烯丙基酚醛树脂的合成与性能研究.doc文档44页在线阅读

表烯丙基新酚双马来酰亚胺固化树脂性能性能数据性能数据拉伸强度，拉伸模量，拉伸伸长率，弯曲强度，室温冲击强度，值，热变形温度，法，热分解温度，密度，酚醛环氧树脂酚醛环氧树脂的结构式如下环氧基团引入的最大优点是使树脂具有很强的分子可设计性。

其性能随酚醛树脂的分子结构分子量大小环氧基团数目和固化剂种类的不同而千变万化，使环氧树脂和酚醛树脂的优良特性得到了有机的结合。

二引进其它组分。

丙基酚醛树脂，不但可以提高双马来酰亚胺树脂的复合材料的性能，而且可以改善复合材料的生产工艺，降低生产成本，从而可以扩大双马来酰亚胺在各个领域的应用。

文献综述酚醛树脂的改性改性般通过下列途径封锁酚羟基。

酚醛树脂的酚羟基在树脂制造过程中般不参加化学反应。

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。

在树脂分子链中留封锁酚羟基。

酚醛树脂的酚羟基在树脂制造过程中般不参加化学反应。

部分内容简介来酰亚胺在航空，航天领域的应用带来定的影响，研制出合格的烯丙基酚醛树脂，不但可以提高双马来酰亚胺树脂的复合材料的性能，而且可以改善复合材料的生产工艺，降低生产成本，从而可以扩大双马来酰亚胺在各个领域的应用。

文献综述酚醛树脂的改性改性般通过下列途径封锁酚羟基。

酚醛树脂的酚羟基在树脂制造过程中般不参加化学反应。

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。

二引进其它组分。

引进与酚醛树脂发生化学反应或与它相容性较好的组分，分隔或包围羟基，从而达到改变固化速度，降低吸水性的目的。

引进其它的高分子组分，则可兼具两种高分子材料的优点。

烯丙基系列酚醛树脂烯丙基基团是双马来酰亚胺树脂优良的共聚基团，因此可以向酚醛树脂分子结构中引入该基团。

烯丙基酚醛树脂的物理状态随分子量大小和烯丙基化不同而改变，它可以与乙醇，丙酮，甲苯等多种溶剂以及环氧树脂，不饱和聚酯等相混溶，挥发份小，因烯丙基不易自聚而具有很长的贮存期，近年来所生产的主要烯丙基酚醛树脂结构式如下烯丙基醚酚醛树脂烯丙基新酚树脂烯丙基线型酚醛其中式为烯丙基醚酚醛树脂，式为烯丙基新酚树脂新酚树脂的缺点是其结构中芳环的引入，导致整个大分子的能量降低，反应活性点总数目减少，固化速度慢。

而烯丙基的引入，使酚醛树脂的力学性能和成型工艺性得到了很大的提高。

典型的烯丙基新酚双马来酰亚胺固化树脂性能如表所示。

式为烯丙基线型酚醛。

烯丙基线型酚醛双马来酰亚胺树脂体系具有低的软化点和良好的溶解性，固化树脂具有优良的力学性能耐热性和耐湿热性，弯曲强度和层间剪切强度在摄氏度摄氏度具有较高的强度保持率，可用作高性能复合材料树脂基体。

表烯丙基新酚双马来酰亚胺固化树脂性能性能数据性能数据拉伸强度，拉伸模量，拉伸伸长率，弯曲强度，室温冲击强度，值，热变形温度，法，热分解温度，密度，酚醛环氧树脂酚醛环氧树脂的结构式如下环氧基团引入的最大优点是使树脂具有很强的分子可设计性。

