酚醛树脂碳化电导率差
基于酚醛树脂的钠离子电池硬碳负极材料及其制备方法和应用
基于酚醛树脂的钠离子电池硬碳负极材料及其制备方法和应用
酚醛树脂（Phenolic Resin，简称PF）是一类热固性树脂，具有优异的导电性、机械强度和化学稳定性。
近年来，基于酚醛树脂的材料在钠离子电池硬碳负极材料的领域中受到了广泛关注。
钠离子电池是一种具有较高能量密度和较低成本的可再充电电池，因此一直被认为是锂离子电池的潜在替代品。
硬碳材料是钠离子电池负极材料的重要组成部分，其主要功能是嵌入和释放钠离子。
由于钠离子相对于锂离子较大，因此需要具有较大的孔隙结构和较高的离子传输速率的材料。
基于酚醛树脂的钠离子电池硬碳负极材料具有以下特点：
1. 高电导率：由于酚醛树脂具有较高的导电性，在制备过程中可以通过添加导电剂来增加材料的电导率，提高钠离子的传输速率。
2. 大孔隙结构：通过调控酚醛树脂的配方和制备方法，可以得到具有良好孔隙结构的硬碳材料，提高钠离子的嵌入和释放效率。
3. 高化学稳定性：酚醛树脂具有良好的化学稳定性，可以在不同的电化学环境下保持良好的循环性能。
制备基于酚醛树脂的钠离子电池硬碳负极材料的方法可以包括以下步骤：
1. 溶剂/溶胶混合法：将酚醛树脂溶解于有机溶剂中并形成溶液，然后将溶液喷雾或者滴入溶胶中，形成胶体溶胶。
最后通过热处理使酚醛树脂转化为硬碳材料。
2. 碳化法：将酚醛树脂经过干燥和碳化处理，使其转化为硬碳材料。
基于酚醛树脂的钠离子电池硬碳负极材料在钠离子电池中具有广泛的应用前景。
它可以作为低成本、高性能的负极材料，用于制备高能量密度和长循环寿命的钠离子电池。
此外，酚醛树脂也具有丰富的资源、可持续性和环境友好性，符合可持续能源发展的要求。
酚醛树脂残碳率的某些影响因素
次加入量不应过多 应分几次加入 以免加入的乙醇过量 导致树脂比重偏小
2.4.2 酚醛树脂固含量测定[3] 称取 2.0g 树脂置于已恒重的培养皿中,并使其均匀地流布于培养皿底部 ,然
后,放入已调好温度(105 2 )的烘箱内保持 2h 取出 放入干燥器中冷却至室 温后 称重 试验平行测定三个试样 取其平均值
下保温 以反应系统完全浑浊为树脂合成起始点 每隔 20min 时间取样 直至树 脂可以在玻璃片上拉成丝树脂开始交联为止 停止加热 待反应体系的温度降至
80 左右时 开始真空脱水 保持反应体系的温度小于 75 水滴为止
脱水至冷凝管无
2.4 酚醛树脂检测 2.4.1 酚醛树脂比重调节
将树脂置于水浴中加热后 倒入 95%的乙醇溶液 并用玻璃棒搅拌均匀 然 后在量筒中测其比重 用乙醇调节树脂比重 直至树脂的比重符合要求 乙醇一
6
办法增加残碳率 树脂合成终点保持在混浊点附近制得低粘度低平均分子量的树 脂反而更稳妥 这样还有一个好处是可延长酚醛树脂储存期 实践证明这种酚醛 树脂储存期可达半年以上
3.4 合成温度对残碳率的影响
通过把不同的合成温度得到的树脂碳化后 测定残碳率
66
62
残碳率(%)
58
54
50 80
85
90
温度
95
固含量
%
57.2 54.2 60.3 61.3 55.2
树脂收率 %(以苯酚计)
100.7 119.5 126.0 105.5 142.2
游离酚含量
%
8.8 8.1 6.8 6.8 6.4
水份含量
%
7.19 7.24 7.16 6.92 10.00
3.1 原料配比与树脂粘度的关系
影响液体酚醛树脂残炭率的因素
!"#$%& ’(!)&*+,(炭 素 技 术
.//0I 1 -,42.3
影响液体酚醛树脂残炭率的因素
陈 建
2 四川轻化工学院 材料与化学工程系， 四川自贡 &!$"$$ 3
摘 要： 研究了液体酚醛树脂合成过程中原材料酚 ’ 醛配比、 聚合反应程度、 聚合速度及树脂粘度等因素， 揭示了
"
"& %
实验结果及分析讨论
原料配比与树脂粘度的关系 实验结果见表 #、 表 8， 以原料配比为横坐标， 树
脂粘度为纵坐标作图， 如图 # 所示。
第8期
陈建
影响液体酚醛树脂残炭率的因素
・ !・
酚醛树脂的聚合属无规缩聚，反应非常复杂， （4567/56） 通常反应停留于生成预聚物的 3 阶段 ， 受热时，3 阶酚醛树脂逐渐转变为 8 阶树脂，最后 转变为不熔不溶的 9 阶树脂。酚 ) 醛的摩尔比可在 较宽范围内变化， 但从实验中可以看出， 随着酚 ) 醛 的摩尔比的增大， 树脂的粘度增大。 在配比 #$ #% ’ 树 脂的粘度出现急剧增大，因此为了更容易控制反 应，使操作具有重现性，合成酚醛树脂时应该严格 控制酚 ) 醛的摩尔比。 （反应程度） 与聚合速度的关系 ": " 反应时间 从图 ! 中可以看出：树脂的聚合速度随着反应 程度的加深而逐渐减小，因为随着反应程度的逐渐 加深， 平均分子量增加， 并且聚合反应越趋于完全； 但若加热时间过长， 树脂就会转变为 8 阶树脂， 8阶 树脂只可以部分地溶解于丙酮或乙醇中，树脂失去 了使用性，从而导致树脂报废。随着配比的增大树 脂的反应速度加快，聚合速度也随着配比的增大而 逐渐减小。但是， 在树脂合成的末阶段， 其聚合速度 并未随着甲醛用量的增多而减小，而是在 #$ #% ! 摩 尔比，其聚合速度出现最小值；随着配比的逐渐增 大，末阶段树脂的聚合速度又逐渐增大。这说明为 了提高聚合速度，单纯靠增加甲醛用量以增加交联 点的办法是行不通的。配比为 #$ #% & 时树脂从混浊 点至生成 8 阶树脂生存时间明显比 #$ #% ! 摩尔比 时缩短， 也说明了此时树脂合成的操控性能变差。
