酚醛树脂的改性研究与进展讲解

酚醛树脂的改性研究与进展

摘要

摘要

酚醛树脂是首个应用于工业化生产的塑料，它具有较高的机械强度、良好的绝缘性、高残碳率、低烟低毒、耐热、耐腐蚀、抗化学性等特性。

本文主要综述世界各地的学者专家关于酚醛树脂进行改性的近几年的研究成果，通过对酚醛树脂改性来提高其耐热性和增强韧性，使其制品更加满足日益增长的市场需求。如通过利用橡胶、聚砜、梓油和合成树脂等改性酚醛树脂增强韧性；通过硼、有机硅、无机钠米粒子和纤维、聚酰亚胺树脂等改性酚醛树脂提高酚醛树脂的耐热性。

关键词：酚醛树脂；耐热性；韧性；改性

I

Abstract

Abstract

Phenolic resin is plastic first into a variety of industrial production, it has high mechanical strength, good insulation, high carbon residue rate, low smoke, low toxicity, heat resistance, corrosion resistance, chemical resistance and other characteristics.

This paper mainly summarizes the domestic and foreign experts and scholars of phenolic resin were modified in recent years of research results, through the modified phenolic resin to improve its heat resistance and toughness enhancement, to make the products more to meet the growing market demand. For example through the use of rubber, polysulfone, stillingia oil, synthetic resin, and so strengthen toughness of modified phenolic resin; by boron, silicon, inorganic nano particles and fibers, polyimide resin modified phenol formaldehyde resin to improve the heat resistance of phenolic resin.

Keywords: Phenolic resin ，Heat resistance ，Modification ，Toughening

II

目录

目录

1 引言 (1)

2 酚醛树脂的改性研究 (1)

2.1 酚醛树脂的增韧改性 (1)

2.1.1 橡胶复合改性酚醛树脂 (1)

2.1.2聚砜改性酚醛树脂 (2)

2.1.3梓油改性酚醛树脂 (3)

2.1.4 合成树脂改性酚醛树脂 (4)

2.2 酚醛树脂的耐热改性 (6)

2.2.1 硼改性酚醛树脂 (6)

2.2.2 有机硅改性酚醛树脂 (7)

2.2.3 无机纳米粒子和纤维改性酚醛树脂 (9)

2.2.4 聚酰亚胺树脂改性酚醛树脂 (10)

3 结论 (12)

参考文献 (13)

致谢 (15)

I I I

Abstract

1 引言

酚醛树脂（PR）为一种传统的高分子材料，由酚类和醛类通过进行缩聚反应而形成的。它更是世界上首个应用于工业生产的合成树脂，而且到如今有超过百年的时间。由于原材料价格便宜，合成工艺不复杂，生产设备简单，具有良好的耐热性，机械强度高，耐磨，耐化学腐蚀等特点，所以，酚醛树脂不仅在电子、汽车、交通、机械、铸造等行业有应用，而且在航空、航天、军事、国防等高科技领域也有重要应用。

但是，随着现代科技的进步，工业不断发展，厂家和消费者对酚醛树脂的性能及其制品提出的要求更加严格。传统的酚醛树脂及其制品已经不能再满足现在的需求，所以对于改性酚醛树脂提高其各种性能迫在眉睫，改性酚醛树脂一般是用物理方法或化学方法（如搅拌混合和共聚反应），实现对酚醛树脂进行改性的目的，提高酚醛树脂的各种性能如冲击强度、粘接性、耐热性、固化速度、阻燃性、机械强度、尺寸稳定性能、成型工艺性能等。现在，世界各地的学者专家对改性酚醛树脂提高其各种性能都有显著的研究成果，特别在增强其韧性和耐热性方面。

本文综述近几年酚醛树脂耐热性和韧性的最新改性进展，

2 酚醛树脂的改性研究

2.1 酚醛树脂的增韧改性

酚醛树脂经过固化后，因为芳核间只有亚甲基连接，致使酚醛树脂的韧性差而呈显脆性。如今增加酚醛树脂韧性的方法主要是采用橡胶、聚砜、梓油和合成树脂等来改性酚醛树脂，从而提高酚醛树脂的韧性。

2.1.1 橡胶复合改性酚醛树脂

一种常见的增韧方法是采用橡胶来增加韧性的，通常用顺丁橡胶、丁腈、丁苯等来改性酚醛树脂。通过利用物理共混改性的方法来合成这种橡胶改性酚醛树脂，然而在固化的过程里，这种树脂会发生不一样的共聚反应，例如，嵌段和接枝。

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添入橡胶的量通常需要保持在6%～15%,把有羧基地丁腈橡胶添加到线性与可溶树脂的混合物中,在混合物中，来自橡胶的-COOH与丁二烯双键同来自树脂中的—CH2OH通过反应生成更加牢固的化学键，然生成的化学键将两个反应物紧紧地连在一起。故而这种方法不仅能提高酚醛树脂的机械性能,同样可以提高酚醛树脂的耐热性。

李新明等[1]研究在酚醛树脂和丁腈橡胶之间发生共聚的过程中,研究并分析出：当橡胶地添加量只有2%的时候,能够把树脂的冲击性能提升一倍,如果再继续提高丁腈橡胶添加量的时候,改性树脂的冲击性能继续加强,冲击强度大约达到

12kJ/m-2（如图1）。

图1 丁腈橡胶加入量对冲击强度的影响

银贵晨[2]选择通过丁腈-橡胶对酚醛树脂进行改性，采用物理填充的方法，使用规定的配方混合塑炼造粒后，这种改性后的树脂同样能提高本身的冲击性能，改性后的酚醛树脂中如果有活性端基同样可以提高其机械性能。

2.1.2 聚砜改性酚醛树脂

聚砜[3]被称为"万能高效工程塑料”，是一类具有良好的耐热性，强度高的塑料，综合性能比较强,如较好的绝缘性能，优异的耐热性和强机械功能，柔性差，具有一定的自熄性和优异的尺寸稳定性等。

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