以硅烷偶聯(lián)劑改性酚醛樹脂為基體,正硅酸乙酯為前驅(qū)體,無水乙醇為共溶劑,鹽酸為催化劑,采用溶膠凝膠法制備得到SiO₂/酚醛樹脂復合材料。通過固含量、殘?zhí)柯屎土W性能測試以及紅外光譜、熱重分析和掃描電鏡觀察對制備的SiO₂/酚醛樹脂復合材料的性能進行了研究。結(jié)果表明,材料的耐熱性得到提高,無機粒子在樹脂中分散均勻,沒有團聚和孔洞。 

【文章來源】：熱固性樹脂. 2016,31(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

不同配方樹脂的FT-IR圖

tal.Ablationandthermaldegradationbehaviourofacompositebasedonresoltypephenolicresin：processmodelingandexperimental[J].Polymer，2006，47（10）：3661-3673.表3不同配方樹脂的力學性能Tab.3Mechanicalpropertiesofresinswithdifferentformulations組分拉伸強度/MPa彎曲強度/MPa1#30.5458.652#33.5460.523#35.7463.944#34.4862.355#29.1559.53溫度/℃10090807060504006008001000質(zhì)量殘留率/%0200abcdeabcde1#2#3#4#5#圖2不同配方樹脂的的TG曲線Fig.2TGcurvesofresinswithdifferentformulations圖3不同配方樹脂斷面的SEM照片F(xiàn)ig.3FracturesurfaceSEMphotographsofresinswithdifferentformulations（a）黃志雄等：溶膠凝膠法制備二氧化硅/酚醛樹脂復合材料的性能（b）（c）（d）29

ρ?閱堋?從表3可以看出，加入TEOS后，在PF樹脂中生成SiO2粒子，通過硅烷偶聯(lián)劑的作用，SiO2粒子在樹脂中分散均勻，以納米級的形式存在，所以當材料受到外力破壞時，無機粒子引發(fā)周圍樹脂產(chǎn)生銀紋效應，阻止樹脂的開裂，從而使樹脂的拉伸強度和彎曲強度升高，但是當TEOS的質(zhì)量分數(shù)為20%時，材料的力學性能降低，這是因為TEOS的含量過多時，通過溶膠凝膠生成的SiO2增多，在樹脂中的團聚效應增強，同時引入的小分子物質(zhì)增多，樹脂固化后形成的小分子揮發(fā)后會形成孔洞，從而使力學性能降低。2.5形貌分析圖3為不同組分斷面的SEM圖。圖3中，a、b、c分別對應的是2#、4#、5#，d對應4#在800℃下處理的，從a圖可以看到，當TEOS的質(zhì)量分數(shù)為5%時，可以看到斷面粗糙，無機粒子在樹脂中均勻分布，顆粒尺寸小，酚醛樹脂與無機粒子之間沒有發(fā)現(xiàn)孔洞，從圖b和圖c可以看出，加入的TEOS含量增加時，通過水解縮合產(chǎn)生的SiO2粒子變多，從圖可以明顯地看到無機粒子，固化成型后沒有孔洞，無機粒子與樹脂基體形成均一相，斷面是明顯的韌性斷裂，說明SiO2粒子與樹脂相容性好，從圖c可以看到無機粒子燒蝕后均勻的分布在基體中。3結(jié)論在本文中，選用硅烷偶聯(lián)劑改性酚醛樹脂，選用溶膠凝膠法在改性酚醛樹脂中生成SiO2，在復合材料中引入了Si—O鍵使得熱穩(wěn)定性提高。隨著TEOS含量的增加，其固含量、殘?zhí)柯室约傲W性能先增加后減小，所以TEOS的含量不宜過高，質(zhì)量分數(shù)為10%和15%時效果最好，生成的SiO2粒子均勻的分布在樹脂基體中，可見KH550加入到樹脂中，其一端與酚醛樹脂相互作用，另一端與TEOS共水解、共縮合，使得無機粒子在樹脂中分散均勻，沒有團聚、孔洞和分層現(xiàn)象。參考文獻：[1]LinJM，MaCCM.Thermalde

【參考文獻】：
期刊論文
[1]溶膠-凝膠法原位生成SiO2改性硅基耐燒蝕材料[J]. 姚汝亮,張煒,周達.  高分子學報. 2009(03)

碩士論文
[1]Al2O3/苯基倍半硅氧烷改性酚醛樹脂/碳纖維燒蝕材料的研制[D]. 劉玉.哈爾濱工業(yè)大學 2009



本文編號：3247569