下载文档原格式
高分子化学——酚醛树脂的改性研究姓名：李良伟学号：2110912385学院：化学化工学院指导老师：刘晓国摘要：酚醛树脂是人类最早实现工业化的一类合成树脂，迄今已有近百年的历史。
它是由酚类化合物和醛类化合物经缩聚合成的，由于其原料价廉易得，制品具有较高的力学强度，电绝缘性能好，耐热性能良好，难燃等特点，在汽车、电气、电子、钢铁和住宅等相关产业中得到非常广泛的应用。
但是，酚醛树脂也存在着缺点，即酚羟基和亚甲基容易氧化，耐热性、耐氧化性受到影响，固化后的酚醛树脂因芳核间仅由亚甲基相连，这种结构造成刚性基团(苯环)密度过大、空间位阻大、链节旋转自由度小，致使纯的酚醛树脂的耐冲击性能较差，即韧性差而显脆性。
因此提高其韧性及耐热性一直以来是酚醛树脂改性研究的核心内容和突破口，现将近年来国内外酚醛树脂在增韧和耐热改性方面的主要研究及酚醛树脂合成工艺改性进行了综述。
关键词：酚醛树脂;改性；增韧；耐热酚醛树脂是人类最早合成的一类热固性树脂，早在1872年，化学家在实验室制得了苯酚甲醛树脂，后来，比利时的L.H.Backdand在美国进行了系统的研究后，1909年就在美国实现了工业化生产。
酚醛塑料工业的迅速发展，由于其原料多、价格低，良好的机械强度和耐热性能，尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，而且树脂本身又有广泛改性的余地，制造简单，用途广泛，从生产日用的普通电器粉以发展到生产绝缘、高频、抗震、耐酸、耐湿热等十几种酚醛塑料粉，并己广泛应用在电器、仪表、航空以及国防(空间飞行器、火箭、导弹等)等国门经济的各部门。
至今，酚醛树脂仍是热固性树脂中的主要产品。
1醛树脂简介酚醛树脂是高分子化合物，所以酚醛树脂具有高分子化合物的基本特点[1]分子量(相对分子量)大，并且呈现多分散性;(2)分子结构有多样性，在不同条件下可分别制成线型、支链型和网状结构;(3)酚醛树脂处于线型和支链型结构状态，具有可溶可熔可流动的加工性，当转变为体型(三向网状)结构状态，就固化定型且失去可溶可熔和加可工性;(4)酚醛树脂如同所有高分子化合物一样不能被加热蒸发，过高的温度只能使其裂解，甚至碳化。
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 硅溶胶-酚醛树脂复合乳液的研究+文献综述摘要：酚醛树脂(PF)是最早工业化的合成树脂，由于它原料来源丰富，价格低廉，生产工艺简单，以及树脂固化后性能能够满足许多使用要求，具有力学性能好，制品尺寸稳定性佳、耐热性高、电绝缘性能优良、残炭率高、发烟少等特点，在汽车、电气、电子、钢铁和住宅等相关产业中得到非常广泛的应用。
硅溶胶是二氧化硅微粒在水中均匀扩散形成的胶体溶液，对介质的pH环境非常敏感，容易凝胶或团聚。
直接引入水性的硅溶胶到聚合物基体中可以改善其在聚合物基体中的分布，提升材料的性能。
硅溶胶加入酚醛树脂乳液中能提高其热稳定性以及粘结强度，实验结果表明：硅溶胶可提高酚醛树脂的热分解温度、减缓其热分解速度、提高残碳率，含硅溶胶15%的酚醛树脂残碳率为55%，250℃时，硅溶胶酚醛树脂复合乳液的耐高温性能最好。
47831 / 21关键词：硅溶胶；酚醛树脂；力学性能；耐高温Study of modified phenolic resinAbstract: Phenolic resin (PF) is the first industrialized synthetic resin, Due to its rich raw material sources, low price, simple technology, and after curing resin’s properties can satisfy many use requirements and with better properties of mechanical properties, dimensional stability, high heat resistance, fine electric insulation performance, high carbon residue rate smoke less and so on. It’s obtained the extremely widespread application in automobile, electric, electron, steel, residence and other related industries.Silica sol is silicon dioxide particles evenly distributed in the water to form colloidal solution, The pH of the medium environment is very sensitive. Easy to gel or reunion, Direct introduction of water-based silica sol into---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------the polymer matrix could improve its distribution in polymer matrix; improve the performance of the material.Silica sol in phenolic resin emulsion can improve its thermostability and bonding strength, The experimental result indicates that silica sol can improve the thermal decomposition temperature of the phenolic resin, reducing the speed of its thermal decomposition, increase the rate of carbon residue, phenolic resin containing silicon sol 15% carbon residue rate up to 55%,250℃, high temperature resistant performance of colloidal silica phenolic resin composite emulsion is the best.4 结论18致谢19参考文献201 前言3 / 211.1 酚醛树脂的概况一般由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成的树脂称为酚醛树脂，其中以苯酚与甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。
