作為最早工業(yè)化的合成樹脂,酚醛樹脂已有100年的歷史,由于原料易得、合成方便以及樹脂固化后性能能滿足很多使用要求,因此在模塑料、絕緣材料、涂料、木材粘接等方面得到廣泛應(yīng)用。但酚醛樹脂的反應(yīng)活性低,固化反應(yīng)放出縮合水,使得固化必須在高溫高壓條件下進(jìn)行,嚴(yán)重限制了其在復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用。為了克服酚醛樹脂固有的缺陷,進(jìn)一步提高酚醛樹脂的性能,滿足高新技術(shù)發(fā)展的需要,人們對酚醛樹脂進(jìn)行了大量改性研究,用硅、硼等非金屬改已收到很好的進(jìn)展,專家介紹稱為:“石字旁”改性酚醛樹脂效果好,因為這些材料的名稱都是“石字旁”的。
有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)良的耐熱性和耐潮性。其改性環(huán)氧樹脂可以通過使用有機(jī)硅單體,與線性酚醛樹脂中的酚羥基或羥甲基發(fā)生反應(yīng),來改進(jìn)酚醛樹脂的耐熱性和耐水性。采用不同的有機(jī)硅單體或其混合單體與酚醛樹脂改性,可得不同性能的改性酚醛樹脂,具有廣泛的選擇性。用有機(jī)硅改性酚醛樹脂制備的復(fù)合材料,可在200-260℃下工作應(yīng)用相當(dāng)長時間,并可作為瞬時耐高溫材料,用作火箭、導(dǎo)彈等燒蝕材料。在酚醛樹脂的分子結(jié)構(gòu)中引入無機(jī)的硼元素,可使硼改性酚醛樹脂的耐熱性、瞬時耐高溫性、耐燒蝕性和力學(xué)性能比普通酚醛樹脂好得多,它們同樣多用于火箭、導(dǎo)彈和空間飛行器等空間技術(shù)領(lǐng)域作為優(yōu)良的耐燒蝕材料。
最常見的硼改進(jìn)酚醛樹脂方法,是利用硼酸與苯酚反應(yīng)生成硼酸苯酯,再與多聚甲醛或甲醛水溶液反應(yīng),生成1個含硼的酚醛樹脂。硼酚醛樹脂固化物在900℃的殘?zhí)悸蔬_(dá)到70%,分解峰溫度高達(dá)625℃。此外硼酚醛分子結(jié)構(gòu)中引進(jìn)了柔性較大的-B-O-鍵,韌性和力學(xué)性能有所提高;固化產(chǎn)物中含硼的三向交聯(lián)結(jié)構(gòu),使其耐燒蝕性能和耐中子輻射性能優(yōu)于一般酚醛樹脂。制得的碳布硼酚醛層壓板的彎曲強度達(dá)到420MPa,剪切強度高達(dá)39.7MPa;氧—乙炔質(zhì)量燒蝕率僅0.0364g/s,比碳/鋇酚醛材料低20%。利用甲醛水溶液法合成的雙酚A型硼酚醛樹脂的耐水性有了進(jìn)一步提高。上世紀(jì)70年代,北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司(北京251廠)同河北大學(xué)一道成功開發(fā)了硼酚醛樹脂,近幾年真正實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)良的耐熱性和耐潮性。其改性環(huán)氧樹脂可以通過使用有機(jī)硅單體,與線性酚醛樹脂中的酚羥基或羥甲基發(fā)生反應(yīng),來改進(jìn)酚醛樹脂的耐熱性和耐水性。采用不同的有機(jī)硅單體或其混合單體與酚醛樹脂改性,可得不同性能的改性酚醛樹脂,具有廣泛的選擇性。用有機(jī)硅改性酚醛樹脂制備的復(fù)合材料,可在200-260℃下工作應(yīng)用相當(dāng)長時間,并可作為瞬時耐高溫材料,用作火箭、導(dǎo)彈等燒蝕材料。在酚醛樹脂的分子結(jié)構(gòu)中引入無機(jī)的硼元素,可使硼改性酚醛樹脂的耐熱性、瞬時耐高溫性、耐燒蝕性和力學(xué)性能比普通酚醛樹脂好得多,它們同樣多用于火箭、導(dǎo)彈和空間飛行器等空間技術(shù)領(lǐng)域作為優(yōu)良的耐燒蝕材料。
最常見的硼改進(jìn)酚醛樹脂方法,是利用硼酸與苯酚反應(yīng)生成硼酸苯酯,再與多聚甲醛或甲醛水溶液反應(yīng),生成1個含硼的酚醛樹脂。硼酚醛樹脂固化物在900℃的殘?zhí)悸蔬_(dá)到70%,分解峰溫度高達(dá)625℃。此外硼酚醛分子結(jié)構(gòu)中引進(jìn)了柔性較大的-B-O-鍵,韌性和力學(xué)性能有所提高;固化產(chǎn)物中含硼的三向交聯(lián)結(jié)構(gòu),使其耐燒蝕性能和耐中子輻射性能優(yōu)于一般酚醛樹脂。制得的碳布硼酚醛層壓板的彎曲強度達(dá)到420MPa,剪切強度高達(dá)39.7MPa;氧—乙炔質(zhì)量燒蝕率僅0.0364g/s,比碳/鋇酚醛材料低20%。利用甲醛水溶液法合成的雙酚A型硼酚醛樹脂的耐水性有了進(jìn)一步提高。上世紀(jì)70年代,北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司(北京251廠)同河北大學(xué)一道成功開發(fā)了硼酚醛樹脂,近幾年真正實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
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