数据显示，直接腐蚀损失达2000亿元人民币以上，加上间接腐蚀损失，我国每年腐蚀总损失达5000亿元人民币以上，约占国民生产总值（GNP）的5%。

由此可见，腐蚀的问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素之一。

鉴于腐蚀与国民经济的密切关系，全面腐蚀控制也显得越来越重要，其中防腐蚀材料是全面腐蚀控制的基础，而乙烯基酯树脂作为一种新型的耐蚀高分子材料，其公认的高度耐蚀性能、优异的施工工艺性能越来越引起人们的关注，已逐步成为国内外防腐蚀工程广泛选用的的耐蚀材料。

乙烯基酯树脂的发展历史仅有四十年左右，国外始于六十年代初，国内始于七十年代初。

乙烯基酯是指一个聚酯的端基含乙烯酯基[H2C=C C H3-C=O-O ]，端基中间的聚合物主链是环氧树脂的母体，乙烯基酯树脂是在乙烯基酯中加入苯乙烯等交联剂后，形成的一类重要新型树脂体系。

耐高温环氧-有机硅-酚醛树脂涂料的研制的开题报告
一、研究背景与意义
环氧树脂涂料具有优异的耐腐蚀、耐磨损、抗老化等特性，在建筑、航空航天、轨道交通等领域有广泛应用。

然而，传统的环氧树脂涂料在
高温环境下会发生软化、变形等问题，限制了其在高温场合的应用。

因此，研发一种具有优异耐高温性能的环氧树脂涂料具有重要的理论意义
和实际应用价值。

有机硅和酚醛树脂都具有耐高温性能，通过将其与环氧树脂进行复
合改性，可以得到具有优异耐高温性能的环氧树脂涂料。

因此，本研究
将探讨耐高温环氧-有机硅-酚醛树脂涂料的研制，为高温环境下的涂料应用提供解决方案。

二、研究内容
1.选取耐高温有机硅和酚醛树脂作为环氧树脂的复合改性材料；
2.设计不同配比的环氧树脂涂料并制备样品；
3.评价样品的耐高温性能、耐腐蚀性能和力学性能，并比较不同配
比的涂料性能差异；
4.探讨涂料复合改性机理。

三、预期结果
通过本研究将获得一种具有优异耐高温性能的环氧树脂涂料，并探
讨其复合改性机理。

该涂料有望在高温场合下广泛应用，在建筑、航空
航天、轨道交通等领域发挥重要作用，具有广阔的市场前景。

SiC有机硅改性酚醛树脂复合材料的耐温性研究的开
题报告
一、研究背景
酚醛树脂复合材料因其良好的耐热性、力学性能和耐化学腐蚀性能等能力，被广泛应用于航空、航天、汽车等高端制造领域。

但是，随着制造技术的不断进步，要求材料的性能愈加严苛，酚醛树脂复合材料已经不能满足所有的需求。

因此，研究如何提高酚醛树脂复合材料的性能成为了迫切的需求。

二、研究目的
本研究的目的是通过SiC有机硅改性酚醛树脂复合材料的制备和测试，探讨其耐温性能，并为提高酚醛树脂复合材料的性能提供思路和方法。

三、研究内容
（1）合成SiC有机硅改性酚醛树脂，并进行表征分析。

（2）制备SiC有机硅改性酚醛树脂复合材料，分别添加不同质量分数的SiC有机硅改性材料。

（3）对不同质量分数SiC有机硅改性酚醛树脂复合材料进行热稳定性能测试和相应力学性能测试。

四、研究意义
通过本研究，可以为提高酚醛树脂复合材料的性能提供新的思路和方法，为航空、航天、汽车等高端领域的制造业提供高性能、高质量的复合材料，具有重要的实际应用价值。

有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、实验材料与方法 (7)2.1 实验原料 (8)2.2 实验设备 (9)2.3 制备工艺 (10)2.4 性能测试方法 (11)三、有机硅改性酚醛树脂复合材料的制备与表征 (12)3.1 改性酚醛树脂的合成 (13)3.2 有机硅的引入及表征 (15)3.3 复合材料的制备与结构分析 (16)3.4 复合材料的性能测试与表征 (17)四、有机硅改性酚醛树脂复合材料性能研究 (19)4.1 拉伸性能 (20)4.2 弯曲性能 (20)4.3 冲击性能 (22)4.4 热稳定性 (22)4.5 介电性能 (23)五、结构与性能关系探讨 (24)5.1 结构表征结果分析 (26)5.2 性能与结构的关系 (27)5.3 改性机理探讨 (27)六、结论与展望 (29)6.1 研究成果总结 (30)6.2 存在问题与不足 (31)6.3 后续研究方向与应用前景展望 (32)一、内容简述本文主要研究了有机硅改性酚醛树脂复合材料的制备及其性能。

通过将有机硅引入到酚醛树脂中，旨在提高酚醛树脂的耐高温性、阻燃性以及其它物理性能。

本研究采用了溶液共混法制备有机硅改性酚醛树脂复合材料，并对其结构与性能进行了表征和测试。

在实验过程中，首先对有机硅和酚醛树脂的合成方法进行了优化，得到了具有较高纯度的有机硅和酚醛树脂。

通过溶液共混法将有机硅与酚醛树脂混合，制备出了有机硅改性酚醛树脂复合材料。

通过对复合材料的结构进行表征，确认了有机硅成功接枝到了酚醛树脂上。

在性能测试方面，本文主要探讨了有机硅改性酚醛树脂复合材料的固化特性、热稳定性、阻燃性以及机械性能。

实验结果表明，有机硅改性酚醛树脂复合材料具有良好的固化特性和热稳定性，其热分解温度较纯酚醛树脂提高了约20。

该复合材料还表现出优异的阻燃性，其氧指数提高了约10，燃烧等级达到V0级。