磷酸改性水溶性酚醛树脂的成炭性能_苗森
酚醛树脂的增韧和耐热改性以及回收利用.
2.46 酚醛树脂的增韧和耐热改性
1、酚醛树脂改性的主要目的
答：酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性，增强材料韧性
2、酚醛树脂为什么要封锁酚羟基呢
答：在树脂分子链中留下的酚羟基容易吸水，使固化制品的电性能、耐碱性和力学性能下降。
同时酚羟基易在热或紫外光作用下生成醌或其它结构，造成颜色的不均匀变化。
3、怎样封锁酚羟基呢
答：引进与酚醛树脂发生化学反应或与它相容性较好的组分
4、酚醛树脂的增强增韧常用什么物质呢
答：研究较多的是利用三聚氰胺、尿素、木质素、聚乙烯醇、间苯二酚等物质对其进行改性。
2.47 酚醛树脂的回收利用
1、酚醛树脂的再循环利用，国外已采取哪些方法
答：关于酚醛树脂与塑料的再循环利用，国外已采取 3 种形式: 热法再循环，物料回收，化学再循环方式。
2、机械物理法回收原理
答：物质受到机械力作用而发生化学反应或物理化学变化的现象定义为机械力化学反应，从能量转换观点可以理解为机械能转变为化学能的过程旧热固性塑料的方法，利用强烈持久的各种机械力的交叉作用，使材料的物理性质和形态发生变化，获得新的表面、更小的颗粒粒度，随着颗粒的不断细化，材料从脆性破坏转变成塑性变形。
3、酚醛树脂回收的化学法含义
答：化学法是通过化学处理，使酚醛树脂桥联结构分解，然后回收化学原料再利用。
4、为什么酚醛树脂回收不采用填埋法和焚烧法
答：填埋法和焚烧法会造成土壤和大气污染。
用于锂离子电池的新型酚醛树脂热解碳改性材料的制备与性能研究的开题报告
用于锂离子电池的新型酚醛树脂热解碳改性材料的制备与性能研究的开题报告一、研究背景和意义随着人们对环保、低碳、可再生能源等问题的日益关注，锂离子电池被广泛应用于电动汽车、储能装置等领域。
锂离子电池的正极材料主要由锂钴酸盐、锂铁磷酸盐等化合物构成，而负极材料则使用石墨为主。
目前，石墨负极的能量密度和循环寿命已经达到了相对较高的水平，但是，随着电动汽车应用日益普及和储能装置规模的不断扩大，锂离子电池正极材料的改进和负极材料的替代已经成为行业发展的关键问题之一。
基于此，本文主要针对锂离子电池负极材料的开发进行研究，通过使用新型酚醛树脂作为前体材料，通过热解碳化方法制备出具有优越性能的改性碳材料，旨在提高锂离子电池负极材料的能量密度、循环寿命等性能指标，促进锂离子电池在新能源领域的应用。
二、研究内容和步骤本文的研究内容主要包括以下几个方面：1.酚醛树脂合成及其表征：合成新型酚醛树脂，通过红外光谱、核磁共振等手段对其进行表征。
2.改性碳材料制备：使用溶胶凝胶法制备出酚醛树脂前体溶胶，并通过热解碳化方法制备改性碳材料。
3.材料性能测试及分析：通过物理化学性质测试、扫描电镜、XRD等测试方法对碳材料进行性能测试和表征，并对其电化学性能进行测试和分析。
4.性能优化与研究：通过调控酚醛树脂合成方法、碳化温度和时间等参数，优化材料性能，并对其电化学性能进行研究和分析。
三、研究预期成果本文旨在通过新型酚醛树脂热解碳改性材料的研究，制备出具有优越性能的锂离子电池负极材料。
预期成果包括：1.成功合成改性碳材料，并对其进行表征和性能测试。
2.发现酚醛树脂用于锂离子电池负极材料改性的新途径。
3.优化制备条件，提高材料的电化学性能和循环寿命等性能指标。
四、研究应用前景锂离子电池广泛应用于电动汽车、储能装置等领域，具有广阔的市场前景。
通过新型酚醛树脂热解碳改性材料的研究，制备出具有优越性能的锂离子电池负极材料，将有望提高锂离子电池的能量密度、循环寿命等性能指标，促进锂离子电池在新能源领域的应用，并具有很好的应用前景。
一种新型改性酚醛树脂的特点及使用性能