酚醛树脂碳化工艺
酚醛树脂碳化工艺全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：酚醛树脂碳化工艺是一种将酚醛树脂转化为碳材料的工艺，通常用于制备高性能碳材料，如碳纤维和碳化硅材料。
酚醛树脂是一种热塑性树脂，具有优良的耐热性、耐溶剂性和机械性能，因此在工业上广泛应用于制备各种复合材料。
酚醛树脂碳化工艺的主要步骤包括树脂炭化、炭化产物的热处理和表面改性等。
将酚醛树脂与碳化剂混合，并在高温下进行炭化反应，将树脂转化为碳材料。
炭化过程中，树脂分子会逐渐失去氢、氧和氮等元素，转变为高碳含量的碳材料。
接着，对炭化产物进行热处理，提高其晶体度和结晶度，从而提高材料的热稳定性和力学性能。
通过表面改性等手段，调控材料的表面性能，使其更具有适用性和功能性。
酚醛树脂碳化工艺具有许多优点。
酚醛树脂是一种廉价、易得的原料，且具有良好的加工性能，适合大规模工业生产。
碳化产物具有优异的耐高温性能、耐腐蚀性和机械性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域。
通过调控碳化条件和工艺参数，可以得到不同性能的碳材料，满足不同领域的需求。
酚醛树脂碳化工艺也面临一些挑战。
炭化过程中产生的气体和挥发物可能对环境造成污染，需要采取有效的废气处理措施。
控制炭化反应的温度、时间和气氛等参数是一个复杂的过程，需要精密的仪器和专业知识。
碳化产物的结构和性能受到许多因素的影响，需要深入研究和优化。
酚醛树脂碳化工艺是一种重要的制备碳材料的工艺，具有广阔的应用前景和挑战。
随着科学技术的发展和工艺条件的改进，相信酚醛树脂碳化工艺将在碳材料领域发挥更大的作用，为人类社会的可持续发展做出贡献。
第二篇示例：酚醛树脂是一种常用的热固性树脂，具有优良的绝缘性能、机械性能和耐磨性，被广泛应用于制造电气设备、汽车零部件、建筑材料等领域。
传统的酚醛树脂在高温下易发生热分解和裂解，从而降低了其使用温度和性能。
为了克服这一问题，研究人员提出了酚醛树脂碳化工艺，通过在酚醛树脂中添加适量的碳源，并进行高温热处理，使其转化为碳材料，从而提高了其耐高温性能和稳定性。
酚醛树脂碳化温度
酚醛树脂碳化温度酚醛树脂碳化温度是制备活性炭的关键步骤之一，通常需要在高温下进行。
酚醛树脂碳化温度的选择取决于所需的活性炭特性，例如孔隙度、孔径和表面积等。
本文将介绍酚醛树脂的基本特性，以及影响其碳化温度的因素。
酚醛树脂是一种热塑性树脂，广泛用于各种应用中，如制造耐火材料、陶瓷、各种工艺品、合成材料，以及活性炭的制备。
酚醛树脂具有优异的耐热、耐化学腐蚀和机械强度，适用于高温和恶劣环境条件下的应用。
此外，酚醛树脂还具有良好的可加工性和成型性，可以通过热压成型等方法制备各种形状的制品。
影响酚醛树脂碳化温度的因素包括以下几个方面：1. 酚醛树脂的分子结构和配比。
不同类型的酚醛树脂具有不同的分子结构和杂质含量，这些因素会影响其热稳定性和碳化温度。
例如，苯甲酸酚醛树脂具有较高的热稳定性和碳化温度，适用于制备高孔隙度和高表面积的活性炭。
2. 碳化温度和持续时间。
高温和长时间的碳化过程可以帮助酚醛树脂充分转化为碳材料，从而提高活性炭的特性。
但是，过高的碳化温度会导致炭材料的颗粒粘结和孔道闭合，使得活性炭的孔隙度和表面积降低。
因此，需要选择合适的碳化温度和时间，以获得所需的活性炭特性。
3. 碳化气氛。
碳化气氛对酚醛树脂碳化过程的影响也很大。
通常使用氨气、氮气、空气等气氛进行碳化，这些气氛的成分和流量会影响酚醛树脂的转化和碳材料的孔隙特性。
例如，氨气可以帮助生成孔隙结构较高的氮掺杂活性炭。
总之，酚醛树脂碳化温度是制备活性炭的重要步骤之一，需要根据所需的活性炭特性选择合适的碳化温度和时间。
通过合适的碳化条件和碳化气氛，可以制备出具有高孔隙度、高孔径和高表面积的活性炭，广泛应用于环保、能源储存、电化学催化等领域。
酚醛树脂性能综述
热固性聚合物是从低粘度液体开始，通过催化剂或外加能量（热或射线）固化为固体。
最早的热固性基体是酚醛，紧随其后的是环氧，接着是不饱和聚酯、脲醛，再接着是硅树脂，以及更新的基体。
从实用的角度看，最重要的仍然是前三种：酚醛、环氧和不饱和聚酯二、简介酚醛树脂也叫电木，又称电木粉，英文名称phenolic resin,简称PF，比重～是热固性塑料家族中最古老的成员，可以追溯到1870年。
合成酚醛树脂的两种单体是苯酚和甲醛，通过聚合形成, 酚醛树脂原为无色或黄褐色透明物，因含有游离分子而呈微红色，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。
耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。
不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。
