硅烷偶联剂改性酚醛树脂的合成
有机硅改性酚醛树脂粘结剂的制备与表征
实验部分
5)硬度的测定 硬度的测试采用型号HR-150硬度仪.每一个配比的 测三个样条,每个样条测三个点,求其平均值,使用洛氏 硬度仪测量各油石条的硬度. 6)抗折强度测定 使用带微机处理器电子拉力机以5mm/min的速度对超 硬树脂样条进行抗折强度的测试.每一个配比的测三个样 条,每个样条测三个点,求其平均值. 7)抗冲强度测定 冲击强度的测定参照GB/T 1043-1993的标准,使用简 支梁式冲击试验机对超硬树脂样条进行冲击试验.每一个 配比的测三个样条,每个样条测三个点,求其平均值.
实验结果与讨论
3.7 抗折强度
图8:油石条的抗折强度曲线
抗折强度又称抗弯强度.材料受到弯曲负荷的作用而 破坏时的极限应力.由图8可以看出,用改性酚醛树脂做 的油石条的测试中,含量为8%,10%和15%改性的酚醛 树脂粘结剂做出的油石条的抗折强度比较好,由此可以说 明用有机硅8%,10%和15%改性后的酚醛树脂的粘结效 果比较好.
实验结果与讨论 3.9 硬度
图10:油石条的硬度曲线
由图10可以看出,各种有机硅含量改性后的酚醛树脂做 的油石条的硬度相差不是太大,且其硬度值并不于有机硅 的含量成正比,可以看出,8%,10%和15%有机硅含量 改性的酚醛树脂做出的油石条的硬度最好,均超过了90, 而其他比例改性树脂粉做出的油石条的硬度均在80到90之 间,由此可以说明8%,10%和15%含量的有机硅改性后 的酚醛树脂的粘结性能比较好.
结果与讨论
2)方案二: 分别称取适量有机硅树脂,草酸,20ml 水加入三口烧瓶中,放入水浴锅中搅拌加热(温度控制在 85℃左右)30分钟左右至有机硅溶解,之后加入适量苯酚 与甲醛,继续加热30分钟后,调节PH值至2到3之间,升 高温度至95℃,反应2小时后用氢氧化钠调节至中性,减 压蒸馏1个小时,得到粘稠状有机硅改性酚醛树脂,冷却 两分钟后成淡黄色固体,生成产物放置时间过久会显粉色, 为过量苯酚氧化所致. 此方案结果依然不甚理想,生成产物不能百分百成功, 原因是草酸含有羧基基团,有机硅含有羟基基团,有机硅 与草酸会发生酯化反应,致使草酸含量与可反映有机硅含 量减少,使苯酚与甲醛反应时,因为缺少酸性催化剂而使 生成酚醛树脂量减少,可反应有机硅减少也会使接枝嵌段 反应减少.故经过四个实验后,放弃此方案.