ｏ ｌ ｉ ｇ ｓ ｎ ｎ ｏｌ ｐ ｉ ｉｉ ． ｅ ｐ ｏ ｕ ｔｖ ｒ ｃ ｉ ｅ ｃ ｎ ｒ ｄ ｔ ａ ， ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｆ ｕ ｉ ｇ ｔ ｉ ｙ ｅ ｏ ｅ ｉ ，ｔ ｕ ｆ ｃ ｕ ｌｔ ｌｃ ｓｉ ｇ ａ ｆ ｍｏ ｄ ｎ ａ ｄ ａ ｄ ｃ ｌａ ｓｂ ｌ ｙ Ｔｈ ｒ ｄ ｃｉ ｅ ｐ ａ ｔ ｏ ｆ ｍｅ ｈ ｔ ａ ｈ ｅ ｕ ｔｏ ｓｎ ｈ ｓ ｔ ｐ ｆｒ ｓ ｎ ｈｅ ｓ ｒａ ｅ ｑ ａｉｙ ｏ ａ ｔ ｓ ｗ ｓ ｔ ｃ ｉ ｎ ｉ ｒ ｖ ｄ， ｎ ｈ ０ ｎ —ｐ ｏ ｕ ｅ ｕ ｇ ｎ ｍｅ ｌｗ ｓｏ ｖｏ ｓｙ ｒ ｄ ｃ ｄ ｍｐ ｏ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｕ ｊ ｇ ｒ ｄ ｃ ｄ ｐ ｎ ｅ ｔｓ ｌ ａ ｂ ｉ ｕ ｌ ｅ ｕ ｅ ． ｒ
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生物质改性酚醛树脂基碳材料微球的制备及应用研究
生物质改性酚醛树脂基碳材料微球的制备及应用研究姚惠娟;喻禧【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2024(50)1【摘要】生物质改性酚醛树脂制备碳微球可有效提高树脂材料的应用价值。
在此探究了木质素替代量、pH值、催化剂用量(氨水)和分散剂用量(聚乙二醇)对生物质改性酚醛树脂微球的产率的影响。
实验表明,改性酚醛树脂微球粒径随着木质素替代量的增多而减小。
当木质素替代量为45%时,LPR微球产率最高,其粒径大小主要分布在5~30μm范围内。
通过利用热重仪和傅里叶红外光谱仪对LPR微球表征分析发现,木质素参与了酚醛缩合反应,同时生物质提高了LPR微球的热稳定性。
通过焙烧制备生物质改性酚醛树脂多孔碳微球,探讨了生物质改性酚醛树脂多孔碳微球在不同活化温度的产率、比表面积以及孔体积变化。
结果表明,以900℃的活化温度和炭化温度为制备条件的LPR微球具有最大的比表面积,高达1 843.82m~2·g^(-1),并且其孔体积达到0.86 cm~3·g^(-1)。
通过实验发现其比电容值达到293 F·g^(-1),是一种良好的制备电极的材料。
【总页数】8页(P1-7)【作者】姚惠娟;喻禧【作者单位】克拉玛依职业技术学院;石油化工学院【正文语种】中文【中图分类】TQ64【相关文献】1.低密度碳空心微球的制备及酚醛树脂空心微球复合材料的性能2.酚醛树脂基活性炭微球的电化学性能Ⅱ.作为EDLC电极材料的活性炭微球的制备及电化学性能3.酚醛树脂基活性炭微球的电化学性能研究Ⅰ.酚醛树脂基微球制备过程的研究4.酚醛树脂基中空碳微球的制备及其孔结构研究5.酚醛树脂基碳微球的制备及其电化学性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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。
水溶性酚醛树脂的合成及其性能研究
水溶性酚醛树脂的合成及其性能研究
黎钢;王立军;代本亮;徐进
【期刊名称】《河北工业大学学报》
【年(卷),期】2002(031)004
【摘要】按照n(苯酚):n(甲醛)=1:3的比例,采用两步碱催化合成工艺,促使苯酚苯环上的邻、对位都能进行羟甲基化反应,在50～90℃程序升温下连续反应2 h,合成出浓度45%的水溶性酚醛树脂,残留甲醛量为1.2%(质量分数).在50～55℃下,用0.3%～1.1%该物质为交联剂,对0.3%～1.0%的聚丙烯酰胺水溶液进行交联,所得凝胶的机械强度达到2.9×104mPa.s;100℃下自脱水缩合的酚醛树脂可作为抗高温性能(＞300℃)的调剖堵水剂.
