酚醛樹脂作為最早的合成樹脂之一,多與其他材料復合使用,其高性能化涉及樹脂本身性能的提高及作為復合材料應用時的性能研究。本文在此基礎(chǔ)上,選用兩種高性能酚醛樹脂,即無氨補強樹脂RT2304和雙馬改性增粘樹脂,研究了樹脂本身性能的改善,以及在子午線輪胎橡膠配方中的應用。通過非等溫固化研究了RT2304樹脂的固化行為,采用n級模型擬合法和非模型擬合法對固化反應階段進行分析,確定固化工藝。研究表明,RT2304樹脂的反應活化能E=99.1kJ/mol,A=4.1×10¹⁰ s^-1,n=0.94;固化反應過程分為凝膠化、交聯(lián)和擴散三個階段;Flynn-Wall-Ozawa,Kissinger-Akahira-Sunose兩種方法計算的反應活化能與固化度的關(guān)系曲線一致,對固化行為的描述較為準確。通過對加工特性、物理機械性能和動態(tài)力學性能的分析,探討RT2304樹脂在子午線輪胎三角膠中的應用。通過熱分析對雙馬改性增粘樹脂和烷基酚-乙炔樹脂進行耐熱性及熱解動力學的表征。研究表明,雙馬改性增粘樹脂引入雙馬來酰亞胺基團,提高耐熱性;雙馬改性增粘樹脂熱分解E=225... 

【文章來源】：青島科技大學山東省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

輪胎結(jié)構(gòu)圖

高性能酚醛樹脂在子午線輪胎橡膠配方中的應用研究6熱固性酚醛樹脂是在酚類化合物和醛類化合物物質(zhì)的量之比小于1的情況下，加入堿性催化劑，相比于熱塑性酚醛樹脂，其無需在后期加入亞甲基供體，因為含有活性的羥甲基基團，可加熱自固化。熱固性酚醛樹脂總反應過程可分為以下兩步：苯酚與甲醛之間的加成反應，在堿性催化劑的條件下，苯酚首先與甲醛發(fā)生加成反應生成羥甲基酚。由于酚羥基具有極性，在該基團的影響下，處于酚羥基的鄰位和對位活化，反應活性增大，這些活性位置容易受到甲醛進攻生成鄰位或?qū)ξ涣u甲基酚。羥甲基酚還可繼續(xù)與甲醛發(fā)生加成反應而生成二羥甲基酚及三羥甲基酚，加成反應產(chǎn)物是一羥甲基酚和多羥甲基酚的混合物。這些產(chǎn)物在反應過程中不斷進行縮聚反應，樹脂分子量進一步增大，如果任由反應進行，最終生成具有不溶不熔的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，酚醛樹脂在堿性條件下的制備過程如圖1-3所示。圖1-3酚醛樹脂的制備過程（堿性條件）Fig.1-3Preparationprocessofphenolicresin1.2.2酚醛樹脂的高性能化研究酚醛樹脂作為重要的合成樹脂之一，其在應用中極少單獨使用，多與其它材料復合使用，其高性能化研究涉及到酚醛樹脂本身的性能研究及作為復合材料應用時的綜合性能研究，酚醛樹脂高性能化的研究如圖1-4所示。近年來，國內(nèi)外針對酚醛樹脂脆性大的弱點研究對其改性及其復合材料的增強、增韌，開發(fā)出系列具有優(yōu)異的耐熱性和阻燃性的高機械強度的酚醛樹脂品種[23]。

青島科技大學研究生學位論文7圖1-4酚醛樹脂的高性能化研究Fig.1-4StudyonHighPerformanceofPhenolicResin1、酚醛樹脂的增韌研究酚醛樹脂的增韌可分為化學增韌（反應型）及物理增韌（共混型）。(1)化學增韌通過化學反應將具有韌性的柔性長鏈分子接枝到酚醛樹脂的主鏈上，使苯酚連接上柔性長鏈，然后再與甲醛反應制得增韌改性的酚醛樹脂。當酚醛樹脂受力發(fā)生龜裂時，這些柔性鏈能吸收部分能量，并使應力分散，降低樹脂的模量，從而降低脆性，增韌改性常用改性劑有烷基酚、腰果油、桐油、尼龍、橡膠、PVB等改性。此外，環(huán)氧樹脂也可對酚醛樹脂進行改性。一般而言，未改性的酚醛樹脂在固化行為過程中會釋放小分子物質(zhì)，如游離酚和甲醛，環(huán)氧樹脂中同時含有環(huán)氧基團和羥基，這兩種官能團可與酚醛樹脂上具有反應活性的酚羥基和羥甲基進行交聯(lián)反應，其結(jié)果是增大了柔韌長鏈在分子中的占比，降低了酚醛樹脂的極性，同時改善了脆性。HuangS等[24]通過正交試驗研究了腰果殼液(CNSL)用量、原料摩爾比、催化劑用量、反應時間對改性酚醛樹脂性能的影響。結(jié)果表明，適用于復合材料的CNSL改性酚醛樹脂的最佳合成工藝為：CNSL用量為20%，原料摩爾比為0.89，催化劑的量為0.6%，反應3h，CNSL改性酚醛樹脂基復合材料具有較好的韌性。YangM等[25]用2%聚乙烯醇對酚醛樹脂進行改性，通過混合和模塑制備試樣。傅里葉變換紅外光譜結(jié)果表明，在復合材料的結(jié)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]功能樹脂對綠色輪胎胎面膠復合材料性能的影響研究[D]. 吳振亞.北京化工大學 2017
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本文編號：3266665