酚醛树脂耐热性的改性研究进展
酚醛树脂耐热性的改性研究进展摘要:介绍了用有机硅、聚合物、纳米粉体、金属及非金属离子等材料改进酚醛树脂耐热性的研究，结果表明改性材料在耐热温度和耐热稳定性方面得到了明显提高；将无机粉体材料与酚醛树脂进行共混，或者采用芳基酚、烷基酚、萘酚、间苯二酚、三溴苯酚、三聚氰胺等代替部分苯酚能在不同程度上提高树脂的残碳量；此外，用丁腈橡胶、聚砜和聚氨酯预聚物分别能有效地改善酚醛树脂的冲击性、粘接性和泡沫掉渣性。
这些性能的改善提高了酚醛树脂的应用价值，扩大了其使用范围。
关键词:酚醛树脂；改性；进展以酚类(苯酚、甲酚、间苯二酚等)与醛类(甲醛、糠醛等)为原料，在催化剂作用下，缩聚而得到的树脂，统称为酚醛树脂。
其原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单；而且产品具有优异的机械性、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性及烟雾性。
在合成胶粘剂领域中，酚醛树脂以其良好性能占据了优势并起了主导作用。
但是，酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基容易氧化，耐热性受到影响。
传统未改性的酚醛树脂脆性大、韧性差、耐热性不足，限制了高性能摩擦材料的开发。
1.酚醛树脂耐热性改性的方法随着现代科学技术的不断发展，航空航天、电子、汽车、机械生产等行业对于材料耐高温性的要求不断提升，随之而来的问题就是酚醛树脂的耐热性无法满足这些行业的需求，这也是限制树脂应用的主要问题之一。
研究酚醛树脂的耐热性是为了满足现代技术发展的要求，对酚醛树脂进行改性研究是现代聚合物发展的重要课题，对于实际生产具有重要的指导作用。
普通酚醛树脂在低于200℃的环境中能够正常使用，若温度超过200℃，就会出现氧化反应；当温度达到340℃~360℃时，酚醛树脂会逐渐出现热分解反应；当温度上升至600℃~900℃时，其会产生一氧化碳、二氧化碳、水蒸气以及苯酚等物质。
为了提高酚醛树脂的耐热性，通常需要加入其它化合物来改善其物理、化学性能。
例如加入芳环或含芳杂环的化合物，然后通过增加酚醛树脂的固化条件或增加固化剂添加量等方法，提高酚醛树脂的稳定性、刚性，从而有效提高其耐热性。
有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究
有机硅改性酚醛树脂复合材料制备及性能研究目录一、内容简述 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、实验材料与方法 (7)2.1 实验原料 (8)2.2 实验设备 (9)2.3 制备工艺 (10)2.4 性能测试方法 (11)三、有机硅改性酚醛树脂复合材料的制备与表征 (12)3.1 改性酚醛树脂的合成 (13)3.2 有机硅的引入及表征 (15)3.3 复合材料的制备与结构分析 (16)3.4 复合材料的性能测试与表征 (17)四、有机硅改性酚醛树脂复合材料性能研究 (19)4.1 拉伸性能 (20)4.2 弯曲性能 (20)4.3 冲击性能 (22)4.4 热稳定性 (22)4.5 介电性能 (23)五、结构与性能关系探讨 (24)5.1 结构表征结果分析 (26)5.2 性能与结构的关系 (27)5.3 改性机理探讨 (27)六、结论与展望 (29)6.1 研究成果总结 (30)6.2 存在问题与不足 (31)6.3 后续研究方向与应用前景展望 (32)一、内容简述本文主要研究了有机硅改性酚醛树脂复合材料的制备及其性能。
通过将有机硅引入到酚醛树脂中，旨在提高酚醛树脂的耐高温性、阻燃性以及其它物理性能。
本研究采用了溶液共混法制备有机硅改性酚醛树脂复合材料，并对其结构与性能进行了表征和测试。
在实验过程中，首先对有机硅和酚醛树脂的合成方法进行了优化，得到了具有较高纯度的有机硅和酚醛树脂。
通过溶液共混法将有机硅与酚醛树脂混合，制备出了有机硅改性酚醛树脂复合材料。
通过对复合材料的结构进行表征，确认了有机硅成功接枝到了酚醛树脂上。
在性能测试方面，本文主要探讨了有机硅改性酚醛树脂复合材料的固化特性、热稳定性、阻燃性以及机械性能。
实验结果表明，有机硅改性酚醛树脂复合材料具有良好的固化特性和热稳定性，其热分解温度较纯酚醛树脂提高了约20。
该复合材料还表现出优异的阻燃性，其氧指数提高了约10，燃烧等级达到V0级。
酚醛树脂基复合材料的制作方法与相关技术