【总页数】5页(P37-41)
【作者】黎钢;王立军;代本亮;徐进
【作者单位】河北上业人学化工学院,天津,300130;沈阳采油厂工艺所,辽宁,新民,110316;沈阳采油厂工艺所,辽宁,新民,110316;沈阳采油厂工艺所,辽宁,新
民,110316
【正文语种】中文
【中图分类】TQ322.44
【相关文献】
1.水溶性酚醛树脂-水玻璃互穿网络结构耐温堵剂的合成与性能评价 [J], 罗懿
2.含氧化叔胺侧基的水溶性酚醛树脂的合成与成像性能 [J], 李仲晓;奚伟;张伟民;
王德生;蒲嘉陵
3.水溶性酚醛树脂的合成及其交联性能研究 [J], 邓强;徐敬芳;顾雪凡
4.改进感光性能的水溶性季铵盐酚醛树脂的合成 [J], 詹学贵;谢洪泉
5.水溶性低醛化甲阶酚醛树脂的合成与性能研究 [J], 吴道新;李丹;彭贤仕;石丽诚因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水溶性酚醛树脂的合成及其交联性能研究_邓强
文章编号：1004-1656（2011）10-1324-04水溶性酚醛树脂的合成及其交联性能研究邓强，徐敬芳，顾雪凡（西安石油大学化学化工学院，陕西西安710065）摘要：考察了部分水解聚丙烯酰胺/水溶性酚醛树脂交联体系的成胶特性，发现在聚合物浓度为1.0%时，随着交联剂浓度的增加，形成的凝胶的粘度增加，交联剂用量为0.5%，凝胶强度在30min左右达到最高值；考察了温度、物料比等水溶性酚醛树脂的合成条件对最终凝胶体系粘度的影响，最佳反应温度为60ħ，甲醛苯酚的最佳摩尔比为3：1；向甲醛-苯酚反应体系中加入其他酚类化合物做添加剂能够提高部分水解聚丙烯酰胺/酚醛树脂交联体系的粘度，其中间苯二酚的效果最好，最佳用量为1.0%，制备的凝胶体系稳定性强；采用添加有间苯二酚的水溶性酚醛树脂配制的部分水解聚丙烯酰胺/酚醛树脂交联体系与用柠檬酸铝、Ph6-1、Ph6-2等做交联剂的其他交联体系相比效果最好。
关键词：弱凝胶；聚丙烯酰胺/水溶性酚醛树脂交联体系；合成中图分类号：O648.17，O632.72文献标识码：ASynthesis and gelation study of water-soluble phenolaldehyde resinDENG Qiang，XU Jing-fang，GU Xue-fan（College of Chemistry and Chemical Engineering，Xi’an Shiyou University，Shaanxi，Xi’an701165，China）Abstract：The gelation of polyacrylamide/phenolaldehyde resin gelling system was studied，and the results showed that under the 1.0%concentration of polyacrylamide，the viscosity of the gel rises along with the enhancement of the amount of cross-linker，the op-timal amount of the cross-linker is0.5%，and the optimal gelation time is30min.The synthesis conditions of phenolaldehyde resin was investigated，and it was found that the optimal reaction temperature is60ħ，the optimal molar ratio is3：1.The additives to formaldehyde-phenol were screened，and the results showed the addictives can enhance the viscosity of the gel，in which resorcinol is the most efficient.In the further research，it was found the optimal amount of resorcinol is1.0%of polyacrylamide，and the viscosity of the modified gel is stable and higher than gel systems prepared using aluminum citrate，Ph6-1and Ph6-2as cross-linkers.Key words：weak gel；polyacrylamide/phenolaldehyde resin gelling system；synthesis弱凝胶驱油技术是针对非均质性严重、有裂缝和大孔道或层内渗透率相差较大的油层提出的一项技术［1］，具有聚合物弱凝胶堵水和油藏内部流体流度调节两种功能［2］，其特点是聚合物和交联剂使用浓度低、适用范围广，具有很好的抗温性和流动性，使用温度可达90ħ，不易受油藏中矿物质物理化学作用的影响，凝胶强度易控制，可以长时间保持流动性和注入能力。
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] .