其性能随酚醛树脂的分子结构分子量大小环氧基团数目和固化剂种类的不同而千变万化，使环氧树脂和酚醛树脂的优良特性得到了有机的结合。

丙烯酸系列环氧酚醛树脂丙烯酸系列环氧酚醛树脂的结构式如下其中，可为或不饱和双键的引入进步拓宽了酚醛树脂的应用范围，使其具有优异的综合性化学稳定性和耐热性。

特别是双键的引入使成型工艺性得到了很大的改善。

它可采取多种形式固化既可用引发剂引发固化也可以用光固化或电子束固化，可以室温固化也可加热固化，且产物的收缩率小，具有厌氧特性，可在空气中长期使用。

氰基酚醛树脂氰酸酯树脂以其优异的力学性能和介电性能成为新代高性能树脂。

氰基在受热过程中能生成三嗪环网状结构，其固化反应式如下热塑性酚醛树脂在适当溶剂中与三烷基胺反应，形成酚醛树脂的季胺盐，于摄氏度再与卤化氰或反应，经过滤蒸除过量溶剂得到酚醛树脂的氰基酸脂，其结构式如下其中为或。

氰基的引入以及调节分子量的大小可以改变原来苯环上羟基的氢键缔合作用，从而影响树脂的流变特性，使其物理状态可从低粘度流体变成低熔点固体固化后由于苯环上的羟基被稳定的氰基及其所生成的三嗪环所取代，形成了交联结构使得氰基酚醛树脂的热氧化稳定性较之酚醛树脂有了较大的提高。

氰基酚醛树脂在至摄氏度才开始分解，在摄氏度时的残碳率高达。

同时，在固化物高度交联的三嗪环网状结构中存在有韧性的氧醚键而且在温度高达摄氏度时氧醚键仍在三个方向上存在，这使固化树脂具有良好的伸长率和韧性。

马来酰亚胺基线型酚醛近年来，双马来酰亚胺树脂以其突出的耐热性耐湿热性良好的力学性能电性能耐化学药品耐环境及耐辐射等特性而日益受到人们的重视。

马来酰亚胺基团引入到酚醛树脂结构中，可以更好地结合二者的优点同时马来酰亚胺双键可和其它活性基团如烯丙基进行共聚交联，从而增强了树脂体系的分子可设计性，改善了成型工艺性。

马来酰亚胺线型酚醛主要有以下几种它们的特点是耐热性和热稳定性很好，可达摄氏度以上，但也存在着溶解性差脆性大的缺点。

型和型相比，韧性有了较大的提高，而耐热性几乎不受影响。

型的长链结构有点类似于新酚醛树脂，所不同的是用马来酰亚胺环代替了酚羟基而已。

它们长链结构中的马来酰亚胺基可根据耐热性和韧性的要求任意调节，有利于分子设计。

双马来酰亚胺双马来酰亚胺树脂是近年发展各种不同接枝率的树脂在丙酮中均能完全溶解，在其它三种溶剂中，酚醛树脂的溶解性能有限。

据此，我们可以推断出丙酮是上面几种溶剂中溶解性能最好的烯丙基酚醛树脂的溶解度随着接枝率的提高而降低软化点的测试表不同接枝率的树脂软化点测试表酚醛树脂软化点由上表可以看出烯丙基酚醛树脂的软化点随着烯丙基的接枝率的提高而降低纯的酚醛树脂的软化点为当烯丙基的接枝率为的时候软化点为相对于接枝率为时树脂的软化点为，下降接近，而烯丙基的接枝率达到时树脂在常温下已经呈现粘流态无法用现有设备检测软化点。

红外光谱测试图的标准红外光谱图与树脂预聚物红外光谱组成分子的各个基团都有自己的特定的红外吸收区域，通常把这种能代表基团存在并有较强吸收峰称作特征吸收峰，其所在位置成为特征频率。

