二甲苯\硼复合改性酚醛树脂及在磨具中的应用
发布时间：2021-10-08 13:36
砂轮在储存过程中的性能衰退,成为影响行业发展的难题之一,研究砂轮的抗衰退性成为行业内技术人员的研究课题之一,现有的结论影响衰退的因素是水分的侵蚀,缓解水分侵蚀现用的办法有砂轮工艺配方革新,如引入有有疏水性能的辅料,减少工艺过程微裂纹等缺陷出现等;有包装升级如塑封包装、真空包装、干燥剂辅助等;有树脂的改性如环氧改性、橡胶改性、烷基酚改性等。本研究以化学改性的方法,以对甲苯磺酸为催化剂,甲醛、苯酚为原材料,二甲苯树脂、硼酸为改性剂,六次甲基四胺为固化剂,分别制备了二甲苯树脂改性酚醛树脂,硼改性酚醛树脂、和二甲苯树脂-硼双改性酚醛树脂并对其进行了表征及应用验证。用红外光谱、凝胶渗透色谱证明上述合成改性达到了预定改性目的,其中二甲苯树脂-硼双改性酚醛树脂中硼、二甲苯以化学结合的方式引入到了酚醛树脂中。通过TGA分析证明二甲苯-硼复合改性树脂耐热性优于普通酚醛树脂,通过恒温恒湿条件下的水分变化跟踪证明二甲苯-硼改性酚醛树脂抗潮性能更佳,弯曲强度和冲击强度分析表明二甲苯-硼复合改性酚醛树脂为结合剂的树脂磨具综合力学强度优于普通酚醛树脂结合剂。通过对二甲苯-硼改性酚醛树脂在超薄切割片中的实际应用研究...
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
树脂砂轮制造过程简图
第3章二甲苯改性酚醛树脂及其应用163.3.2二甲苯树脂改性酚醛树脂的红外光谱图3为树脂的红外谱图，曲线a、b分别代表普通酚醛树脂及二甲苯改性酚醛树脂，根据酚醛树脂[35]及二甲苯改性酚醛树脂的红外归属，将两图进行比对可以看出，两个酚醛树脂均在812、756出现了苯酚邻对位取代产生的吸收，1007、672出现了六次甲基四胺的振动吸收，1101出现了C-O的伸缩振动，1273处出现了-OH变角振动、-CO的伸缩振动，1455,1370出现了CH2的变角振动，1610，1510出现了苯环中的-C=C伸缩振动，2922左右出现了亚甲基C-H的伸缩振动，3350左右出现了羟基-OH的伸缩振动。曲线b在3012、2922处有较a明显的强度增强，结合查阅资料[35]，该波长亚甲基C-H的伸缩振动，与树脂亚甲基C-H的伸缩振动重叠增强，a，b对比可以说明二甲苯结构引入到树脂体系中。图3二甲苯改性酚醛树脂与普通酚醛树脂红外光谱图3.3.3二甲苯改性酚醛树脂的GPC通过对比图4二甲苯甲醛树脂a、二甲苯改性酚醛树脂b、普通酚醛树脂c的谱图，二甲苯树脂的引入导致了常规酚醛树脂相对分子量的增大，结合树脂聚合过程中的放热现象，说明二甲苯甲醛树脂与普通酚醛树脂发生了反应，二甲苯结构以化学链接的方式引入到了普通酚醛树脂中[22]。
河南工业大学硕士学位论文17图4普通酚醛树脂、二甲苯树脂、二甲苯改性酚醛树脂GPC3.3.4二甲苯树脂改性酚醛树脂的TGA图5固化后二甲苯改性酚醛树脂在N2氛围下的TGA图，曲线a、b分别代表普通酚醛树脂及二甲苯改性酚醛树脂，从谱图可以看出，树脂的失重出现了两个阶段，第一阶段为220℃-450℃，结合文献[37][38]，酚醛树脂加热到220℃时已有CO2释放，而CO的释放要到430℃以后，400℃时已有甲烷等低分子烃类产生，第二阶段为450℃-800℃，该阶段释放出低分子酚类物质，但依然有低分子烃类，H2O，CO2，CO，CH4释放。