酚醛樹脂因其耐高溫、耐腐蝕和耐老化性能,成為玻璃纖維棉氈廣泛使用的粘結劑。為進一步提高酚醛樹脂的力學性能、憎水性能和耐高溫性能,本課題采用氧化石墨烯原位插層改性方法解決了石墨烯在酚醛樹脂基體中團聚問題,合成出性能優(yōu)良的還原氧化石墨/烯酚醛樹脂,并將其應用于玻璃纖維棉氈,玻璃纖維棉氈憎水性能提高了60%,撕裂強度提高了57%,60s垂直燃燒時質量損失率降低了50%。本文主要的研究工作及成果如下:采用氧化石墨烯、尿素和三聚氰胺三元體系改性酚醛樹脂制備出還原氧化石墨烯分散均勻、性能穩(wěn)定的粘結劑,該粘結劑實現(xiàn)了對玻璃纖維單絲的均勻包覆和單絲間搭接處的穩(wěn)定性粘結;分析了氧化石墨烯和酚醛樹脂原位聚合機理,使酚醛樹脂分子在石墨烯表面原位生長,阻礙石墨烯片層間的團聚;熱重分析儀測試還原氧化石墨烯/酚醛樹脂粘結劑耐高溫性能,拉力試驗機測試玻璃纖維棉氈力學性能,用接觸角和吸水率表征玻璃纖維棉氈憎水性能,60s垂直燃燒測試玻璃纖維棉氈阻燃性能,結果表明:添加氧化石墨烯后,酚醛樹脂粘結劑的殘?zhí)柯试黾又?7.90%,提高了9.4%,氧化石墨烯添加量為0.4wt%時,棉氈性能達到最佳,憎水性提高了60%,撕裂強度... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國玻璃纖維產(chǎn)量及需求分布

圖 1. 6 羥甲基化合物縮聚反應脂主要應用于木材加工業(yè)、保溫材料、成型材料、隔音材溫和耐燒蝕的結構材料。酚醛樹脂作為一種常用的樹脂基體，性能穩(wěn)定等優(yōu)點，在涂料、粘結劑、泡沫，塑料等材料中應用于電氣行業(yè)，僅用作絕緣材料來替代當時使用的傳統(tǒng)樹脂應用領域。由圖可見，隨著酚醛樹脂的合成以及改性能得到了提高，其應用領域也呈現(xiàn)多元化的發(fā)展[22,23]。木材加工塑料涂料

圖 1. 9 石墨烯和 GO 分子結構示意圖墨烯類材料具有高比表面積，高導熱性，通過改性處理，能夠混合分散在聚合物基合物體系。GO 與聚合物基體之間存在良好的界面兼容性，添加適量 GO 能夠改善，熱學等綜合性能，因此，石墨烯/聚合物材料激起了科研工作者濃厚的研究興趣。石墨烯/聚合物材料的制備方法 溶液共混法液共混法需要具備一定的溶劑體系，石墨烯或改性石墨烯在溶劑中分散或溶脹，當以后，使聚合物插層到石墨烯中，石墨烯片層之間就會充滿聚合物，實現(xiàn)聚合物與勻混合，形成石墨烯納米材料[36-39]。圖 1.10 為石墨烯/聚合物材料的溶液共混制備示由圖可見，溶液共混法制備石墨烯/聚合物材料過程中通常以還原氧化石墨烯(Reene oxide, RGO)為增強相。經(jīng)還原后的 GO 片層中含有少量的含氧官能團（羧基、羥等），把 RGO 分散在溶劑中，進行機械攪拌的同時加入基體溶液，在聚合物基體成RGO 片層以后，通過真空干燥或旋轉蒸發(fā)法去除溶劑，隨之加入相應的固化劑，強力，加熱固化，制備出石墨烯/聚合物材料。


本文編號：2934750