对水、弱酸、弱碱溶液稳定。
由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。
酚与醛的摩尔比大于一，用酸类物质作催化剂，生成热塑性酚醛树脂。
酚与醛的摩尔比小于一，用碱类物质作催化剂，生成热固性酚醛树脂。
主要包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
三、酚醛树脂固化原理酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能，包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。
酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程，表现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是物理过程，更要强调的是，这是一个化学过程。
表现出以下一些特点：(1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著；(2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著；(3)固化过程有热效应；(4)固化速率受温度、压力的影响显著；(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生；(6)固化反应是不可逆过程。
酚醛树脂有热塑性和热固性两类。
热塑性酚醛树脂（或称两步法酚醛树脂），为浅色至暗褐色脆性固体，溶于乙醇、丙酮等溶剂中，长期具有可溶可熔性，仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下，才固化(加热时可快速固化)。
酚醛树脂——精选推荐
酚醛树脂概况一特点(1)2009-01-01 10:13:05 作者：中国酚醛树脂网来源：文字：【大】【中】【小】一、酚醛树脂特点酚醛树脂(Phenolic resins)是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。
所用酚类化合物主要是苯酚，其他还可用甲酚、混甲酚、壬基酚、辛基酚、二甲酚、腰果酚、芳烷基酚、双酚A或几种酚的混合物等；所用醛类化合物主要是甲醛，其他还常用多聚甲醛、糠醛、乙醛或几种醛的混合物。
由于苯酚-甲醛树脂是酚醛树脂中最典型和最重要的一种，所以若不特别说明，一般即以其为代表进行论述。
生产酚醛树脂，根据所采用原料反应官能度、酚与醛的摩尔比及合成反应催化剂(反应物系pH值)的不同又分为热塑性酚醛树脂(Novolaks)和热固性酚醛树脂(Resoles)两大类产品，前者在无固化剂促进下具有热可塑性，后者则不需固化剂也具有自固化特性(甚至于常温环境)。
酚醛树脂是被人类最早合成的一种树脂。
树脂是高分子化合物，所以酚醛树脂具有高分子化合物的基本特点，即：(1)分子量(相对分子质量)大，且呈现多分散性；(2)分子结构有多样性，在不同条件下可分别制成线型、支链型、网状结构；(3)酚醛树脂处于线型、支链型结构状态，具有可溶可熔可流动的可加工性，当转变为体型(三向网状)结构状态，就固化定型且失去可溶可熔和可加工性；(4)酚醛树脂如同所有高分子化合物一样不能被加热蒸发，过高的温度只能使其裂解，甚至炭化。
综上可知，即使同一种类型酚醛树脂产品，其性能也可多变的。
没有固化形成网状结构之前的酚醛树脂，其性能是不稳定的，不能作为制品来使用，它对于酚醛树脂生产企业虽然是产品，但实际却是制造各种各样有用材料或制品的中间品。
因而酚醛树脂产品的性能，必然要与其下游材料或制品的生产相适应。
在各种实用性材料和制品结构中，绝大多数场合酚醛树脂都是起着黏结剂的作用，且在各种材料和制品生产的最终，转变为网状结构。
酚醛树脂性能研究报告
酚醛树脂性能研究报告
酚醛树脂是一种热固性树脂，具有很好的绝缘性能、耐磨性、耐化学腐蚀性和耐高温性。
在工业生产和科学研究中得到了广泛应用。
本报告主要研究了酚醛树脂的几个重要性能特点。
首先，对酚醛树脂的机械性能进行了研究。
实验结果显示，酚醛树脂具有较高的拉伸强度和模量，其力学性能优于其他常见的树脂材料。
这使得酚醛树脂在工程结构中应用广泛，能够承受较大的力和变形。
其次，对酚醛树脂的热性能进行了研究。
结果表明，酚醛树脂具有较高的热稳定性和耐高温性，其热分解温度可达到220℃以上。
这使得酚醛树脂在高温环境下能够保持较好的性能。
此外，酚醛树脂还具有优异的阻燃性能，不易燃烧，且燃烧时不会产生有毒气体。
然后，对酚醛树脂的绝缘性能进行了研究。
实验结果显示，酚醛树脂具有较高的绝缘强度和绝缘电阻，可有效阻隔电流的流动。
因此，酚醛树脂常被用作电气绝缘材料，广泛应用于电力设备和电子器件中。
最后，对酚醛树脂的耐化学腐蚀性进行了研究。
结果表明，酚醛树脂具有良好的耐酸碱性和耐溶剂性，对多数酸碱溶液和有机溶剂具有较强的抵抗能力。
这使得酚醛树脂在化工行业中得到了广泛应用。
综上所述，酚醛树脂具有优异的机械性能、热性能、绝缘性能
