壳法用酚醛树脂微波合成的研究

论文题目: 壳法用酚醛树脂微波合成的研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 材料加工工程

作者: 夏春

导师: 李远才

关键词: 热塑性酚醛树脂,微波合成,传统合成,改性,覆膜砂,游离酚,流动性,聚合速度

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着全球经济一体化进程的加快,我国酚醛树脂行业迎来巨大机遇的同时,也面临着前所未有的挑战。为在竞争日益激烈的国际化市场中求生存、求发展,就必须加大力度进行科技创新,在改善树脂生产中存在的合成时间长、效率低、耗能大等缺点的基础上,解决树脂游离酚含量高、聚合速度慢、综合性能差等问题,以满足铸造业日益增长的质量、环保、效率等方面的需求。为此,本课题将高效快速、节能环保的微波加热技术应用于热塑性酚醛树脂的合成中,通过合成工艺的筛选、优化和化学改性等方法,试图开发出综合性能优良的壳法用酚醛树脂,并在此基础上,对树脂微波合成以及改性剂介入树脂分子结构的机理进行研究和分析。为热塑性酚醛树脂微波合成的研究奠定基础,本文首先对热塑性酚醛树脂传统合成工艺进行了研究,并探讨了树脂软化点、聚合速度、流动性等理化性能对覆膜砂强度的影响规律。然后,在对家用微波炉加热原理及热塑性酚醛树脂在微波炉中合成特点进行分析的基础上,基于家用微波炉的改造,开发了一套具有回流、搅拌、测温等功能的适合实验室的微波合成装置。利用该微波合成装置,以传统合成为对比,通过红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)等手段分别从微波合成反应、微波脱水两个方面系统地分析了微波合成对树脂性能影响的规律及其原因,揭示了微波合成致使流动性、聚合速度等树脂性能改善的原因所在; 并通过实验证实了树脂微波合成中存在着潜在的局部热点,而局部热点和反应体系的过热是致使微波合成时间相比于传统工艺缩短约80%的根本原因。另外,本文也以大量的实验数据为样本,建立了基于热塑性酚醛树脂微波合成的人工神经网络模型,并利用该人工神经网络对树脂的合成配方及工艺进行了进一步的优化。在上述工艺优化的基础上,本文还开展了A 催化剂或其与草酸所组成的复合催化体系、双酚A(BPA)及水杨酸改性的研究,在获得综合性能优良的改性树脂同

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 酚醛树脂及其在壳法工艺中应用的概况及本课题的建立

1.2 酚醛树脂合成工艺的发展

1.3 我国在酚醛树脂及壳法工艺科研、生产中与国外的差距

1.4 微波加热及其在聚合物合成中的应用

1.5 本课题的目的、意义

1.6 本课题的主要内容

2 实验材料与检测、分析方法

2.1 实验用主要原材料

2.2 检测与分析方法

3 热塑性酚醛树脂传统合成的研究

3.1 引言

3.2 热塑性酚醛树脂传统合成方法

3.3 热塑性酚醛树脂传统合成实验

3.4 树脂性能与覆膜砂强度关系的研究

3.5 本章小结

4 热塑性酚醛树脂微波合成装置原理及设计

4.1 引言

4.2 微波化学反应装置及发展

4.3 家用微波炉基本原理

4.4 热塑性酚醛树脂微波合成特点

4.5 热塑性酚醛树脂微波合成实验装置的设计与开发

4.6 本章小结

5 热塑性酚醛树脂微波合成工艺的研究

5.1 引言

5.2 热塑性酚醛树脂微波合成实验

5.3 热塑性酚醛树脂微波合成与传统合成工艺的比较

5.4 微波加热对热塑性酚醛树脂性能影响的机理分析

5.5 热塑性酚醛树脂微波合成工艺的综合分析

5.6 微波加热对树脂合成时间影响的机理分析

5.7 本章小结

6 热塑性酚醛树脂微波合成的工艺优化

6.1 引言

6.2 热塑性酚醛树脂微波合成工艺参数的研究

6.3 基于热塑性酚醛树脂微波合成工艺的人工神经网络模型

6.4 本章小结

7 改性热塑性酚醛树脂的微波合成

7.1 引言

7.2 现有壳法用酚醛树脂分子结构的分析

7.3 双酚A 改性热塑性酚醛树脂的研究

7.4 A 催化体系热塑性酚醛树脂微波合成的研究

7.5 壳法用改性酚醛树脂的研究

7.6 本章小结

8 改性热塑性酚醛树脂的实用性试验

8.1 福建某造型材料公司的试验

8.2 武汉力发化工公司的试验

8.3 重庆长江造型材料公司的试验

9 主要结论和展望

9.1 主要结论

9.2 展望

致谢

参考文献

附录1 攻读博士学位期间发表和撰写的论文

附录2 树脂微波合成工艺实验数据

附录3 福建某造型材料公司试验报告

附录4 武汉力发化工有限责任公司试验报告

附录5 重庆长江造型材料有限责任公司试验报告

发布时间: 2006-04-05

参考文献

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