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酚醛树脂

酚醛树脂增加韧性可添加

返回列表 来源:河南派胜祥化工有限公司 日期:2019-02-16 10:09:19
酚醛树脂增加韧性可添加
玻璃钢(FRP)亦称作GFRP,即纤维强化塑料,普通指用玻璃纤维加强不饱和聚酯、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作加强资料的加强塑料,称谓为玻璃纤维加强塑料,或称为玻璃钢,不同于钢化玻璃。
可以很明显的觉得到,明珠塔的构造大多是由玻璃组成的,不易熄灭并且具有多重绝缘属性的玻璃资料,即便在熊熊火焰中都可以坚持大楼整体构造的稳定性,为剧中主人公的攀爬发明了条件,也为救援博得了时间。
今天,小编就跟大家谈一谈那些玻璃纤维复合资料所具备的”神奇“特性。看似透明无比、摧枯拉朽的玻璃终究有着如何神秘的力气。
由于所运用的树脂种类不同,因而有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之别。质轻而硬,不导电,性能稳定,机械强度高,回收应用少,耐腐蚀。能够替代钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。
酚醛树脂作为基体资料,赋予了酚醛玻璃钢诸多优秀性能。
酚醛树脂的消费和应用接受着来自资源、市场和环境的宏大压力,严重影响了酚醛玻璃钢应用范围的拓展。
热解油来替代苯酚
林木生物质快速热裂解产物——热解油,含有丰厚的酚类、醛类、羧酸类和酯类等物质,可在酚醛树脂合成过程中发作醚化、烷基化和酯化等反响,是替代苯酚制备本钱低廉、绿色环保酚醛树脂的优秀原料 。
1 资料与办法
1.1 实验资料
苯酚(P),剖析纯,北京市兴津化工厂;多聚甲醛(F),剖析纯,北京益利精密化学品有限公司;氢氧化钠,剖析纯,广东光华科技股份有限公司;落叶松热解油(主要化学组分见表1),棕褐色,山东恬然新能源有限公司;脱模剂,美国船牌333号脱模蜡,美国美贵雅公司;硅烷偶联剂,剖析纯,南京轩浩新资料科技有限公司;玻璃纤维布,厚度0.4mm,平纹织法,无碱,无锡威盛复合资料有限公司。(阅读原文,查看更多内容。)
1.2 实验设备
NDJ⁃5S型电子旋转黏度仪,上海昌吉地质仪器有限公司,等。
1.3 合成工艺
1.3.1 热解油⁃酚醛树脂的合成
1.3.2 浇铸体的制备
1.3.3 玻璃钢的制备(阅读原文,查看更多内容。)
1.4 性能测试
1)热解油⁃酚醛树脂的黏度、固体含量、游离酚含量和游离醛含量参照GB/T14074—2006《木材胶粘剂及其树脂检验办法》中的相应办法停止测定。
2)凝胶时间的测定,用烧杯称取(20.0±0.1)g热解油⁃酚醛树脂,将烧杯浸入25℃ 恒温水浴锅中,参加1g(树脂质量的5%)酸性固化剂后持续匀速搅拌,并立刻开端计时,当搅拌至可抽丝状态时中止计时,计算总时间。
3)氧指数和弯曲强度分别参照GB/T8924—2005《纤维加强塑料熄灭性能实验办法氧指数法》和GB/T1449—2005《纤维加强塑料弯曲性能实验办法》中的相应办法停止测定。
1.5 FT⁃IR剖析
1.6 SEM剖析(阅读原文,查看更多内容。)
2 结果与剖析
2.1 甲醛/苯酚摩尔比对树脂性能的影响
甲醛/苯酚摩尔比对树脂性能的影响见表2。随着甲醛/苯酚摩尔比的增加,热解油⁃酚醛树脂的黏度和固体含量都呈现先升高后降低的趋向。在加成反响阶段,甲醛苯酚反响生成羟甲基酚,多聚甲醛的添加进步了羟甲基的浓度;在缩聚反响阶段,较多的羟甲基有利于构成更多的亚甲基键,促进分子链延长和分子量增加。但是当甲醛/苯酚摩尔比拟高时,缩聚反响较为猛烈,羟基脱除后会构成更多的自在水,对树脂有较强的稀释作用。(阅读原文,查看更多内容。)
2.2 热解油添加量对树脂性能的影响
热解油添加量对树脂性能的影响见表3。树脂合成用热解油的含水率通常为30%~40%,参加树脂内具有稀释作用,招致树脂黏度和固体含量的降低。热解油包含多种酚类物质(表1),可以与甲醛反响生成羟甲基酚,减少游离醛含量;当热解油添加量增加时,甲醛/苯酚摩尔比降低,甲醛含量缺乏,未参与加成反响的酚类物质增加,招致树脂内游离酚含量增加。热解油内的局部醚类、酯类及碳化物颗粒不参与合成反响,会影响树脂构成交联合构的速度。热解油⁃酚醛树脂的氧指数随着热解油添加量的增加呈现先增加后降低的趋向。热解油
