探究甲阶酚醛树脂的合成、增韧改性及其泡沫研究

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1、工学硕士学位论文甲阶酚醛树脂的合成、增韧改性及其泡沫研究华杰哈尔滨工业大学2006年6月国内图书分类号：O632.72国际图书分类号：547.690.1工学硕士学位论文甲阶酚醛树脂的合成、增韧改性及其泡沫研究硕士研究生：华杰导师：王进福高工申请学位：工学硕士学科、专业：化学工艺所在单位：应用化学系答辩日期：2006年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O632.72U.D.C:547.690.1DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHESTUDIESOFSYNTHESI

2、SANDMODIFICATIONOFPHENOLICRESOLRESINANDITSFOAMCandidate:HuaJieSupervisor:JinfuWangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:ChemicalEngineeringandTechnologyAffiliation：DepartmentofAppliedChemistryDateofDefence:June,2006Degree-Conferring-Institution:HarbinInstitut

3、eofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要甲阶酚醛泡沫是由可发性甲阶酚醛树脂发泡得来，它具有保温、低导热系数、抗腐蚀、抗老化、吸声等许多优异的性能。而且其显著的阻燃、低烟和无毒特性使人们认识到利用它的不燃性在建筑及中央空调风管上作为绝热保温材料所具有的实用价值。但是，在制备酚醛树脂的过程中，有大量的游离酚、游离醛不能反应完全，残留在树脂中，对环境和人体的危害极大。另外，甲阶酚醛泡沫的脆性大严重限制了酚醛泡沫的使用。传统的酚醛树脂已经不能适应时代的需求，对酚醛树脂的合成工艺进行研究，降低树脂中游离酚、游离醛的含量，并在此基础上对树

4、脂进行改性，提高酚醛树脂及其泡沫的韧性，是其发展方向。本文研究了可发性甲阶酚醛树脂合成过程中，反应物配比、催化剂种类和用量、反应温度、反应时间对树脂中残留单体游离酚、游离醛含量的影响。并探索了降低游离酚和游离醛含量的最佳工艺。还在此最佳工艺条件下，用各种增韧剂对可发性甲阶酚醛树脂进行了改性，采用的增韧剂有：丙烯酸，聚乙烯醇，聚乙烯醇缩丁醛和聚对苯二甲酸丁二醇酯。经分析，改性后的酚醛树脂中，游离酚和游离醛的含量进一步降低。改性前后的酚醛树脂的力学性能测试和TG-DTA分析结果表明，各种增韧剂都可以不同程度的提高酚醛树脂的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度

5、，同时不影响树脂的热稳定性。其中以聚对苯二甲酸丁二醇酯的增韧效果为最优。本文还用FT-IR等技术对增韧酚醛树脂的结构与性能进行了表征，并在此基础上，推导了可能的反应历程及增韧机理。另外，本课题选取增韧效果最好的聚对苯二甲酸丁二醇酯改性酚醛树脂，进行了发泡。通过对发泡剂、固化剂、表面活性剂等影响发泡工艺的因素进行系统的研究，确定了聚对苯二甲酸丁二醇酯改性酚醛树脂发泡的最佳工艺条件。采用万能材料试验机和SEM等技术对改性酚醛泡沫的压缩强度以及泡沫结构进行了研究。总的说来，由聚对苯二甲酸丁二醇酯改性的酚醛泡沫显示出更低的游离酚、游离醛含量，更低的脆性，

6、更高的韧性，优良的热稳定性和更均一的闭孔型结构。关键词甲阶酚醛树脂；合成；增韧；泡沫-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractPhenolicresolfoamissynthesizedbyfoamablephenolicresolrein.Ithaslotsofexcellentproperties,includingheatpreservation,lowcoefficientoftransmitheat,corrosionresistant,agingresistant,soundabsorptionandsoon.Peopleh

7、averecognizedthepracticalityofplenolicfoamasaheatpreservationmaterialinbuildingandtheventofcentralair-conditioningbecauseofthelowflammability,lowsmokedensityandtoxicityofit.However,phenolicresincontainshighcontentsoffreephenolandfreeformaldehydethatcannotberemovedsubstantiall

8、y.Phenolandformaldehydearetoxicforhumanbeingsandtheycanalsocauseenvi