酚醛树脂的耐热研究
材料切削时所做的功几乎全部转化成热能，据资料报道，磨料磨具在磨削时只有10-20%左右的热量被磨屑带走，80-90%的热量被传入工件及磨具，而以酚醛树脂为粘结剂的树脂磨具在中温（250℃以下）有较好的强度保持性，高温会导致树脂软化或者分解使其粘结力下降，引起大量磨料脱落，对磨具的磨削效率及磨削比有较大的影响。
所以对酚醛树脂的耐热研究比较重要。
无机材料改性：以硼、钼改性酚醛树脂为主。
基本原理就是在树脂分子结构中引入硼、钼等元素，生成键能较高的B-O、O-Mo-O键，提高改性树脂的热分解温度及耐热性。
研究表明，B-O键能为774KJ/mol，远远高于C-C键能345KJ/mol;钼酚醛树脂的热解过程是一级反应，其热分解活化能高达137.5KJ/mol。
700℃下普通酚醛树脂的失重率达到100%，硼改性酚醛树脂仅为67%，钼改性酚醛树脂为30.3%。
有机材料改性：将具有高分解温度、耐热性等综合性能良好的有机高分子材料通过共混或者化学的方式与树脂结合，达到改善酚醛树脂的目的，通常有聚酰亚胺、聚砜、有机硅、苯并噁嗪等。
高性能化改性酚醛树脂的研究进展崔 杰 刘长丰(合肥工业大学化工学院,合肥 230009) 摘要 综述近年来国内外酚醛树脂(PF )增韧和耐热改性的研究进展,重点讨论了几种改性方法的特点、效果和作用机理;介绍了纳米材料在PF 改性中的应用,指出了目前PF 存在的问题和发展前景。
关键词 酚醛树脂 改性 增韧 耐热 纳米材料 酚醛树脂(PF )是世界上最先发现并实现工业化的合成树脂。
由于其原料易得、价格低廉、合成工艺及生产设备简单,且制品具有优异的力学性能、耐热性、电绝缘性和阻燃性等,因而广泛应用于复合材料、涂料、摩擦材料、粘合剂等领域。
但是随着工业经济的快速发展,对PF 的性能提出了越来越高的要求,例如,随着各种车辆及航空航天和其它国防尖端技术的发展,人们对高性能PF 基摩擦材料、隔热和耐烧蚀材料提出了更高的要求;还有一些工业部门则对PF 涂料、粘合剂提出了更为苛刻的耐高温、高强度和强粘接力的性能要求。
PF 的结构是两苯酚之间夹一亚甲基,这种结构造成刚性基团(苯环)密度过大、空间位阻大、链节旋转自由度小,致使纯PF 的耐冲击性能较差,即韧性差,同时因酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性也受到影响,因此对PF 进行改性提高其韧性和耐热性已成为PF 研究的核心内容。
笔者现主要综述近年来PF 在增韧、增强、耐热和摩擦磨损改性方面的研究进展。
1 PF 的增韧改性提高PF 韧性的主要途径为:(1)添加外增韧剂,如加入橡胶类弹性体和热塑性树脂等;(2)加入内增韧物质,使酚羟基醚化,在酚核间引入长的亚甲基链及其它柔性基团等;(3)用玻璃纤维、碳纤维和石棉等增强材料来改善脆性。
1.1 添加外增韧剂添加外增韧剂的主要方法是机械共混。
为了保证两者的相容性及均匀性,PF 和增韧剂需在一定温度下充分地混合,使两者发生热化学和力化学反应,但不能使PF 发生固化交联。
另外,须使PF 的溶解度参数δPF 尽量与增韧剂的溶解度参数δ相近,以保证两者具有一定的混溶性,因为当|δ-δPF —>0.5时,增韧剂和PF 便不能以任意比互溶,即开始相分离。
摩擦材料基体——酚醛树脂改性研究摩擦材料基体是摩擦材料的重要形式之一，它是由摩擦剂、填料和增强剂组成的。
其中，酚醛树脂作为基体的一种改性技术，不仅能够提高摩擦材料的机械强度，而且还可以显著改善摩擦材料的耐磨性，使其更加抗冲击、有足够的弹性，进而提高摩擦材料的使用寿命。
酚醛树脂是一种普通的热固性树脂，具有优良的抗热性能和良好的抗冲击性能，广泛应用于电子、电气和机械产品中。
酚醛树脂改良后，比原来更能满足材料制备方面的要求，同时也可以显著改善材料的力学性能和热稳定性能。
在改性酚醛树脂中，大量研究表明改性酚醛树脂对摩擦材料的力学和高温性能有重要作用。
例如，在改性酚醛树脂中添加石墨烯，可以提高摩擦材料的耐磨性，减少磨损；在改性酚醛树脂中添加聚硅氧烷，可以提高摩擦材料的抗冲击性能，同时具有良好的抗氧化性能；在改性酚醛树脂中添加矿物油，可以改善摩擦材料的导热性能。
此外，改性酚醛树脂还具有良好的抗裂性能，能有效抵御摩擦材料的裂纹扩展，使其具有长期可靠的使用。
基于上述改性原理，改性酚醛树脂的应用在摩擦材料领域中被泛使用，尤其是高强度摩擦材料，如汽车刹车盘、刹车片等，往往都会使用改性酚醛树脂材料做基体。
此外，由于改性酚醛树脂材料能有效减少金属件的重量，所以也可以应用于轻型汽车部件，如车轮、车身等等。
因此，随着汽车行业的快速发展，针对汽车刹车系统和轻型汽车部件，将大量应用改性酚醛树脂材料做基体，以提高摩擦材料的性能和使用寿命。
就目前来说，改性酚醛树脂在摩擦材料领域中发挥着重要作用，但是，在实际应用中，充分发挥改性酚醛树脂的性能还有待深入挖掘，针对不同的应用场合，进行改性酚醛树脂的微观结构优化，以期获得更好的性能，并发挥更大的应用价值。
总之，摩擦材料中的改性酚醛树脂基体一直备受重视，研究表明，它不仅能够提高摩擦材料的机械强度、耐磨性和抗冲击性，而且还能有效减轻金属件的重量，能有效抵御摩擦材料的裂纹扩展，从而提高摩擦材料的使用寿命。
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。
