通过GPC和IR表征了反应温度和反应时间对热固性酚醛树脂分子质量、分子质量分布和分子结构的影响,研究了几种不同分子质量分布树脂的力学性能与热性能。结果表明:树脂的分子质量分布和结构不同对性能影响很大。当树脂的分子质量分布中三、四聚体以上(含十到二十聚体)级份占70%,有少量(少于3%)的超高分子质量级份时,树脂的强度达到最大值2.05 MPa,耐热性也相对较好。
酚醛树脂由于其绝缘、阻燃、耐烧蚀等优良性能而得到广泛的工业应用。但由于树脂合成的化学反应很复杂,缩聚反应的历程还不完全清楚,因而对其的基础理论研究工作仍在进一步的探索。目前主要是利用红外、核磁共振、色谱分析等表征手段来详细分析树脂在反应过程当中的分子结构的变化及固化机理的研究。Robby Rego等人合成了不同F/P物质的量比或不同催化剂的Resol型酚醛预聚树脂,用完全定量13°C核磁共振表征了树脂,结果表明决定Resol型酚醛预聚树脂结构的重要因素包括F/P物质的量比、聚合度、数均分子质量M。以及空的邻对位含量。Guangbo He等人分别用液态和固态13C NMR研究了苯酚一尿素一甲醛Resol型树脂的结构、组成和固化行为,结果表明pH值对树脂的结构和成分有极大影响,pH值可能影响固化机理,增加时间和温度都可以加速固化。但是,在有关缩聚时反应时间、温度对分子质量分布的影响及分子质量分布对树脂性能研究方面的国内的报导还不多见。
鉴于此,本文对热固性酚醛树脂进行了合成反应与结构性能相关性的研究,在配方一定的前提下拟采用控制合成工艺条件即在不同的反应温度和反应时间下合成不同分子质量和不同分子质量分布的树脂,以达到对分子结构的控制。并研究了不同分子质量分布的树脂的力学性能及热性能。
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