和耐化学腐蚀性。
这些特点使得酚醛树脂在多个领域都有重要的用途，是一种十分有价值的工程塑料。
在未来的研究中，还可以进一步探究酚醛树脂的其他性能特点和应用领域，为其在更广泛的范围内发挥作用提供更多的参考。
碳源对中试磷酸铁锂电化学性能的影响
碳源对中试磷酸铁锂电化学性能的影响王强;曾晖;王晨旭;宋金保【摘要】以纳米三氧化二铁(Fe2O3)粒子为铁源,在每批次3 kg的中试规模下制备纳米级磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料,考察碳源种类和加入量对材料电化学性能的影响.在中试条件下,等比例混合碳源(葡萄糖115 g,酚醛树脂107.5 g),可得到更好的电化学性能,制备的材料比表面积为14.06 m2/g,达到良好的加工性能要求,在2.0～4.2 V充放电,0.1C首次放电比容量为159 mAh/g;以3.0C循环200次,放电容量保持率为96％.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2015(045)003【总页数】4页(P139-142)【关键词】锂离子电池;磷酸铁锂(LiFePO4);正极材料;碳源;三氧化二铁(Fe2O3)【作者】王强;曾晖;王晨旭;宋金保【作者单位】合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230011;合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230011;合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230011;合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230011【正文语种】中文【中图分类】TM912.9磷酸铁锂(LiFePO4)正极材料存在电子电导率较低的问题，碳包覆是解决该问题的常规技术手段［1］，酚醛树脂是一种良好的碳源。
H.M.Xie等［2］以酚醛树脂为碳源，制备LiFePO4正极材料。
产物在2.0～4.2 V 的0.4 C放电比容量为152 mAh/g，1.0 C放电比容量为132 mAh/g，5.0 C放电比容量仍有97 mAh/g。
L.Q.Sun 等［3］以LiOH·H2O、H3PO4和 Fe2O3为原料，10%酚醛树脂作为碳源改性 LiFePO4，在氮气气氛中、700℃下煅烧4 h获得的材料，在2.0～4.2 V的0.1 C放电比容量约为157 mAh/g，高于以蔗糖为碳源的产物。
本文作者在每批次3 kg的中试规模上，以纳米Fe2O3为铁源、工业酒精为球磨介质，二次湿磨制备LiFePO4正极材料，考察碳源种类和加入量对产物电化学性能的影响。
酚醛树脂碳化工艺
酚醛树脂碳化工艺全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：酚醛树脂是一种重要的高分子材料，具有优异的耐热性、机械强度和耐腐蚀性能，在航空航天、汽车、电子、建筑等领域得到广泛应用。
而酚醛树脂碳化工艺则是将酚醛树脂制备成碳材料的一种重要方法，通过高温热解，将酚醛树脂中的碳原子排列成石墨结构，获得高强度、高导电性的碳材料。
本文将介绍酚醛树脂碳化工艺的原理、工艺流程、影响因素及应用前景。
一、酚醛树脂碳化工艺的原理酚醛树脂碳化工艺的原理是通过高温处理使酚醛树脂中的有机成分脱除，形成纯碳材料。
在碳化过程中，酚醛树脂首先在空气中氧化分解，生成含碳元素的气体和液态产物。
随着温度的升高，碳化产物开始形成碳模板，继而向炭化作用发展。
在高温条件下，碳材料的碳原子排列成石墨结构，形成高度有序的碳晶体，从而获得高强度、高导电性的碳材料。
酚醛树脂碳化工艺的工艺流程主要包括原料准备、预热、碳化、冷却和后处理等阶段。
首先是原料准备，将酚醛树脂粉末按一定比例混合制备成浆糊；然后进行预热，将混合浆糊置于烤箱中加热，使其中的有机成分脱除；接着进行碳化，将预热后的样品放入高温炉中，在惰性气氛下进行碳化反应；碳化完成后进行冷却，将样品取出炉内冷却至室温；最后进行后处理，包括去除残余有机物、表面处理、退火等。
酚醛树脂碳化工艺的效果受到多种因素的影响，包括碳化温度、碳化时间、碳化气氛、原料配比等。
首先是碳化温度，碳化温度过低容易导致碳化不完全，影响最终产物的性能；碳化时间过长则会增加能耗和成本，而碳化时间过短又会影响碳化程度；碳化气氛一般选择惰性气氛，如氮气或氩气，以避免氧化反应影响碳化效果；原料配比也是影响碳化效果的关键因素，合理的原料配比可提高碳化产物的品质和性能。
酚醛树脂碳化产物具有优异的热导率、机械强度和耐腐蚀性能，适用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域的高端应用。
在航空航天领域，酚醛树脂碳化产物可用于制备高性能复合材料、导电材料和防静电材料；在汽车领域，可用于制造高温耐磨件、导电件和阻燃件；在电子领域，可用于制备热管理材料、导电材料和储能材料；在建筑领域，可用于制备高强度隔热材料、防腐蚀材料和阻燃材料等。
