發(fā)布時(shí)間：2021-07-05 19:17

　　酚醛樹脂作為最早的合成樹脂之一,多與其他材料復(fù)合使用,其高性能化涉及樹脂本身性能的提高及作為復(fù)合材料應(yīng)用時(shí)的性能研究。本文在此基礎(chǔ)上,選用兩種高性能酚醛樹脂,即無氨補(bǔ)強(qiáng)樹脂RT2304和雙馬改性增粘樹脂,研究了樹脂本身性能的改善,以及在子午線輪胎橡膠配方中的應(yīng)用。通過非等溫固化研究了RT2304樹脂的固化行為,采用n級(jí)模型擬合法和非模型擬合法對(duì)固化反應(yīng)階段進(jìn)行分析,確定固化工藝。研究表明,RT2304樹脂的反應(yīng)活化能E=99.1kJ/mol,A=4.1×10¹⁰ s^-1,n=0.94;固化反應(yīng)過程分為凝膠化、交聯(lián)和擴(kuò)散三個(gè)階段;Flynn-Wall-Ozawa,Kissinger-Akahira-Sunose兩種方法計(jì)算的反應(yīng)活化能與固化度的關(guān)系曲線一致,對(duì)固化行為的描述較為準(zhǔn)確。通過對(duì)加工特性、物理機(jī)械性能和動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的分析,探討RT2304樹脂在子午線輪胎三角膠中的應(yīng)用。通過熱分析對(duì)雙馬改性增粘樹脂和烷基酚-乙炔樹脂進(jìn)行耐熱性及熱解動(dòng)力學(xué)的表征。研究表明,雙馬改性增粘樹脂引入雙馬來酰亞胺基團(tuán),提高耐熱性;雙馬改性增粘樹脂熱分解E=225... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

輪胎結(jié)構(gòu)圖

高性能酚醛樹脂在子午線輪胎橡膠配方中的應(yīng)用研究6熱固性酚醛樹脂是在酚類化合物和醛類化合物物質(zhì)的量之比小于1的情況下，加入堿性催化劑，相比于熱塑性酚醛樹脂，其無需在后期加入亞甲基供體，因?yàn)楹谢钚缘牧u甲基基團(tuán)，可加熱自固化。熱固性酚醛樹脂總反應(yīng)過程可分為以下兩步：苯酚與甲醛之間的加成反應(yīng)，在堿性催化劑的條件下，苯酚首先與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)生成羥甲基酚。由于酚羥基具有極性，在該基團(tuán)的影響下，處于酚羥基的鄰位和對(duì)位活化，反應(yīng)活性增大，這些活性位置容易受到甲醛進(jìn)攻生成鄰位或?qū)ξ涣u甲基酚。羥甲基酚還可繼續(xù)與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)而生成二羥甲基酚及三羥甲基酚，加成反應(yīng)產(chǎn)物是一羥甲基酚和多羥甲基酚的混合物。這些產(chǎn)物在反應(yīng)過程中不斷進(jìn)行縮聚反應(yīng)，樹脂分子量進(jìn)一步增大，如果任由反應(yīng)進(jìn)行，最終生成具有不溶不熔的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，酚醛樹脂在堿性條件下的制備過程如圖1-3所示。圖1-3酚醛樹脂的制備過程（堿性條件）Fig.1-3Preparationprocessofphenolicresin1.2.2酚醛樹脂的高性能化研究酚醛樹脂作為重要的合成樹脂之一，其在應(yīng)用中極少單獨(dú)使用，多與其它材料復(fù)合使用，其高性能化研究涉及到酚醛樹脂本身的性能研究及作為復(fù)合材料應(yīng)用時(shí)的綜合性能研究，酚醛樹脂高性能化的研究如圖1-4所示。近年來，國內(nèi)外針對(duì)酚醛樹脂脆性大的弱點(diǎn)研究對(duì)其改性及其復(fù)合材料的增強(qiáng)、增韌，開發(fā)出系列具有優(yōu)異的耐熱性和阻燃性的高機(jī)械強(qiáng)度的酚醛樹脂品種[23]。

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文7圖1-4酚醛樹脂的高性能化研究Fig.1-4StudyonHighPerformanceofPhenolicResin1、酚醛樹脂的增韌研究酚醛樹脂的增韌可分為化學(xué)增韌（反應(yīng)型）及物理增韌（共混型）。(1)化學(xué)增韌通過化學(xué)反應(yīng)將具有韌性的柔性長鏈分子接枝到酚醛樹脂的主鏈上，使苯酚連接上柔性長鏈，然后再與甲醛反應(yīng)制得增韌改性的酚醛樹脂。當(dāng)酚醛樹脂受力發(fā)生龜裂時(shí)，這些柔性鏈能吸收部分能量，并使應(yīng)力分散，降低樹脂的模量，從而降低脆性，增韌改性常用改性劑有烷基酚、腰果油、桐油、尼龍、橡膠、PVB等改性。此外，環(huán)氧樹脂也可對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性。一般而言，未改性的酚醛樹脂在固化行為過程中會(huì)釋放小分子物質(zhì)，如游離酚和甲醛，環(huán)氧樹脂中同時(shí)含有環(huán)氧基團(tuán)和羥基，這兩種官能團(tuán)可與酚醛樹脂上具有反應(yīng)活性的酚羥基和羥甲基進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，其結(jié)果是增大了柔韌長鏈在分子中的占比，降低了酚醛樹脂的極性，同時(shí)改善了脆性。HuangS等[24]通過正交試驗(yàn)研究了腰果殼液(CNSL)用量、原料摩爾比、催化劑用量、反應(yīng)時(shí)間對(duì)改性酚醛樹脂性能的影響。結(jié)果表明，適用于復(fù)合材料的CNSL改性酚醛樹脂的最佳合成工藝為：CNSL用量為20%，原料摩爾比為0.89，催化劑的量為0.6%，反應(yīng)3h，CNSL改性酚醛樹脂基復(fù)合材料具有較好的韌性。YangM等[25]用2%聚乙烯醇對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行改性，通過混合和模塑制備試樣。傅里葉變換紅外光譜結(jié)果表明，在復(fù)合材料的結(jié)

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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