通过对比，可以发现，300℃后二甲苯改性酚醛树脂的耐热性较普通酚醛树脂已有所差别，800℃是失重差别5.87%，二甲苯改性酚醛树脂中加入了不含活性基团的苯环、甲基，影响后期固化交联时酚醛的交联密度，二甲苯树脂苯环上的甲基在高温时易分解挥发，结合文献[39][40]，酚醛树脂350℃以下的热分解主要是醚键断裂生成自由基，与苯环未反应的活泼基团反应，或是苯环上分解的甲基与活泼氢反应，溢出水与甲醇。结合二甲苯改性酚醛树脂的结构特点，说明二甲苯改性酚醛树脂的耐热性较常规纯酚醛树脂耐热性差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]甲阶酚醛树脂的合成、表征及应用研究[J]. 周传文,彭影,陶飞,邓攀,唐倩,龚成斌,彭敬东,熊鹰,韩跃,王丽峰. 铸造. 2017(11)
[2]改性酚醛树脂复合材料的研究进展及应用[J]. 杜新胜,彭仁苹,杨成洁,张霖,徐惠俭. 粘接. 2016(07)
[3]酚醛树脂改性及应用概述[J]. 刘佳宁,侯秋飞,胡若飞,汪万强. 科技创业月刊. 2016(11)
[4]红外光谱法测定磨具用酚醛树脂粉中乌洛托品含量[J]. 孙如芳,骆苗地,乔倩,陈锋,包华,张仪. 金刚石与磨料磨具工程. 2016(02)
[5]硅改性酚醛树脂的制备工艺研究[J]. 李举,石振海,张多太. 粘接. 2015(08)
[6]酚醛树脂含水量变化对金刚石切割砂轮性能的影响[J]. 李洪涛,羊松灿,赵永芹. 金刚石与磨料磨具工程. 2015(03)
[7]新型玻璃纤维增强树脂薄型切割片的研发[J]. 金雪霞. 玻璃纤维. 2012(06)
[8]添加炭黑和碳纳米管对酚醛树脂热解炭的结构及抗氧化性的影响(英文)[J]. 梁峰,李楠,李轩科,鄢文. 新型炭材料. 2012(04)
[9]磨具用树脂结合剂的研究现状与展望[J]. 任玉刚,邓乾发,叶程,吴柯,林明星,袁巨龙. 机械工程材料. 2012(05)
[10]硼、钼双改性酚醛树脂的制备与表征[J]. 刘国勤,付强. 塑料. 2012(02)
硕士论文
[1]硼、亚麻油改性酚醛树脂的合成及其在摩阻材料中的应用[D]. 杨景.江苏大学 2016
本文编号：3424269
【文章来源】：河南工业大学河南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
树脂砂轮制造过程简图
第3章二甲苯改性酚醛树脂及其应用163.3.2二甲苯树脂改性酚醛树脂的红外光谱图3为树脂的红外谱图，曲线a、b分别代表普通酚醛树脂及二甲苯改性酚醛树脂，根据酚醛树脂[35]及二甲苯改性酚醛树脂的红外归属，将两图进行比对可以看出，两个酚醛树脂均在812、756出现了苯酚邻对位取代产生的吸收，1007、672出现了六次甲基四胺的振动吸收，1101出现了C-O的伸缩振动，1273处出现了-OH变角振动、-CO的伸缩振动，1455,1370出现了CH2的变角振动，1610，1510出现了苯环中的-C=C伸缩振动，2922左右出现了亚甲基C-H的伸缩振动，3350左右出现了羟基-OH的伸缩振动。曲线b在3012、2922处有较a明显的强度增强，结合查阅资料[35]，该波长亚甲基C-H的伸缩振动，与树脂亚甲基C-H的伸缩振动重叠增强，a，b对比可以说明二甲苯结构引入到树脂体系中。图3二甲苯改性酚醛树脂与普通酚醛树脂红外光谱图3.3.3二甲苯改性酚醛树脂的GPC通过对比图4二甲苯甲醛树脂a、二甲苯改性酚醛树脂b、普通酚醛树脂c的谱图，二甲苯树脂的引入导致了常规酚醛树脂相对分子量的增大，结合树脂聚合过程中的放热现象，说明二甲苯甲醛树脂与普通酚醛树脂发生了反应，二甲苯结构以化学链接的方式引入到了普通酚醛树脂中[22]。
