酚醛树脂耐热性的改性研究进展

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1、酚醛树脂耐热性的改性研究进展　　摘要：酚醛树脂是一种性能良好且运用广泛的材料，但是其耐热性较低，难以满足现代工业生产的要求，限制了该材料的应用。因此，提高酚醛树脂耐热性对于扩展其应用范围具有重要影响。本文主要针对酚醛树脂耐热性的改性研究进行讨论。　　关键词：酚醛树脂；耐热性；改性研究　　中图分类号：TQ323文献标识码：A　　酚醛树脂最早出现于20世纪初，并且在工业生产中得到了广泛的应用，在很长一段时间内是塑料的指代词。酚醛树脂的出现使得许多新工艺得到实现，并且促使更多的人参与树脂的开发。为了满

2、足工业生产的需求，之后人们创新了许多树脂材料，并且通过性能改变研究来提高其性能。经过100余年的应用，酚醛树脂的制造工艺已经非常成熟，能够在加工过程中对各种参数（酸碱值、黏度、游离酚等参数）进行控制与调节，来提高其性能。随着现代加工技术的发展，酚醛树脂的耐高温性被社会各界所重视。因此，加强对酚醛树脂耐热性的研究具有重要的现实意义，可以改善其耐热性，从而让该材料在更多的领域得到有效的应用。　　1.酚醛树脂耐热性改性的方法6　　随着现代科学技术的不断发展，航空航天、电子、汽车、机械生产等行业对于材料

3、耐高温性的要求不断提升，随之而来的问题就是酚醛树脂的耐热性无法满足这些行业的需求，这也是限制树脂应用的主要问题之一。研究酚醛树脂的耐热性是为了满足现代技术发展的要求，对酚醛树脂进行改性研究是现代聚合物发展的重要课题，对于实际生产具有重要的指导作用。普通酚醛树脂在低于200℃的环境中能够正常使用，若温度超过200℃，就会出现氧化反应；当温度达到340℃～360℃时，酚醛树脂会逐渐出现热分解反应；当温度上升至600℃～900℃时，其会产生一氧化碳、二氧化碳、水蒸气以及苯酚等物质。为了提高酚醛树脂的耐

4、热性，通常去掉加入化合物来改善其物理性能。例如加入芳环或含芳杂环的化合物，然后通过增加酚醛树脂的固化条件或增加固化剂添加量等方法，提高酚醛树脂的稳定性、刚性，从而有效提高其耐热性。　　1.1芳烷基改性酚醛树脂　　芳烷基改性酚醛树脂主要是通过加入芳基或芳烷基来提高酚醛树脂的性能，此类树脂具有较好的耐碱性、机械强度高，同时具有较高的耐热性和耐氧化性。用该材料制作的玻璃钢能够在高温环境中保持较好的弯曲强度。相关研究指出，芳烷基改性酚醛树脂制作的玻璃钢在250℃环境中放置1000h后，仍保持80%的弯曲

5、强度。芳烷基改性酚醛树脂生产中能够应用的芳烃有许多，例如甲苯、二甲苯、取代苯、双酚A等。其主要的加工方法有两种，一种是让芳烃与甲醇进行化学反应后，生产的化合物再与苯酚、甲醇反应得到树脂；另一种是让芳烃、苯酚与甲醇同时反应，最终生成树脂。　　1.2焦油改性酚醛树脂6　　焦油改性酚醛树脂主要是通过加入煤焦油以及硅烷偶联剂来改善酚醛树脂的耐热性。在酚醛树脂中加入煤焦油能够提高其熔点，并且在含有甲醛或乌洛托品的情况下能够发生固化反应。焦油中有许多结构复杂的高分子环状烃，例如多取代苯、菲、甲酚等；除此之外

6、，还有许多含有磷、氮、氧的化合物，各种化合物与酚醛树脂进一步结合，能够有效提高生产物质的性能，从而提高其耐热性。但是要注意的是，煤焦油在酚醛树脂的固化反应中主要起到填充作用，若添加数量过多就可能会影响生产物的强度。　　1.3聚酰亚胺（PI）改性酚醛树脂　　聚酰亚胺的主要成分为芳香族二胺和二酐，是一种高分子材料，并且在高温环境下具有较好的韧性、机械强度、耐腐蚀、耐辐射、耐热性和阻燃性，是高分子材料中综合性能较好的一种，其加入酚醛树脂能够有效提高其耐热性。聚酰亚胺与酚醛树脂分子间发生化学反应，其中以

7、双马来酰胺的生成率最高。双马来酰胺化学反应的最大特点为无小分子物质生成，可在低压环境中成型，能够用于线型酚醛树脂的改性生产中，具有较高的耐热性、机械强度和耐腐蚀性，其熔点高达469℃，且具有明确的软化点，能够应用于热压成型工艺加工中。　　1.4硼酸改性酚醛树脂　　硼酸改性酚醛树脂制造工艺主要有3种：　　①苯酚与硼酸反应后，将化合物与甲醇或多聚甲醇和催化剂放置一段时间后进行脱水处理，最后可以得到硼酸醛树脂。　　②苯酚与甲醇反应后，在高温环境下（100℃～110℃）与硼酸反应，待水分完全挥发后最终得

8、到树脂。　　③6将酚醛树脂与硼酸或硼酸与六亚甲基四胺的反应物共同混合后进行固化反应，最终得到耐热性提升的酚醛树脂。　　2.改性研究进展　　2.1酚醛树脂合成工艺改性研究进展　　由于酚醛树脂制造方法简单、成本低廉以及性能较好，在各行各业得到了广泛的应用，但是随着现代科学技术的提升，酚醛树脂性能无法适应新技术的应用，限制了其应用范围，因此需要改进酚醛树脂的合成工艺，从而提高酚醛树脂的性能。笔者主要介绍3种酚醛树脂合成工艺改性方法：　　①非金属元素改性酚醛树脂：该方法主要是利用一些非金属元素来提高酚醛