酚醛树脂残碳率的某些影响因素
25.0 比重计分度值 0.02
聚合速度 s
60~115
160±2
游离酚 %
14
2原
料
纯
度
工业苯酚
工业品
工业甲醛
工业品
NH3·H2O
分析纯 37%
乙
醇
分析纯 95%
2.2 实验仪器 500mL 三口烧瓶 JJ-1 型搅拌器 FY-1C 真空泵 NDJ-4 旋转粘度计 ZSD-2
Abstract: Phenolic resin with properties of high carbon yield was prepared by the phenol with an excess amount of formaldehyde carrying out a contraction reaction .the relationship between reaction degree and converge speed with carbon yield ratio were investigation. The value of carbon yield ratio reached peak when the phenol / formaldehyde mol ratio at 1:1.2.while with the increase of the resin converge speed, the carbon yield ratio value become larger. Keywords: thermosetting phenolic resin, carbon yield ratio
1:1.4
1.0390
161.0
1:1.5
1.0405
酚醛树脂
增韧方法：
1 橡胶增韧改性： 多选用大分子丁腈、丁苯、天然橡胶等对酚醛树脂增韧。从工艺角度看，
橡胶增韧酚醛树脂属物理混杂改性，但在固化过程中存在着不同程度的接枝或 嵌段共聚反应。
北京化工大学的李新明等提出在合成酚醛树脂过程中加入丁腈橡胶共聚改 性。通常只要加入2%的丁腈橡胶即可达到较为理想的增韧效果。酚醛树脂与丁 腈橡胶的反应是酚醛树脂中的羟基与丁腈橡胶中—Ｃ=Ｃ—的加成反应。通过 与酚醛树脂共聚反应,可以发现丁腈橡胶是酚醛树脂良好的内增韧剂，其增韧效 果是其它物理增韧方法所不能比拟的。
酚醛树脂
1、什么是酚醛树脂 2、酚醛树脂的历史 3、酚醛树脂的特性 4、酚醛树脂的合成 5、酚醛树脂的改性 6、酚醛树脂的应用
1、什么是酚醛树脂
酚醛树脂就是一类由酚类化合物 与醛类化合物缩聚而成，其中以苯酚 与甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。
酚醛树脂和环氧树脂、不饱和树脂合称三大热固性树脂， 应用广泛，产量大。
由于酚醛树脂的氧化降解，大气中的氧与两个酚环之间的次甲基桥形成过氧 化物，酚羟基作用于苯环，使得次甲基邻近的羟基加速氧化。因而将酚醛树脂的 酚羟基醚化、酯化、重金属螯合以及严格固化条件等一系列方法都能提高其耐热 性。现在已有人用硼酸、钼酸或钨酸将酚羟基酯化；用有机硅、稀土元素、氰基 替代酚羟基的氢原子等方法制得耐热性更好的酚醛树脂。
1905~1907年，酚醛树脂创始人美国科学家巴 克兰（Baekeland）对酚醛树脂进行了系统而广 泛的研究，于1909年提出了关于酚醛树脂“加 压、加热”固化的专利，实现了酚醛树脂的实 用化，有人提议将此年定为酚醛树脂元年（或 合成高分子元年）。
Baekeland
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3、酚醛树脂的特性
• 原料价格便宜，生产工艺简单而成熟，制造及加 工设备投资少，成型加工容易；
炭化温度对酚醛树脂基活性炭孔结构及电化学性能的影响研究’
夏笑虹等：炭化温度对酚醛树脂基活性炭孔结构及电化学性能的影响研塞！！！！炭化温度对酚醛树脂基活性炭孑Ｌ结构及电化学性能的影响研究’夏笑虹，刘洪波，陈杰，石磊，何月德（湖南大学材料科学与工程学院，湖南长沙４１００８２）摘要：以酚醛树脂为炭前驱体，ＫＯＨ作活化荆，通过调节炭化温度在相同活化条件下制备了具有不同孔隙结构的活性炭材料。
Ｎ２吸附测试表明随着炭化温度降低，活性炭材料比表面积先增大后减小，孔容则不断增大。
其中，５５０℃炭化样品与ＫＯＨ反应活性最佳，可制得比表面积为２９８３ｍｚ／ｇ，总孔容为１．５８ｃｍ３／ｇ，中孔孔容达到０．５９ｃｍｓ／ｇ的活性炭材料。
采用直流充放电法、交流阻抗法和循环伏安法测定以上述多孔炭为电极材料的双电层电容器的电化学性能，结果表明，ＰＦ５５０活性炭材料电容性能最佳，在有机电解液中１００ｍＡ／ｇ充放电时，比电容达到１６０Ｆ／ｇ，电流密度增大５０倍容量保持率达到８２％，显示出良好的功率特性；活性炭材料中存在一定比例的中孔不仅可以改善电极材料的功率特性，而且可以提高微孔的利用率。
关键词：酚醛树脂；炭化温度；孔结构；电化学性能中图分类号：ＴＭ９１２．９文献标识码：Ａ文章编号：１００１—９７３１（２００９）１２—２０２３—０４１引言双电层电容器（ＥＤＬＣ）是２０世纪７０＂－－８０年代发展起来的一种介于二次电池和传统电容器之间的新型储能器件，具有容量高、功率密度高、循环寿命长和对环境无污染等特点［１］。
