煤系COPNA树脂及其复合材料的制备和性能研究

发布时间：2019-08-03 13:30

【摘要】：COPNA树脂是一种三维网状的热固性树脂,具有优异的耐热性、自润滑性,及与炭材料良好的亲和性,在作为炭材料前驱体领域具有良好的应用前景,已经成为被业界广泛关注的一种新型材料。人们尝试用各种有机物作为原料制备COPNA树脂,包括纯芳烃类化合物、沥青、煤焦油等,出于大规模应用及经济性的考虑,利用成本相对低廉的原料更具实际意义。煤炭重质组分富含短侧链或者无侧链的芳烃结构,具有空间位阻小等优点,可以作为COPNA树脂的优选原料。本论文首先对煤重质组分进行了表征,之后以重质组分为原料,以对苯二甲醇为交联剂,采用交联剂法,在浓硫酸的催化作用下合成B阶COPNA树脂。通过考察缩合前后的IR谱图得出B阶COPNA树脂的反应机理。通过对在不同条件下固化得到的C阶树脂进行TG分析,找到最佳的固化条件。将COPNA树脂与石油焦混合制备碳/碳复合材料,考察其抗压强度、体积密度等性能,分析了成型工艺条件对所得复合材料性能参数的影响。研究结果表明,以重质组分为原料合成的COPNA树脂,其p树脂含量可达46%,残炭值可达50%以上。反应前后IR的分析得知COPNA树脂的合成机理为在酸的催化条件下,重质组分与PXG发生脱水缩合。煤系重质组分COPNA树脂可以用作粘结剂与骨料进行复合,得到碳/碳复合材料。本论文为利用重质组分合成COPNA树脂作为粘结剂的应用提供了实践基础数据。煤重质组分COPNA树脂与炭素材料复合制备碳/碳复合材料不仅为COPNA树脂寻找到个新的应用领域而且也为复合材料产业提供了一种新型粘结剂。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB33

【参考文献】

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本文编号：2522591