基团频率与化学键的强度键的力常数，与成键原子有关。

般讲，随化学键强度的增加，振动频率向高波数方向移动。

另方面，从原始质量上看，基团频率随着成键原子质量的增大向低波数方向移动。

下表是树脂的红外光谱特征吸收峰表树脂红外光谱特征吸收峰归属吸收峰归属伸缩振动吸收峰吸收峰伸缩振动吸收峰，亚胺环上吸收峰收缩振动吸收峰的变形振动吸收峰，苯环的骨架亚胺环上吸收峰亚胺环是双健打开后生成的上的吸收峰表示亚胺环上的吸收峰以表示，苯环的面内变形振动吸收峰双键变形振动吸收峰的面外弯曲振动吸收峰由图，及表可知与树脂共聚后附近的峰为酚羟基产生的峰，且图的峰面积比图大许多，表明树脂上含有酚羟基，且该酚羟基已经接在聚合物上了，出的三个峰为不饱和键产生的三个峰，与结构中的单键吻合。

的峰为双键的伸缩振动峰。

由于在区出现二到四个中到强的吸收峰可以表明鉴定为芳香族化合物。

并且可以证明为苯环骨架键的伸缩振动。

所以，表明在产物中含有苯环。

在的些峰可表明产物的结构。

的结构弯曲振动峰在和两处，与图吻合，说明分子中含有。

进而我们测试了，不同固化工艺所获得的预聚物的红外光谱图，结果如下所示图未固化的树脂红外光谱图图固化小时的树脂的红外光谱图图固化小时的树脂的红外光谱图图固化小时的树脂红外光谱图图固化小时的树脂红外光谱图图固化小时的树脂红外光谱图图固化小时的树脂红外光谱图我们设计的固化工艺为，。

图为未固化的树脂红外光谱图图为固化小时的树脂的红外光谱图图为固化小时的树脂的红外光谱图图为固化小时的树脂红外光谱图图为固化小时的树脂红外光谱图图为固化小时的树脂红外光谱图图为固化小时的树脂红外光谱图由上述几幅图可以看出在附近的峰面积逐渐变小，即基团逐渐变少，说明该基团在反应中被逐渐反应成网状结构，固化更加完全。

热失重分析温度质量变化质量变化质量变化质量变化图固化树脂的曲线由图，可以得到表表曲线相关数据树脂样品树脂树脂树脂树脂树脂注起始温度最快分解温度时的质量保留率树脂下固化的树脂树脂下固化的树脂树脂下固化的树脂和六次甲基四胺的混合物树脂下固化的树脂和六次甲基四胺的混合物树脂下固化的热塑性酚醛树脂和六次甲基四胺的混合物从上表可以得出，的固化温度由升高到时，分解温度最快分解温度均显著提高，说明固化温度升高能使树脂进步进行交联网状反应，从而使树脂的热稳定性提高。

树脂的起始分解温度比树脂，高，说明加入六次甲基四胺能提高树脂的热稳定性从质量保留率来看，树脂为，树脂为，树脂为，树脂为，树脂为。

可以看出，树脂的下的质量保留率比树脂，要高很多，这也说明了加入了六次甲基四胺固化剂能使树脂固化程度提高从而使树脂的高温热稳定性提高。

弯曲试验弯曲试验根据树脂浇铸体弯曲试验方法进行，试验温度为室温。

的配比为的配比为烯丙基酚醛树脂的配比为烯丙基酚醛树脂试验结果如表表弯曲试验数据表体系弯曲强度弯曲强度图常温下树脂的弯曲强度综合图表的数据，可以看到，加入改性后的双马其弯曲性能增加了，其中含量为的弯曲性能比的要好点冲击试验冲击试验是根据树脂浇铸体冲击试验方法进行。

这里对浇铸体做了常温下的测试。

试验结果如表表冲击试验数据表体系常温冲击强度冲击强度图常温下树脂的冲击强度由上图可知，经改性后的双马树脂其抗冲性能下降很大。

结论烯丙基酚醛树脂的固化温度升高能使树脂进步进行交联网状反应，使其热稳定性能提高。

加入六次甲基四胺固化剂后能使树脂固化程度显著提高，从而提高树脂的高温热稳定性