本技术提供一种酚醛树脂基复合材料的制作方法，其步骤如下：(1)将贝壳洗净后烘干，冷却后得到干燥后贝壳，将干燥后贝壳浸泡于氢氧化钠溶液中，取出，洗涤后干燥，研磨后得到贝壳粉；(2)将贝壳粉加入硅烷偶联剂溶液中搅拌，超声处理得到改性贝壳粉；(3)将硫酸钙晶须配制成悬浮料浆，搅拌后加入硬脂酸钠，继续搅拌后取出，洗涤、过滤，将滤饼干燥得到改性硫酸钙晶须；(4)将酚醛树脂、改性贝壳粉、改性硫酸钙晶须加入搅拌釜搅拌，烘干至恒重，冷却得到混合料；(5)将混合料放入模具内，将模具放入热压机中，预压后泄压放气，然后热压，烘干，冷却得到复合材料。
本技术制备出的复合材料具有较好的硬度和力学性能。
权利要求书1.酚醛树脂基复合材料的制作方法，其步骤如下：(1)将贝壳用去离子水洗净、去除表面角质层后烘干，自然冷却至室温后得到干燥后贝壳，将干燥后贝壳浸泡于质量分数为5％的氢氧化钠溶液中，2天后取出，用去离子水洗涤后置于真空烘箱中80℃下干燥2小时，移入研磨机中研磨4小时后得到贝壳粉；(2)将硅烷偶联剂溶于丙酮中得到硅烷偶联剂溶液，将步骤(1)得到的贝壳粉加入硅烷偶联剂溶液中搅拌10分钟，移入超声容器中超声处理40分钟，得到改性贝壳粉，其中，贝壳粉、硅烷偶联剂、丙酮的重量比为15:1:100；(3)将硫酸钙晶须加入无水乙醇中配制成质量分数为10％的悬浮料浆，移至温度为80℃的水浴容器中搅拌20分钟后加入硬脂酸钠，继续搅拌30分钟后取出，用去离子水洗涤、过滤，将滤饼置于110℃下干燥4小时，得到改性硫酸钙晶须，其中，硫酸钙晶须、无水乙醇、硬脂酸钠的重量比为25:100:2；(4)将重量比为100:4.5:15的酚醛树脂、步骤(2)得到的改性贝壳粉、步骤(3)得到的改性硫酸钙晶须加入搅拌釜搅拌20分钟，移至烘箱中80℃下烘干至恒重，自然冷却至室温后得到混合料；(5)将步骤(4)得到的混合料放入模具内，将模具放入热压机中，预压2分钟后泄压放气，预压的温度为140℃，压力为20MPa，然后热压1小时，热压的温度为150℃，压力为21MPa，移至烘箱中190℃下烘干3.5小时，自然冷却至室温后得到酚醛树脂基复合材料。
硅烷改性酚醛树脂及其制备方法[发明专利]
![硅烷改性酚醛树脂及其制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/f11cce0de009581b6ad9eb46.png)
专利名称：硅烷改性酚醛树脂及其制备方法专利类型：发明专利
发明人：付子恩,陈建军,陈何国,刘光华,黄恒超申请号：CN201410851809.5
申请日：20141230
公开号：CN104610521A
公开日：
20150513
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种硅烷改性酚醛树脂及其制备方法，所述改性酚醛树脂具有如式(Ⅰ)的化学结构式，其中，n＝10～2000，R为甲基或乙基。
其制备步骤包含三步，第一步为线性酚醛树脂的制备，羟基当量为104-109；第二步为γ-氨烃基硅氧烷和多聚甲醛反应得到Schiff碱基三烷氧基硅烷；第三步Schiff碱基三烷氧基硅烷与线性酚醛树脂通过Mannich反应成环，得到硅氧烷改性线性酚醛树脂。
该树脂对于提高酚醛树脂的耐温耐湿性、改善硅酮密封胶的机械强度、耐磨性和耐酸碱性都具有显著效果。
申请人：广州市白云化工实业有限公司
地址：510000 广东省广州市白云区广州民营科技园云安路1号
国籍：CN
代理机构：广州华进联合专利商标代理有限公司
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CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS 研究与开发合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2017， 34（6）： 17
酚醛树脂是酚类与醛类在酸性或碱性催化剂作用下形成树脂的统称，是工业化最早的合成高分子材料，具有优异的黏接强度、耐水、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀性及化学稳定性等特点，特别是耐沸水性能最佳。
目前，酚醛树脂仍是相当重要的合成高分子材料，特别在生产耐水、耐候性木制品等，具有十分特别的意义。
酚醛树脂同样有着一些缺点，颜色太深、脆性易裂等，所以在应用上有着一定的限制［1-4］。
许多科研工作者从分子结构、聚合工艺以及共混等方面对其进行了研究，取得了一定的成效［5-9］。
