通過GPC和IR表征了反應溫度和反應時間對熱固性酚醛樹脂分子質量、分子質量分布和分子結構的影響,研究了幾種不同分子質量分布樹脂的力學性能與熱性能。結果表明:樹脂的分子質量分布和結構不同對性能影響很大。當樹脂的分子質量分布中三、四聚體以上(含十到二十聚體)級份占70%,有少量(少于3%)的超高分子質量級份時,樹脂的強度達到最大值2.05 MPa,耐熱性也相對較好。
酚醛樹脂由于其絕緣、阻燃、耐燒蝕等優(yōu)良性能而得到廣泛的工業(yè)應用。但由于樹脂合成的化學反應很復雜,縮聚反應的歷程還不完全清楚,因而對其的基礎理論研究工作仍在進一步的探索。目前主要是利用紅外、核磁共振、色譜分析等表征手段來詳細分析樹脂在反應過程當中的分子結構的變化及固化機理的研究。Robby Rego等人合成了不同F(xiàn)/P物質的量比或不同催化劑的Resol型酚醛預聚樹脂,用完全定量13°C核磁共振表征了樹脂,結果表明決定Resol型酚醛預聚樹脂結構的重要因素包括F/P物質的量比、聚合度、數(shù)均分子質量M。以及空的鄰對位含量。Guangbo He等人分別用液態(tài)和固態(tài)13C NMR研究了苯酚一尿素一甲醛Resol型樹脂的結構、組成和固化行為,結果表明pH值對樹脂的結構和成分有極大影響,pH值可能影響固化機理,增加時間和溫度都可以加速固化。但是,在有關縮聚時反應時間、溫度對分子質量分布的影響及分子質量分布對樹脂性能研究方面的國內的報導還不多見。
鑒于此,本文對熱固性酚醛樹脂進行了合成反應與結構性能相關性的研究,在配方一定的前提下擬采用控制合成工藝條件即在不同的反應溫度和反應時間下合成不同分子質量和不同分子質量分布的樹脂,以達到對分子結構的控制。并研究了不同分子質量分布的樹脂的力學性能及熱性能。
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