磷酸-硼酸改性酚醛树脂的制备及性能研究
树脂金刚石砂轮因具有锋利、耐磨、加工精度好 等特点，在 超 硬 材 料 磨 具 市 场 上 占 有 比 较 大 的 份 额［１］。决定树脂砂轮磨削性能的因素主要有金刚石 的性能、金刚石与结合剂的界面粘接力以及结合剂的 性能，而影响最大的还是树脂结合剂［２］。酚醛树脂作 为树脂结合剂中的一种，早已广泛应用于复合材料、 涂料、粘接剂等领域。但是普通酚醛树脂的结构是 ２ 个苯酚之间夹 １个亚甲基，这种结构造成苯环密度过 大，空间位阻大，链节旋转自由度小，致使纯酚醛树脂 的耐冲击性能（即韧性）较差；同时，因酚羟基和亚甲 基容易氧化，耐热性也受到影响［３］。因此，对酚醛树 脂进行改性已成为研究的核心内容。目前，用硼酸或 磷酸改性酚醛树脂已取得一些成果［４－５］。本工作中， 在实验室研究了磷－硼复合酸改性热塑性酚醛树脂的 制备。 ０
原料
苯酚 甲醛溶液
磷酸 硼酸
１＃ ４７０ ３２５ ０ ０
表 １ 试验配方
ｍ／ｇ
２＃
３＃
４７０
４７０
３２５
３２５
１４．１
１４．１
１４．１
４．７
４＃ ４７０ ３２５ ４．７ １４．１
（１）称取一定量草酸，在烧杯中加入适量温水，不 断搅拌，使其完全溶解。将苯酚连瓶（保证瓶盖密封 完好）放入 ６０～７０℃的水浴中，待其液化后称取所需 用量。在 ＤＦＤ－３Ｌ双层玻璃反应釜中依次加入全部
Ｅｍａｉｌ：ｙｉｎｙｕｈａｎｇ＠ｍｏｎｔｅ－ｂｉａｎｃ ３０ ＮＡＩＨＵＯＣＡＩＬＩＡＯ ／耐火材料 ２０１６／２ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｈｃｌ．ｃｏｍ．ｃｎ
水溶性酚醛树脂
三、NaOH催化制备水溶性PF及摩擦材料
①不同量纳米凹凸棒土对树脂耐热性能的影响
100 95 90
a
weight/%
bc
85 80 75 70 65 100 200 300
d e
400
500
600
700
800
Temperature/℃ a-水溶性酚醛树脂 b-加0.5%凹凸土树脂 c-加1%凹凸土树脂 d-加2%凹凸土树脂 e-加3%凹凸土树脂
考虑树脂水溶液稳定性及树脂耐热性，选用4%硼酸改性树脂制备摩擦样品， 并与未改性树脂制备的摩擦样品进行性能对比。
摩擦样品的制备：
水溶性酚醛树脂，填料以水为溶剂制备浆料----------玻璃纤维，芳纶浸渍浆料------烘干、 缠绕-------热压成型------热处理、打磨等。
制备浆料时，使用水代替了有机溶剂，同时也避免了橡胶的使用。
离合器面片
刹车片
•
组要成分：黏结剂--------酚醛树脂，橡胶 增强材料-----有机或无机纤维 填 料----------性能调节剂及填充料
有机溶剂
• 离合器面片制备工艺：树脂、橡胶-----------------------浆料------连续纤维 浸渍浆料------ 烘干、缠绕----热压成型---后处理
⑤磨损表面形貌观察
a-未改性PF摩擦样品在100℃磨损后的表面形貌
c-未改性PF摩擦样品在200℃磨损后的表面形貌
e-未改性PF摩擦样品在350℃磨损后的表面形貌
b-硼酸改性PF摩擦样品在100℃磨损后的表面形貌
d-硼酸改性PF摩擦样品在200℃磨损后的表面形貌
f-硼酸改性PF摩擦样品在350℃磨损后的表面形貌
酚醛树脂的高性能化改性研究新进展_赵小玲
文章编号:1005-3360(2003)-06-0050-05酚醛树脂的高性能化改性研究新进展赵小玲,齐暑华,杨辉,张剑(西北工业大学化学工程系,陕西西安710072)摘 要: 对酚醛树脂的增韧和耐热性改性研究进行了综述,并介绍了几种新的改性方法,如聚砜改性酚醛树脂,纳米材料改性酚醛树脂等。