用作双电层电容器的电极材料主要有活性炭、炭纳米管和炭气凝胶等多孔炭材料，其中活性炭由于具有原料丰富、价格低廉、成型性好、电化学稳定性高等特点而成为最具产业化前景的电极材料。
目前用于双电层电容器的活性炭主要是各种高比表面积微孔炭，微孔炭电极在大电流密度下存在容量衰减严重，功率特性降低等问题［２］。
针对这一问题许多文献认为Ｉｓ，４］，增加活性炭的中孔率，不仅可以增加活性炭的比表面积利用率，从而提高活性炭的比电容，而且还能减缓比电容随电流密度的衰减，改善电容器的功率特性。
酚醛树脂的电化学性能研究及其在能源储存中的应用
酚醛树脂的电化学性能研究及其在能源储存中的应用酚醛树脂（Phenol-formaldehyde resin）是一种具有广泛应用的热固性树脂，具有优异的物理和化学性质，被广泛应用于制造工业、建筑和电子等领域。
本文将针对酚醛树脂的电化学性能进行研究，并探讨其在能源储存中的潜在应用。
首先，酚醛树脂在电化学领域具有一定的潜力。
根据研究发现，通过改变酚醛树脂的结构和形貌，可以调控其电化学性能，包括电荷传输能力、电化学稳定性和储能能力。
这为酚醛树脂在能源储存领域的应用提供了新的可能性。
酚醛树脂作为电极材料的研究得到了广泛关注。
研究人员发现，通过将酚醛树脂与导电材料（如碳纳米管、石墨烯等）复合，可以显著提高其电导率和储能能力。
这是因为导电材料的加入可以形成连续的电子传输路径，提高电子在电极中的迁移速率。
此外，复合材料还可以增加酚醛树脂材料的表面积，提高其与电解质的接触面积，有利于电荷传输和离子嵌入/脱嵌过程。
除了复合材料，酚醛树脂在电池中的应用也受到研究人员的关注。
酚醛树脂基电极材料在锂离子电池、超级电容器等电化学储能设备中具有潜在应用价值。
锂离子电池是目前最常用的可重复充放电能源储存装置，其性能直接影响电池的能量密度、循环寿命和安全性能。
研究表明，将酚醛树脂作为电极材料可以提高锂离子电池的循环稳定性和倍率性能。
这是由于酚醛树脂具有良好的化学稳定性和机械强度，能够抵抗锂离子的插入/脱出过程中引起的体积膨胀和机械破裂。
另外，酚醛树脂还可用于超级电容器的制备。
超级电容器是一种高功率储能装置，具有快速充放电、长循环寿命和良好的低温性能等优点。
酚醛树脂作为超级电容器电极材料的研究表明，其具有较高的比电容和循环稳定性。
这是因为酚醛树脂的极化率较高，能够有效储存电荷。
此外，酚醛树脂可以通过调控其结构和形貌，进一步提高超级电容器的性能。
除了作为电极材料，酚醛树脂在能源储存中的应用还可以通过改变其结构和形貌，使其具有储氢能力。
热塑性酚醛树脂残炭率的影响因素研究
和 耐烧 蚀性 能 等优 势 ， 在耐 火 材料 用 黏合 剂 等领 域
中得 到 广泛 应用 。通 常 ， 耐 火 材料 烧结 以前 的粘 接
作用 主 要通 过 Ｐ Ｆ的交联 固化 来 实现 ，而耐 火材 料
Ｐ Ｆ溶 液 。 １ ． ３ ． ２ 改性 热塑性 Ｐ Ｆ的 制 备
本 研究 着重 考 察 了热 塑性 Ｐ Ｆ残 炭 率 的影 响 因
素， 并 在 此 基础 上优 化 其 合 成 工 艺 ， 最 后 利 用 碳 化 硼（ Ｂ Ｃ ） 和 中间相沥青对 优化合 成 的热塑 性 Ｐ Ｆ进 行 改性 ， 可有 效提高 其残 炭率 。
（ １ ． 江 苏苏 嘉 集 团新 材 料有 限公 司 ， 江苏 无锡 ２ １ ４ １ ５ １ ； ２ ． 安 徽 工 业 大 学 化学 与化 工 学 院 ， 安徽 马鞍山 ２ ４ ３ ０ ０ ２ ）
摘
要： 考察 了醛 酚Ｌ ｂ ［ ￣ ０ 醛 酚比＝ ｎ （ 甲 醛） ： ｎ （ 苯 酚） ＝ （ Ｆ ） ： ｎ （ Ｐ ） 】 、 催 化剂 （ 草酸 ） 含量 、 反 应 时 间 和 反
烧结 后 的粘 接作 用则 以成炭 结 构为 衡量 指标 Ⅲ 。Ｐ Ｆ 的残 炭率 与其耐 热性 密切 相关 ， Ｐ Ｆ中的酚 羟基 和亚 甲基 极 易 氧化 ， 使其 耐 热 性 受 到 影 响 ， 从 而 导致
型循环 水式 多用真 空泵 ， 郑州 长城科 工 贸公 司。
１ ． ３ 试 验 制 备 １ ． ３ ． １ 热 塑性 Ｐ Ｆ溶 液 的 制 备
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ — １ ０； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ — １ ０ — ０ ３ 。 作者简介 ： 俞 晓东 （ １ ９ ７ ４ 一） ， 江苏无锡人， 本科 ， 工程师 ， 副厂长 ， 副 主任 ， 主要从事耐火材料、 胶 粘 剂 等 方 面 的研 究 。 Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｙ ｘ ｄ ８ １ ｌ ＠ｑ ｑ ． ｅ ｏ ｍ
高碳酚醛树脂及其复合材料的炭化性能演变
图 1 高碳酚醛树脂固化前后红外光谱图 Fig. 1 FTIＲ spectra of high carbon phenolic
resin before and after curing