由于传统的酚醛树脂在耐热性能和韧性等方面存在缺陷，在很大程度上限制了其进一步应用，而有机硅树脂具有良好的耐热性能和韧性。
本工作针对普通酚醛树脂的脆性和耐热性能的不足，采用硅烷偶联剂KH560改性酚醛树脂，在结构中引入Si—O—Si和环氧基，通过优化实验条件，对树脂的性能进行分析，期望改善树脂的耐热性能和韧性，为酚醛树脂的改性提供一种可供选择的参考方法，拓展酚醛树脂的应用领域，对推动酚醛树脂产业发展具有重要的意义。
硅烷偶联剂改性酚醛树脂的合成
游胜勇1，戴润英2*，董晓娜1，李 玲1，陈衍华1，曹 修1
（1.江西省科学院应用化学研究所，江西省南昌市 330029；2.江西农业大学，江西省南昌市 330045）
摘要：以硅烷偶联剂KH560作为改性剂，采用化学合成方法合成了KH560改性酚醛树脂。
通过傅里叶变换红外光谱、热重分析以及力学性能测试研究了硅烷偶联剂KH560对酚醛树脂热性能和力学性能的影响。
结果表明：
当w（KH560）为2.5%时，改性酚醛树脂在318 ℃时开始分解，树脂质量损失约为17.0%，耐热性能较好；与改性前相
比，改性酚醛树脂的拉伸强度提高了32.9 MPa，冲击强度提高了4.03 kJ/m2，力学性能得到了改善。
关键词：酚醛树脂 硅烷偶联剂 韧性 耐热性能 改性
中图分类号：TB 332文献标识码： B 文章编号：1002-1396（2017）06-0017-03 Synthesis and properties of phenolic resin modified by silane coupling agent
You Shengyong1， Dai Runying2， Dong Xiaona1， Li Ling1， Chen Yanhua1， Cao Xiu1
（1. Institute of Applied Chemistry，Jiangxi Academy of Sciences，Nanchang 330029，China；
2. College of Science，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China）
Abstract： The phenolic resin was modified by silane coupling agent KH560 to prepare KH560 modified phenolic resin. The effect of KH560 on the thermal and mechanical properties of phenolic resin were investigated by Fourier transform infrared spectroscope， thermogravimetry analyzer， and mechanical property tests. The results show that the phenolic resin decomposes at 318 ℃ when the mass fraction of KH560 modifier is 2.5%， and the mass loss is approximately 17.0%， which represents better thermal resistance. The mechanical properties of the resin modified such as the tensile strength and the impact strength are improved by 32.9 MPa and 4.03 kJ /m2 respectively.
Keywords： phenolic resin； silane coupling agent； toughness； heat resistance； modification
收稿日期：2017-08-01；修回日期：2017-09-25。
作者简介：游胜勇，男，1981年生，硕士，2008年毕业于江
西师范大学有机化学专业，研究方向为有机硅新材料加工
与应用。
E-mail：ysygood1981@。
基金项目：江西省科学院预研项目和杰出青年基金项目
（2016-JCQN-02）。
通信联系人。
E-mail： runyingdai@。
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