河南工业大学硕士学位论文17图4普通酚醛树脂、二甲苯树脂、二甲苯改性酚醛树脂GPC3.3.4二甲苯树脂改性酚醛树脂的TGA图5固化后二甲苯改性酚醛树脂在N2氛围下的TGA图，曲线a、b分别代表普通酚醛树脂及二甲苯改性酚醛树脂，从谱图可以看出，树脂的失重出现了两个阶段，第一阶段为220℃-450℃，结合文献[37][38]，酚醛树脂加热到220℃时已有CO2释放，而CO的释放要到430℃以后，400℃时已有甲烷等低分子烃类产生，第二阶段为450℃-800℃，该阶段释放出低分子酚类物质，但依然有低分子烃类，H2O，CO2，CO，CH4释放。通过对比，可以发现，300℃后二甲苯改性酚醛树脂的耐热性较普通酚醛树脂已有所差别，800℃是失重差别5.87%，二甲苯改性酚醛树脂中加入了不含活性基团的苯环、甲基，影响后期固化交联时酚醛的交联密度，二甲苯树脂苯环上的甲基在高温时易分解挥发，结合文献[39][40]，酚醛树脂350℃以下的热分解主要是醚键断裂生成自由基，与苯环未反应的活泼基团反应，或是苯环上分解的甲基与活泼氢反应，溢出水与甲醇。结合二甲苯改性酚醛树脂的结构特点，说明二甲苯改性酚醛树脂的耐热性较常规纯酚醛树脂耐热性差。
【参考文献】：
期刊论文
[1]甲阶酚醛树脂的合成、表征及应用研究[J]. 周传文,彭影,陶飞,邓攀,唐倩,龚成斌,彭敬东,熊鹰,韩跃,王丽峰. 铸造. 2017(11)
[2]改性酚醛树脂复合材料的研究进展及应用[J]. 杜新胜,彭仁苹,杨成洁,张霖,徐惠俭. 粘接. 2016(07)
[3]酚醛树脂改性及应用概述[J]. 刘佳宁,侯秋飞,胡若飞,汪万强. 科技创业月刊. 2016(11)
[4]红外光谱法测定磨具用酚醛树脂粉中乌洛托品含量[J]. 孙如芳,骆苗地,乔倩,陈锋,包华,张仪. 金刚石与磨料磨具工程. 2016(02)
[5]硅改性酚醛树脂的制备工艺研究[J]. 李举,石振海,张多太. 粘接. 2015(08)
[6]酚醛树脂含水量变化对金刚石切割砂轮性能的影响[J]. 李洪涛,羊松灿,赵永芹. 金刚石与磨料磨具工程. 2015(03)
[7]新型玻璃纤维增强树脂薄型切割片的研发[J]. 金雪霞. 玻璃纤维. 2012(06)
[8]添加炭黑和碳纳米管对酚醛树脂热解炭的结构及抗氧化性的影响(英文)[J]. 梁峰,李楠,李轩科,鄢文. 新型炭材料. 2012(04)
[9]磨具用树脂结合剂的研究现状与展望[J]. 任玉刚,邓乾发,叶程,吴柯,林明星,袁巨龙. 机械工程材料. 2012(05)
[10]硼、钼双改性酚醛树脂的制备与表征[J]. 刘国勤,付强. 塑料. 2012(02)
硕士论文
[1]硼、亚麻油改性酚醛树脂的合成及其在摩阻材料中的应用[D]. 杨景.江苏大学 2016
本文编号：3424269
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