【摘要】：COPNA樹(shù)脂是一種三維網(wǎng)狀的熱固性樹(shù)脂,具有優(yōu)異的耐熱性、自潤(rùn)滑性,及與炭材料良好的親和性,在作為炭材料前驅(qū)體領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景,已經(jīng)成為被業(yè)界廣泛關(guān)注的一種新型材料。人們嘗試用各種有機(jī)物作為原料制備COPNA樹(shù)脂,包括純芳烴類(lèi)化合物、瀝青、煤焦油等,出于大規(guī)模應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性的考慮,利用成本相對(duì)低廉的原料更具實(shí)際意義。煤炭重質(zhì)組分富含短側(cè)鏈或者無(wú)側(cè)鏈的芳烴結(jié)構(gòu),具有空間位阻小等優(yōu)點(diǎn),可以作為COPNA樹(shù)脂的優(yōu)選原料。本論文首先對(duì)煤重質(zhì)組分進(jìn)行了表征,之后以重質(zhì)組分為原料,以對(duì)苯二甲醇為交聯(lián)劑,采用交聯(lián)劑法,在濃硫酸的催化作用下合成B階COPNA樹(shù)脂。通過(guò)考察縮合前后的IR譜圖得出B階COPNA樹(shù)脂的反應(yīng)機(jī)理。通過(guò)對(duì)在不同條件下固化得到的C階樹(shù)脂進(jìn)行TG分析,找到最佳的固化條件。將COPNA樹(shù)脂與石油焦混合制備碳/碳復(fù)合材料,考察其抗壓強(qiáng)度、體積密度等性能,分析了成型工藝條件對(duì)所得復(fù)合材料性能參數(shù)的影響。研究結(jié)果表明,以重質(zhì)組分為原料合成的COPNA樹(shù)脂,其p樹(shù)脂含量可達(dá)46%,殘?zhí)恐悼蛇_(dá)50%以上。反應(yīng)前后IR的分析得知COPNA樹(shù)脂的合成機(jī)理為在酸的催化條件下,重質(zhì)組分與PXG發(fā)生脫水縮合。煤系重質(zhì)組分COPNA樹(shù)脂可以用作粘結(jié)劑與骨料進(jìn)行復(fù)合,得到碳/碳復(fù)合材料。本論文為利用重質(zhì)組分合成COPNA樹(shù)脂作為粘結(jié)劑的應(yīng)用提供了實(shí)踐基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。煤重質(zhì)組分COPNA樹(shù)脂與炭素材料復(fù)合制備碳/碳復(fù)合材料不僅為COPNA樹(shù)脂尋找到個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域而且也為復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)提供了一種新型粘結(jié)劑。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB33

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2522591