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水溶性酚醛树脂的成炭性能及其复合材料的研究

苗森

  本文以甲醛和苯酚为原料,氢氧化钡为催化剂,制备了一种低游离酚的水溶性酚醛树脂。对水溶性酚醛树脂及磷酸改性的水溶性酚醛树脂的结构和成炭机理进行了研究,同时探讨了磷酸的量、甲醛与苯酚的比例和反应时间对树脂残炭率的影响。研究结果表明:所制备的水溶性酚醛树脂残炭率为55%,而磷酸改性后树脂的残炭率可以达到66.7%。这可能是由于磷酸进入树脂中使树脂形成杂环结构,降低了树脂在高温下的分解量,从而提高了水溶性酚醛树脂的残炭率。 本文选取了三个苯酚与甲醛的比例下得到的残炭率最高的树脂,通过扫描电子显微镜与X射线衍射对其高温下的残留炭结构进行了分析。结果显示,没有加入磷酸的水溶性酚醛树脂在高温下的残留炭表面光滑平整,X射线衍射显示所形成的炭为结晶炭,炭的排布规则、有序;加入磷酸后水溶性酚醛树脂高温下的残留炭是一种典型的无定型炭,炭的表面凹坑、裂纹较多。 以水溶性酚醛树脂为树脂基体,玻璃纤维为增强材料压制了复合材料层压板,考察了中碱玻璃纤维布与无碱玻璃纤维布对复合材料层压板力学性能的影响。并考察了聚乙烯醇对改善水溶性酚醛树脂复合材料层压板韧性所起的作用。分析结果显示:聚乙烯醇对酚醛比为1:3所合成的水溶性酚醛树脂有较大的影响,其韧性得到明显提高。……   
[关键词]:成炭性能;水溶性;酚醛树脂;磷酸;复合材料
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华东理工大学2011年