酚醛树脂蛭石纳米复合材料及其在刹车片中的应用研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要纯酚醛树脂存在脆性大、耐热性较差等缺点，因此对酚醛树脂进行改性以提高其耐热性一直是一个重要的研究课题。近年来，国内外对聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的研究成为热点。目前，研究主要集中于聚合物／蒙脱土纳米复合材料，而蛭石相对于蒙脱土具有更好的保温、隔热等性能，因此，本文采用蛭石对酚醛树脂改性制备酚醛树脂／蛭石纳米复合材料，可望进一步提高酚醛树脂的耐热性。论文的主要内容包括：对有机化蛭石的制备进行研究，其一是用盐酸和氯化钠对蛭石进行结构修饰，然后对改性蛭石进行有机化处理，得到层间距不同的有机化蛭石；其二

2、是合成含有不同基团的有机插层剂，并对蛭石进行有机化处理，得到蛭石层间含不同基团插层剂的有机化蛭石。通过原位聚合法和熔融插层法制备了酚醛树脂／蛭石纳米复合材料，研究了有机化蛭石对酚醛树脂／蛭石纳米复合材料热稳定性，以及纳米复合材料结构的影响。研究结果表明：所制备的酚醛树脂／蛭石纳米复合材料均为剥离型复合结构；少量有机化蛭石的加入显著提高了树脂的耐热性能，相对于纯的酚醛树脂，掺加2％十八烷基苄基二甲基溴化铵改性膨胀蛭石制备的酚醛树脂纳米复合材料初始分解温度提高了48．7℃，质量损失为15％时的温度提高了93．9℃，500℃的质量剩

3、余率提高了31．3％。制备了以酚醛树脂／蛭石纳米复合材料为基体的刹车片，并进行了常规性能和摩擦磨损性能测试。结果表明：与未改性酚醛树脂基刹车片相比，酚醛树脂／蛭石纳米复合材料基刹车片具有较高的冲击强度和良好的韧性，高温摩擦系数更加稳定，出现热衰退的起始温度提高30℃，酚醛树脂／蛭石纳米复合材料基刹车片可作为高性能摩阻材料使用。关键词：酚醛树脂，蛭石，纳米复合材料，热性能，摩阻材料武汉理工大学硕士学位论文AbstractPhenolicresiniSoneofthewidelyusedthermosettingresinsbec

4、auseofitsexcellentablativeproperty,structuralintegrityandsolventresistance．Phenolicresinwasmodifiedinordertoimprovethepropertiesofmechanicalpropertiesandthermalstabilities．Inrecentyearstherehasbeenconsiderableinterestinpolymer-layeredsilicatenanoeompositesbecausethe

5、irusehasresultedinunexpectedimprovementinphysicalandmechanicalproperties．Vermiculite(VMT)，likethewell-knownMMT,isamicatypesilicateandpossessesalayeredstructure．VMThasmuchbetterpropertiesofheatpreservationandheatinsulationincomparisonwithMMT．Inthis．paper,phenolicresi

6、n／VMTnanocompositeswereprepared．Theinterlayerstructureofpristinevermiculiteandexpanded-vermiculitewasmodifiedrespectivelybyhydrochloricacid,NaCIandhydrochloricaeid／NaCl，andthenorganic-vermiculiteWaspreparedbyintercalationtreatmentwi廿lhexadecyltrimethylammoniumbromid

7、e(CTAB)．AndtheinfluenceofdifferentstructuremodificationonorganicintercalationoftwokindsofvermiculiteWasdiscussed．Theexpanded·vermiculiteWitstreatedbyintercalationagentwithdifferentstructure，andinvestigatedtheinfluenceoftheintercalationagentstylewithdifferentstructur

8、eonorganizedexpanded-vermiculite．Theaboveorganizedvermiculiteinvariouscontentswasintroducedtothephenolicresinthroughin—situpolymerizationa