关键词: 酚醛树脂;增韧;耐热性;改性中图分类号:TQ32311 文献标识码:A收稿日期:2003-01-06酚醛树脂具有机械强度高、电性能好、耐热性能优良、难燃等特点,且酚醛树脂有很大的改性余地,广泛用于制备玻璃钢、模塑料、涂料、粘合剂等。
但是,酚醛树脂也存在着缺点,即酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性,耐氧化性受到影响;固化后的酚醛树脂因芳核间仅由亚甲基相连而显脆性。
随着工业的不断发展,对高性能酚醛树脂提出了新的要求,用纯酚醛树脂已不能满足要求。
为提高酚醛树脂的性能,扩大其适用范围,国内外酚醛树脂行业及塑料行业对酚醛树脂改性开展了大量的研究工作,提高其韧性和耐热性是酚醛树脂的发展方向。
因此,作者对近几年来酚醛树脂在增韧及耐热性的研究进行了综述,其中包括了几种新的改性方法。
1 酚醛树脂的增韧改性1.1 聚砜改性酚醛树脂聚砜[1]作为一种耐高温,高强度的热塑性塑料,被誉为/万用高效工程塑料0,具有优良的综合性能,如具有优良的电绝缘性能,耐热性能好,机械强度高,刚性好,有良好的尺寸稳定性和自熄性等。
美国联合碳公司用双酚A 型聚砜共混改性酚醛树脂,这种改性树脂制得摩擦材料,其制品在200~300e 下的摩擦系数始终稳定在0149~0153,平均磨耗量比未改性酚醛树脂降低了24%[2]。
董瑞玲[3]研究发现用8%的聚砜改性酚醛树脂玻纤增强模塑料具有优良的力学性能和电学性能,耐老化性能也有了一定的提高。
其性能详见表1。
表1 定向玻璃纤维增强酚醛塑料的性能性 能未改性酚醛树脂聚砜改性酚醛树脂冲击强度/kJ.m -2200.39283.66弯曲强度/MPa 616.06821.12拉伸强度/MPa 310.76476.57压缩强度/MPa 144.42151.44表面电阻率/8 6.8@1011 6.08@1012体积电阻率/8#c m 4.7@10117.83@1012106Hz 介电损耗角正切0.04320.0279106Hz 介电常数7.08 6.5450Hz 击穿电压/kV #mm -113.1116.07马丁耐热/e>280>300西北工业大学齐暑华等人[4]研制的聚砜改性酚醛树脂玻纤增强模塑料已成功用于宇航上,于2002年12月13日已通过了鉴定。
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；
水溶性酚醛树脂研究
水溶性酚醛树脂研究
杜心蕙;毛作民
【期刊名称】《化学建材》
【年(卷),期】1990(000)001
【摘要】岩棉用酚醛树脂应是低分子量的水溶性热固型树脂,其游离酚含量应低。
本研究认为,苯酚甲醛克分子比为1.3～1.4:1,反应温度60～70℃,采用分段滴加甲醛的方法,先控制反应时间,才能使水溶性酚醛树脂的指标均符合要求。
【总页数】2页(P20-21)
【作者】杜心蕙;毛作民
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ323.1
【相关文献】
1.水溶性酚醛树脂对机油滤纸性能影响的研究 [J], 温志清;胡健;窦晓丽;杨进
2.水溶性酚醛树脂改性离合器摩擦材料的制备与性能研究 [J], 姜娟;于占江;李祯;王晓芳
3.水溶性酚醛树脂的合成及其交联性能研究 [J], 邓强;徐敬芳;顾雪凡
4.水溶性酚醛树脂合成及其层压板的制备研究 [J], 顾婉娜
5.水溶性酚醛树脂为碳源制备碳化硅研究 [J], 王玮衍;徐子颉;池丽琰;吉涛;甘礼华;郝志显;陈龙武
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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。
酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方!
酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方!酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方！一、定义酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。
原为无色或黄褐色透明物，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。
苯酚醛或其衍生物缩聚而得。
二、主要性能固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，实体的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，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。
因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。
酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体，如：碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。
高温性能酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。
正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂和铸造行业。
粘结强度酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。
酚醛树脂是一种多功能，与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。
设计正确的酚醛树脂，润湿速度特别快。
并且在交联后可以为模具、耐火材料，摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度，耐热性能和电性能。
水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质，为它们提供机械强度，电性能等。
典型的例子包括电绝缘和机械层压制造，离合器片和汽车滤清器用滤纸。
高残碳率在温度大约为1000℃的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。
酚醛树脂的这种特性，也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。
低烟低毒与其他树脂系统相比，酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。
在燃烧的情况下，用科学配方生产出的酚醛树脂系统，将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧化物。
磷酸改性酚醛树脂的结构与耐热性能
磷酸改性酚醛树脂的结构与耐热性能冯利邦;李晖;郝相忠;柴昌盛;薛向军;郝学兴【摘要】通过用磷酸对酚醛树脂进行改性,得到一种改性酚醛树脂.采用红外光谱、差热分析和热重分析等技术对酚醛树脂改性前后的结构和耐热性进行考察,并通过测试试样的拉伸剪切强度和抗压强度对改性酚醛树脂的力学性能进行评价.结果表明:经磷酸改性后,在酚醛树脂分子中引入了键能较高的P-O-C和P=O键,使酚醛树脂形成了热稳定性较高的杂环结构并提高了树脂的芳香性,降低了树脂在高温下的分解量,从而使其耐热性和力学性能得到改善.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】4页(P75-78)【关键词】酚醛树脂;磷酸;结构;耐热性【作者】冯利邦;李晖;郝相忠;柴昌盛;薛向军;郝学兴【作者单位】兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;白银市特种碳素新材料工程技术研究中心,甘肃白银730090;兰州交通大学机电工程学院,兰州730070;白银市特种碳素新材料工程技术研究中心,甘肃白银730090;白银市特种碳素新材料工程技术研究中心,甘肃白银730090;白银市特种碳素新材料工程技术研究中心,甘肃白银730090;白银市特种碳素新材料工程技术研究中心,甘肃白银730090【正文语种】中文【中图分类】TQ323酚醛树脂是一种传统的性能优异的树脂，具有较高的炭化收率和粘接性能[1－3］。
随着空间技术的发展，酚醛树脂在运载火箭、空间飞行器等高技术领域得到了广泛的应用。