光谱采用英国 Ｒenishaw 公司的 Invia Ｒeflex 激光显
（ 2） 固化行为
微拉曼光谱仪分析碳化产物中碳的组成，其中拉曼
收稿日期： 2018-07-31 本文作者还有吴爱椿1 ，顾澄中1 ，倪礼忠1 。 作者简介： 束长朋 （ 1994-） ，男，硕士研究生，主要从事碳纤维增强复合材料制备方面的研究。 通讯作者： 周权 （ 1973-） ，男，硕士生导师，主要从事高性能有机硅树脂基体方面的研究，qzhou@ecust. edu. cn。
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高碳酚醛树脂及其复合材料的炭化性能演变
2019 年 3 月
高碳酚醛树脂及其复合材料的炭化性能演变
束长朋1，杨鹏翱2，施正堂2，周 权1*
（ 1. 华东理工大学特种功能高分子材料及其相关技术教育部重点实验室，上海 200237； 2. 浙江亚太机电股份有限公司，浙江 311203）
高碳酚醛树脂的 DSC 分析结果如图 2 所示，在
测试中 Ｒ 值为曲线拟合后 D、G 的面积比。
25 ℃ 至 250 ℃ 的温度范围内，酚醛树脂的固化放热
残炭率采用如下表达式：
残炭率 = W1 / W0 × 100%
（ 1）
摘要： 碳纤维增强酚醛树脂基复合材料是制备 C / C 复合材料的前驱体，但是目前所应用的酚醛树脂残炭率较低，浸渍炭 化周期过长，工艺成本过高，限制了 C / C 复合材料在民用领域的大规模应用。因此，研究新型的高碳酚醛树脂及其作为基体的 复合材料在炭化过程中的性能演变情况，可以有效促进酚醛树脂在 C / C 复合材料生产中的应用。本文探究了高碳酚醛树脂及 其复合材料的炭化性能，研究了高碳酚醛树脂的结构、固化、耐热性，对高碳酚醛树脂及其碳纤维增强复合材料的炭化后性能 进行了研究。研究结果表明： 高碳酚醛树脂具有较普通酚醛树脂更高的残炭率； 当炭化温度过高时，会出现无规则的非晶态的 碳颗粒，影响材料的有序性、显气孔率等。在 1000 ℃ 下炭化，会得到较为优异的孔隙率，利于后续制备工艺的进行。
酚醛树脂碳化后的热膨胀系数
酚醛树脂碳化后的热膨胀系数好吧，今天我们来聊聊一个有点“烧脑”的话题——酚醛树脂碳化后的热膨胀系数。
先别急着皱眉头，虽然听起来像是某个高深的科学实验，但其实只要从生活中的角度去理解，它并没有那么复杂。
你要是没学过化学，别担心，这里我会把它说得像聊家常一样简单明了。
酚醛树脂是啥？你要是把它比作一块“超级坚硬”的巧克力饼干也差不多。
它是由酚类化合物和甲醛反应得到的，通常被用在一些要求高强度、高耐热性材料的地方。
简单点说，这就是那种你看不见摸不着，但它又能把你的厨房电器、汽车零件或者甚至高温锅底保护得妥妥的神奇材料。
不过，这种树脂啊，经过高温处理——也就是我们说的“碳化”过程——它会发生一些变化。
而这些变化，恰恰跟我们今天要说的热膨胀系数有关系。
热膨胀系数是什么？嗯，你可以把它想象成材料对温度变化的“反应能力”。
就像你平时吃的泡面，水一倒进去，泡面就膨胀了，温度一升高，泡面不就变大了吗？热膨胀系数差不多就是描述这种现象的“量化指标”。
树脂也是如此，只不过它不像泡面那么直观。
你把酚醛树脂加热，温度一高，它也会膨胀——这时候，热膨胀系数就会告诉你，它到底膨胀得多快、多大。
可问题来了，酚醛树脂一旦碳化，情况就完全不同了。
这是因为碳化过程会让树脂的分子结构发生重大变化。
你可以想象成你把一个普通的苹果放在火上烤，刚开始它是一个红彤彤的、充满水分的苹果，热乎乎的，香气扑鼻。
但一旦它被烤焦了，外皮变黑，水分也几乎蒸发光了，剩下的只是一个“焦炭苹果”。
酚醛树脂也是一样，它经过碳化后，原本的“软萌”变成了坚硬、坚韧的“炭素体”，这种物质的热膨胀系数就会明显降低。
所以，为什么碳化后的酚醛树脂膨胀得比较少呢？这也是因为碳化的过程中，树脂的结构变得更加紧密了。
想象一下，你把一个海绵压紧，水分一蒸发，海绵的孔隙减少，体积就不那么容易变化了。
碳化后的树脂就像是这个“被压缩的海绵”，它变得更密实，更不容易“膨胀”了。
至于实际应用，碳化后的酚醛树脂通常被用在一些高温环境下，因为它们不容易因为温度变化而发生尺寸上的剧烈变化。
磷酸改性水溶性酚醛树脂的成炭性能_苗森
力搅拌下逐滴加入到树脂中 , 加入完毕后继续搅拌 15 min.将搅拌均匀的树脂平铺于干净的玻璃板上 , 放入鼓风烘箱中 80 ℃除水 6 h, 然后升温至 125 ℃ 预固化 2 h.最后 , 按 150 ℃ /2 h, 180 ℃ /2 h, 200 ℃/ 2 h的固化过程固化 , 得到棕黑色固体 . 1.5 性能指标测试 1.5.1 固含量 C的测定
司 ;甲醛 , 分析纯 , 上海凌峰化学试剂有限公司 ;八水 合氢氧化钡 , 分析纯 , 国药集团化学试剂有限公司 ; 磷酸 , 分析纯 , 上海菲达工贸有限公司和桥分公司 . 1.2 仪器与测试
热重分析 (thermogravimetricanalysis, TGA):采 用上海天平仪器厂生产的 WRT-1型微量热天平 , 氮 气气 氛 , 升 温 速 率 为 10 ℃ /min, 从 室 温 升 温 到 850 ℃.
