可发酚醛树脂的耐热、耐老化、增韧结构改性

发布时间：2021-11-07 21:53

　　酚醛泡沫广泛应用于建筑、航空、能源等各行各业,其质轻、隔热,隔音性能良好、导热系数低且易成型加工等优点是其他泡沫塑料所不能相比的,为提高酚醛泡沫的综合性能,必须有针对性的改善泡沫自身存在的缺点,改善酚醛泡沫的韧性,提高酚醛泡沫的耐热性成为了酚醛泡沫的主要研究方向,而对发泡基体酚醛树脂的改性对改性酚醛泡沫具有重要意义。本文采用化学改性法,选用两种改性剂对苯二甲醇和腰果酚分别针对酚醛泡沫的耐热性及韧性进行改性。运用红外光谱（FTIR）,核磁共振碳谱（NMR）对改性酚醛树脂分子结构进行表征,此外还对改性酚醛树脂测试了粘度、固含量、游离甲醛、凝胶时间等物理性能。针对改性酚醛泡沫的热性能,通过热失重分析（TG）等仪器对改性酚醛泡沫进行了热重分析及一定温度条件下老化前后的质量变化率、尺寸变化率、粉化率、吸水率及压缩强度等测试。针对改性酚醛泡沫的韧性,通过万能试验机等仪器测试了改性酚醛泡沫的弯曲位移,冲击强度等力学性能,此外还对泡沫的表观密度、吸水率、粉化度等进行测试。实验结果表明,对苯二甲醇可与苯酚在酸碱不同的催化剂条件下反应生成两种不同结构的改性苯酚,后与多聚甲醛反应生成两种分子结构的改性酚醛树... 

【文章来源】：沈阳化工大学辽宁省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.5两种预改性苯酚与甲醛的反应

沈阳化工大学硕士学位论文第四章结果与讨论23第四章结果与讨论4.1对苯二甲醇改性酚醛泡沫4.1.1对苯二甲醇改性酚醛树脂分析（1）对苯二甲醇预改性苯酚机理分析（a）（b）（c）（d）图4.1.1（a）（b）酸性条件及碱性条件下对苯二甲醇预改性苯酚的FTIR光谱（c）（d）酸性条件及碱性条件对苯二甲醇预改性苯酚的13CHMR谱图(a)为在酸性条件下,图(b)为在碱性条件下对苯二甲醇预改性苯酚的FTIR谱图，从图(a)中可以看出：在A处1000cm-1~1050cm-1存在较强的芳香醚伸缩振动峰，这说明苯酚与对苯二甲醇在酸性条件下反应生成了芳香醚；从图(b)中可以看出：在a处2923cm-1存在较强的-CH2-的伸缩振动峰，这说明在碱性条件下对苯二甲醇与苯酚反应形成了亚甲基桥，通过亚甲基将苯酚和对苯二甲醇的苯环相连接。图(c)为在酸性条件下,图(d)为在碱性条件下对苯二甲醇预改性苯酚的13CHMR谱图,从图（c）中可以看出：在酸性条件下。对苯二甲醇预改性苯酚的生成物结构中只有4种类型的碳原子，其中A、B、C处分别代表苯环邻间对位碳的化学位移,D处为苯环上被取代基取代的碳原子的化学位移；从图(d)中可以看出：a处为苯酚环上被取代基取代的碳原子的化学位移，b处为连接苯酚和对

沈阳化工大学硕士学位论文第四章结果与讨论24苯二甲醇的亚甲基中碳的化学位移。综合红外光谱和核磁碳谱可以看出：在两种不同催化剂的条件下，对苯二甲醇对苯酚进行不同结构的改性：酸性条件下，对苯二甲醇与苯酚反应生成芳香醚，将苯环通过醚键与苯酚结构相连接；碱催化条件下，对苯二甲醇在苯酚上邻对位发生取代反应，将苯环通过亚甲基桥连接到苯酚上。（2）对苯二甲醇改性酚醛树脂红外光谱分析图4.1.2酚醛树脂及改性酚醛树脂的FTIR谱图酚醛树脂及改性酚醛树脂的FTIR谱图如图4.2，从谱图中可以看出：1597.22cm-1处为苯环C=C骨架的伸缩振动峰。824.79cm-1和757.67cm-1处分别对应为苯环对位取代和临位取代的吸收峰。2933.56cm-1处为亚甲基C-H的伸缩振动峰。1013.36cm-1处为羟甲基中C-O的伸缩振动峰，3330cm-1为羟基（-OH）的伸缩振动峰，1460.35cm-1处为亚甲基的弯曲振动峰。酸条件下制备的改性树脂在1151cm-1处存在较弱的峰是在酸性条件下对苯二甲醇与苯酚中酚羟基发生反应生成的芳香醚键的振动峰。综合核磁共振光谱及红外光谱得到改性酚醛结构式如下图4.1.3。OOCH2OHCH2OHH2COOHOH2CHOH2CHOH2COHH2CCH2HOHOH2CH2CHOHOH2CCH2H2COHHOCH2CH2OHCH2OH酸催化改性酚醛树脂碱催化改性酚醛树脂4.1.3两种改性酚醛树脂分子结构

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本文编号：3482463