普通酚醛树脂能够在200℃以下稳定存在，但是超过200℃，由于分子链中的亚甲基与空气中的氧发生反应，导致酚醛树脂被氧化而失效[4］，因此，对酚醛树脂进行改性以提高其耐热性是扩大酚醛树脂应用领域的研究重点[5］。
由于B—O键的键能（774kJ／mol）大于C—C键的键能（332kJ／mol）[6］，所以目前对酚醛树脂的改性研究以在酚醛树脂分子中引入硼原子为主，如Anikin等[7］、王继刚等[8］在利用硼化合物对酚醛树脂改性方面进行了深入研究。
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上 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)
doi:1 0.3 96 9/j.issn.100 7-2 861.20 10.05.0 12
Vol.16 No.5 Oct.2010
取一定量 的水溶性酚醛 树脂记为 m1 (精 确到 0.001 g), 放入恒温烘箱中 , 120 ℃干燥 2 h, 取出样 品 , 放入干燥器中冷却 15 min左右取出 , 称量记为 m2 (精确到 0.001 g).固含量表 示为 C=m2 /m1 × 100%, 测量 3次 , 取平均值 . 1.5.2 水混合性测定
EffectofPhosphoricAcidonWater-SolublePhenol-Formaldehyde ResinCarbonization
MIAOSen1, YURuo-bing1 , JIAOYang-sheng1, JIAOZheng2
(1.KeyLaboratoryofSpeciallyFunctionalPolymericMaterialsandRelatedTechnology, EastChinaUniversityofScienceandTechnology, Shanghai200237, China;
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] .
红外分析 :采用 Nicolet5700傅里叶变换红外光 谱仪 , 采用 KBr压片 . 1.3 水溶性酚醛树脂的合成
将一定量的苯酚与八水合氢氧化钡加入到三口 烧瓶中 (八水 合 氢 氧 化 钡 的 用 量 为 苯 酚 质量 的 4%), 搅拌 , 升温至 55 ～ 60 ℃, 保温 .将一定量的甲 醛在 30 min内 逐渐滴加到三 口烧瓶中 , 滴加过程 中 , 溶 液温 度 不高 于 65 ℃.滴加 完 毕 后 , 升 温至 65 ℃, 保温反应一段时间后冷却 , 得到暗红色透明 状树脂溶液 . 1.4 磷酸改性水溶性酚醛树脂固化物的制备
2.1 水溶性 苯酚和甲醛的配比比例会对水溶性酚醛树脂的
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上 海 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
第 16卷
性能产生影响 .本研究制备了 3种比例的酚醛树脂 , 其性能如表 1所示 .
表 1 水溶性酚醛树脂的性能 Table1 PerformanceofwatersoluablePF
磷酸改性水溶性酚醛树脂的成炭性能
苗 森 1 , 余若冰 1 , 焦扬声1 , 焦 正2
(1.华 东理工大学 特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室 , 上海 200237; 2.上海大学 环境与化学工程学院 , 上海 200444)
摘要 :以甲醛和苯酚为原料 , 氢氧 化钡为催化剂 , 制备一种低游离 酚的水溶 性酚醛树脂 .对水 溶性酚醛 树脂及磷酸 改性的水溶性酚醛树脂 的结构和成炭机理进行研究 , 同时探讨甲醛与苯酚的比例和反应时间对树脂残炭率的影响 . 研究结果表明 , 水溶性酚醛树脂在 800 ℃下的残炭率为 55.0%, 而磷酸改性后树脂的残炭率可以达到 66.7%.原因可 能是磷酸进入树脂中提高了树脂的芳香性 , 降低了树脂在高温下的分解量 , 从而提高了水溶性酚醛树脂的残炭率 . 关键词 :成炭性能 ;水溶性 ;酚醛树脂 ;磷酸 中图分类号 :TQ322.4 文献标志码 :A 文章编号 :1007-2861(2010)05-0508-05
将固化好的酚醛树脂放入研 钵中研磨成符合 TGA要求的小颗粒 , 120 ℃干燥 2 h, 进一步除去酚 醛树脂中的水份 .然后 , 移入干燥器中放置 15 min, 以备 TGA测试 . 1.6.2 红外样品制备
取固化好 的酚醛树脂 , 用锉刀磨 成粉末 , 采用 KBr压片法制备样品 .