modifiedbyphosphoricacid
下面进一步探讨磷酸改性后水溶性酚醛树脂的 成炭性能 , 并对改性酚醛树脂的失重过程进行分析 . 由图 1可知 , 在反应过程中有两种主要的失重过程 . 以 380 ℃为分界点 , 0 ～ 380 ℃为酚醛树脂的脱水反 应 , 在此温度区内 , — CH2 OH与芳 环上的氢发生热 固化反应 , 同时羟基与亚甲基继续发生缩合反应 ;在 380 ～ 800 ℃, 树脂发生炭化反应 , 释放出 CH4 , H2, CO, CO2 等小分子 , 分子逸出后 , 树脂内部形成了大 小不同的孔洞 ;大于 600 ℃时 , CO, CH4 失重达到最 大 , 700 ℃时失重基本停止[ 12-15] .
木材炭化痕迹的导电性能与其受热温度和受热时间关系在火场勘查中的实际应用
木材炭化痕迹的导电性能与其受热温度和受热时间关系在火场勘查中的实际应用摘要：本文详细阐明了木材炭化后的导电性能与它受热温度和受热时间的关系以及木材受热温度越高、受热时间越长木炭的导电性能越好的规律，通过火场勘查实例为火灾调查人员提供一种通过测定火灾现场残留木炭的导电性来分析火灾现场温度分布情况，从而判定火势蔓延方向、起火部位、起火点及火灾原因的火灾现场勘查方法。
关键词：木材炭化痕迹导电性火场勘查火灾痕迹包括烟熏痕迹、木材炭化痕迹、液体燃烧痕迹、倒塌痕迹、灰烬、玻璃破坏痕迹、短路痕迹、雷击痕迹等十七种，其中木材炭化痕迹由于普遍存在于火灾现场中，因此加强木材炭化痕迹研究及应用对火灾现场勘查具有相当重要的作用。
1.木材属性木材是常用的建筑材料与家具制造材料。
木材是许多物质的合成物，其组成主要是纤维素，木质素及少量糖、脂和无机成分。
构成木材的元素主要有碳、氢、氧，还有少量的氮和其它元素。
干燥木材主要元素的百分比为：碳50、氢6.2、氧43；含水率为13%的木材各元素的百分比为：碳43.5、氢5.2、氧38.3。
木材的平均容重为500公斤/米3，不同品种木材容重从400~900公斤/米3不等，木材的容重对燃烧特性和炭化痕迹有重要影响。
随着木材容重增加，其闪点、自燃点增高；燃烧速度、炭化率减小，炭化裂纹随之变得密小。
但是木材以上固有性质对木材炭化后的导电性能影响不是很大，所以木材炭化导电性及其在火灾现场勘查中的应用具有重要意义。
对于残留有较多木炭的火灾现场，勘查时我们以测定木炭的导电性能，利用导电性能分析火灾现场温度分布状况、判定火势蔓延方向、起火部位和起火点，甚至是火灾原因。
2.基本原理及导电性变化规律正常木材在干燥的情况下是电的不良导体，其电阻率为1010Ω·㎝～1014Ω·㎝，而当它受到高温、明火和电弧等火源的作用后却发生了质的变化，电阻率变为几万、几千、几百欧姆厘米，有的变为几欧姆厘米，甚至更小。
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酚醛树脂碳化电导率差
酚醛树脂是一类热固性树脂，常用于制备耐高温、电绝缘和机械性能优异的材料。
然而，在一些情况下，酚醛树脂可能会被碳化，形成碳化酚醛材料，该材料通常具有更高的电导率。
以下是酚醛树脂碳化后电导率增加的一些原因：
1.碳化过程：
•在高温条件下，酚醛树脂可能会发生碳化反应，形成含有碳结构的化合物。
碳结构通常具有较高的电导率，因为碳是一种
良好的导电材料。
2.形成导电路径：
•碳化酚醛材料中的碳结构可以形成导电路径，提高电子在材料中的迁移能力。
这样，电子在材料中的移动会更加自由，从
而导致电导率的提高。
3.高温热解：
•碳化通常需要高温，这种高温热解过程促使酚醛树脂中的碳化反应更为充分。
高温热解还可能导致树脂中其他挥发性物质
的释放，使碳结构形成并留下。
4.碳含量：
•碳化酚醛材料中碳的含量是影响电导率的关键因素。
通常来说，碳含量越高，电导率越大。
需要注意的是，碳化酚醛材料的电导率提高也可能伴随着其他性能的变化，例如热稳定性、机械性能等。
这些性能的变化将取决于具体的碳化过程条
件和碳结构的形态。
在应用中，需要根据具体的要求和使用环境来选择合适的碳化酚醛材料。