【正文】
? 思考題: 熱固性一階酚醛樹(shù)脂的合成條件及合成原理 熱塑性二階酚醛樹(shù)脂的合成條件是什么? 酚醛樹(shù)脂有哪些缺點(diǎn)?改性用途有哪些? 熱固性酚醛樹(shù)脂的固化有哪些方式? 熱固性酚醛樹(shù)脂的固化過(guò)程分為哪幾個(gè)階段?分別具有什么特征? 請(qǐng)說(shuō)明熱固性酚醛樹(shù)脂的熱固化原理,熱固化的實(shí)質(zhì)是什么? 。 除了以上幾種改性品種外,還可以采用橡膠改性酚醛樹(shù)脂,增加其韌性;采用雙馬來(lái)酰亞胺 (BMI)改性酚醛樹(shù)脂,可進(jìn)一步大大改善其耐熱性等等。 C H 3 C H 3C l 2C l C H 2 C H2 C lC H 3 O HC H 3 O C H 2 C H 2 O C H 3H OO H 2 C C H 2 OH+H C H O H C H O O H熱 塑 性 二 階 樹(shù) 脂 熱 固 性 一 階 樹(shù) 脂 ( 3)特點(diǎn) 固化速度較快 用其制成的 GFRP具有優(yōu)良的耐熱老化性能 。這些樹(shù)脂有:耐堿、吸濕性小、機(jī)械強(qiáng)度較高、耐熱、能長(zhǎng)期于 180200oC下應(yīng)用。且阻燃性很好, LOT可達(dá) 。 因此硼酚醛樹(shù)脂比普通酚醛的耐熱性,耐燒蝕性,瞬時(shí)耐高溫性能好。固化物中含硼的三向交聯(lián)結(jié)構(gòu),耐燒蝕性能和耐中子性能有所提高。 改性結(jié)果 : 樹(shù)脂分子中引入了柔性較大的 — B— O— 鍵,脆性有所改善,機(jī)械強(qiáng)度有所提高。 (1) 改性目的: 由于在酚醛樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)中引入了硼元素,使得改性后的酚醛樹(shù)脂具有更加優(yōu)良的耐熱性,瞬時(shí)耐高溫性,機(jī)械性能。 4.硼酚醛樹(shù)脂 含硼改性酚醛樹(shù)脂于 20世紀(jì) 50年代美國(guó)首先開(kāi)始研究。 O HO 改性結(jié)果 :可改善酚醛樹(shù)脂的耐熱性,耐水性及韌性。 常用有機(jī)硅單體: ) S iR OO RO RC H 3R OC H 3S i O RC H 3S iO RO RO RO RS iO R? 用含有烷氧基的有機(jī)硅化合物與酚醛樹(shù)脂反應(yīng)可生成交聯(lián)結(jié)構(gòu) (脫醇反應(yīng) O HC H 2 O H R S i ( O R 39。 (1) 改性目的 :改善酚醛樹(shù)脂的耐熱性,耐水性。因?yàn)?SI— O鍵能高。酚醛樹(shù)脂中的羥甲基與環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基 —— 開(kāi)環(huán)反應(yīng) O HC H 2 O H C H 2 C HOO HO HC H 2 OC HC H 2OH 2 OO HC H 2 O H C H2C HOO HC H 2 O C H 2 C HO H反應(yīng)最后,交聯(lián)成復(fù)雜的體型結(jié)構(gòu),即反應(yīng)過(guò)程中酚醛樹(shù)脂引起了環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的作用。 (2) 改性原理 酚醛樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂之間的反應(yīng)主要有以下兩種: a.酚羥基的反應(yīng): 酚醛樹(shù)脂中的酚羥基與環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基 —— 醚化反應(yīng) O H C H 2 C HOO C H 2 C HO HOH 。 2.環(huán)氧改性酚醛樹(shù)脂 (引進(jìn)其他組分 ) 環(huán)氧改性酚醛樹(shù)脂的環(huán)氧通常是雙酚 A型環(huán)氧樹(shù)脂。 酚醛樹(shù)脂的弱點(diǎn)在于: ① 苯酚羥基、亞甲基易氧化 (酚羥基在樹(shù)脂合成中一般不參與化學(xué)反應(yīng),因此在酚醛樹(shù)脂中存在許多酚羥基 ) ② 酚羥基是強(qiáng)極性基團(tuán),易吸水 ,使酚醛樹(shù)脂制品電性能下降,機(jī)械強(qiáng)度低 ③ 酚羥基受熱或紫外光作用下易發(fā)生變化,生成醌或其他結(jié)構(gòu),致使材料變色 ④ 脆性大 ⑤ 對(duì) GF的粘附性較差 改性目的在于: ① 改進(jìn)脆性或其他物理性能 (如耐水性,耐堿性,機(jī)械性能等 ) ② 提高酚醛樹(shù)脂對(duì)增強(qiáng)材料 (如 GF, CF等 )的粘接性能 ③ 改善 CM的成型工藝條件 (如降低成型壓力等 ) 改性