2 结果与讨论
用移液管取 5 mL水溶性酚醛树脂置于锥形瓶 中 , 用移液管每次取 5 mL去离子水加入到锥形瓶中 , 摇动锥形瓶使溶液混合均匀 , 直到锥形瓶中的溶液出 现浑浊并持续至少 30 s.记下加入去离子水的次数 , 即为酚醛树脂的水混合性 (单位 :倍 ). 1.5.3 树脂中游离酚的测定
按国家标准 GB/T14074— 2006.12-17 规定的 方法测定 . 1.5.4 磷酸的量
图 3为水溶性酚醛树脂及磷酸改性的水溶性酚 醛树脂固化物的 红外谱 图 .由 图可知 , 加 入 1%和 2%的磷酸改性的酚醛树脂在 1 165 cm-1左右出现 一 个明显的 P— O— C特征吸收 峰[ 11] .这表明磷酸
图 3 酚醛树脂及磷酸改性的酚醛树脂固 化物的红外光谱 Fig.3 FT-IR spectrum ofcured PF and cured PF
将制备的水溶性酚醛树脂 40 g放入烧杯中 , 置 于磁力搅拌器上搅拌 .用针筒取一定量的磷酸在磁
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
2.SchoolofEnvironmentalandChemicalEngineering, ShanghaiUniversity, Shanghai200444, China)
Abstract:Thewater-solublephenol-formaldehyderesin(PF)withlowfreephenolwaspreparedfrom formaldehydeandphenolinthepresenceofbariumhydroxide.Thestructureandcharringmechanism of thewater-solublePFresinandphosphoricacidmodifiedwater-solublePFresinwerestudied.Theeffect ofmolratioofphenoltoformaldehydeandthereactiontimeoncharyieldwarediscussed.Theresults indicatethatthecharyieldofphosphoricacidmodifiedwater-solublePF(66.7% at800 ℃)ishigher thanwater-solublePF(55.0% at800 ℃)duetoanincreaseinaromaticitybytheadditionofphosphoric acid, resultinginlowdecompositionatelevatedtemperature. Keywords:charringperformance;water-soluble;phenol-formaldehyderesin(PF);phosphoricacid
不同磷酸用量改性的水溶性酚醛树脂固化物的
热重曲线如图 1所示 , 所用酚醛树脂的制备条件为 酚醛摩尔比 1∶3, 反应时间为 8 h.由图 1可知 , 固化 后的水溶性酚醛树脂分两个阶段失重 , 而磷酸的量 会影响树脂的残炭率 .
图 2 磷酸的量对酚醛树脂残炭率的影响 Fig.2 CharyiledofPFversusquantityofphosphoric
磷酸是木质纤维素成炭的活化剂 , 能改善纤维 素的残炭率和成炭结构 .如果选用磷酸作为水溶性 PF的改性剂 , 可以改善水溶性 PF的成炭性能 .本研 究选用氢氧化钡为催化剂 , 合成水溶性酚醛树脂 , 并 对磷酸改性的水溶性酚醛树脂的结构和成炭性能进 行分析和研究 .
1 实验部分
1.1 原料 苯酚 , 化学纯 , 上海菲达工贸有限公司和桥分公
酚醛摩尔比 反应温度 /℃ 反应时间 /h 水混合性 /倍
1∶1
65
1∶2
65
1∶3
65
8
5
8
6
8
11
从表 1可知 , 合成的酚醛树脂都具有良好的水 溶性 , 尤其是酚醛摩尔比为 1∶3时 , 与水混合的倍数 最高 , 并且测得其游离酚含量仅为 0.1%. 2.2 成炭性能 2.2.1 磷酸用量对水溶性酚醛树脂残炭率的影响
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 ℃.
收稿日期 :2010-06-28 通信作者 :余若冰 (1975 ～ ), 女 , 副教授 , 博士 , 研究方向为高性能树脂基体及复合材料 .E-mail:rbyu@
第 5期
苗 森 ,等 :磷酸改性水溶性酚醛树脂的成炭性能
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