中的2⁃甲氧基苯酚、邻苯二酚和对甲苯酚等酚类物质更容易与甲醛反响生成羟甲基,有利于树脂缩聚时构成更多的亚甲基构造;但是当热解油添加量增加时,不参与合成反响的化合物含量升高,不只影响缩聚反响,也会在受热时构成挥发性可燃气体。(阅读原文,查看更多内容。)
2.3 NaOH/苯酚摩尔比对树脂性能的影响
NaOH/苯酚摩尔比对树脂性能的影响见表4。NaOH作为催化剂,能够促进树脂中酚类和醛类之间的加成反响和羟甲基及其他活性基团之间的缩聚反响,有利于树脂分子量的增加和交联合构的构成。由实验结果可知,NaOH溶液不只对甲醛苯酚之间的反响具有催化作用,也可以促进甲醛与热解油中酚类物质之间的反响。但是当NaOH/苯酚摩尔比超越到一定值时,继续增加NaOH用量对树脂游离酚和游离醛含量减少、凝胶时间缩短和氧指数降低的影响明显削弱。(阅读原文,查看更多内容。)
2.4 反响时间对树脂性能的影响
反响时间(从热解油参加到合成反响完毕的时间)对树脂性能的影响见表5。在热解油⁃酚醛树脂的合成过程中,首先停止甲醛与酚类物质之间的加成反响,其次停止羟甲基酚、活性小分子化合物本身或彼此之间的缩聚反响。反响时间较短时,树脂内含有较多未反响的醛类和酚类物质,招致缩聚水平不高、分子量较小;反响时间的延长有利于树脂内反响的充沛停止,减少游离酚和游离醛的含量,进步缩聚水平,构成致密的交联合构。但由表5可知,过长的反响时间不但对降低游离酚和游离醛含量的作用不大,而且会使树脂黏度急剧增加,形成提早凝胶。(阅读原文,查看更多内容。)
2.5 树脂合成工艺优化
依据上述实验结果,选择甲醛/苯酚摩尔比、热解油添加量、NaOH/苯酚摩尔比和反响时间作为要素,采用正交实验法优选玻璃钢用热解油⁃酚醛树脂的合成工艺。正交实验要素程度表、正交实验设计与结果和极差剖析结果分别如表6~8所示。
综上所述,得到热解油⁃酚醛树脂的优选合成条件为:甲醛/苯酚摩尔比1.8、热解油添加量为苯酚质量的20%、NaOH/苯酚摩尔比0.25、反响时间10min。依照优选合成工艺条件所制热解油⁃酚醛树脂的性能如表9所示,树脂主要性能指标到达制备玻璃钢资料的请求。依照前述工艺办法所制玻璃钢资料的性能如表10所示,采用热解油⁃酚醛树脂制备的玻璃钢资料在阻燃性能和力学强度等方面优于普通酚醛树脂制备的玻璃钢资料。
2.6 FT⁃IR剖析
酚醛树脂和热解油⁃酚醛树脂的红外光谱图见图1。两种树脂官能团的特征吸收峰呈现的位置根本类似,标明两者具有相同的分子构造。(阅读原文,查看更多内容。)
2.7 SEM剖析
酚醛树脂和热解油⁃酚醛树脂的扫描电镜图如图2所示,两种树脂固化后的微观特征根本类似,呈现出平均、连续和致密的外观特性,标明树脂固化后内部都构成了良好的交联网状构造。由图2a可知,酚醛树脂外表部分呈现小颗粒状物质,并存在线型细裂纹,表现出一定的脆性;由图2b可知,热解油⁃酚醛树脂外表未见明显裂纹,但可察看到波纹状凸起,标明树脂的韧性得到改善。(阅读原文,查看更多内容。)
结论与讨论
1)应用生物油、苯酚和多聚甲醛为原料合成出满足制备玻璃钢资料请求的热解油⁃酚醛树脂,调查了合成工艺对树脂性能的影响规律,优选出最佳合成条件为:甲醛/苯酚摩尔比1.8、热解油添加量为苯酚质量的20%、NaOH/苯酚摩尔比0.25、反响时间10min。

2)热解油⁃酚醛树脂的主要性能指标为:黏度743mPa•s、固体含量77.1%、游离酚含量3.1%、游离醛含量1.2%、凝胶时间28.0min、氧指数92.7%。制备的玻璃钢资料的氧指数为90.3%、弯曲强度为138.5MPa、弯曲模量为4582.3MPa,上述性能均优于普通酚醛所制玻璃钢。

3)FT⁃IR和SEM剖析结果标明,热解油⁃酚醛树脂的分子构造与微观形态和普通酚醛树脂类似。
酚醛树脂增加韧性可添加

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