高性能壳法用酚醛树脂的合成及其信息管理系统的开发

论文题目: 高性能壳法用酚醛树脂的合成及其信息管理系统的开发

论文类型: 博士论文

论文专业: 材料加工工程

作者: 李荣启

导师: 李远才

关键词: 热塑性酚醛树脂,抗拉强度,软化点,聚合速度,游离酚,改性剂,附加物,信息管理系统

文献来源: 华中科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 壳法目前在铸造生产中占据着非常重要的地位,在未来一段时间内仍将得到进一步普及和应用,但是我国壳法用热塑性酚醛树脂目前还存在着一些问题:在适宜的软化点下树脂的聚合速度较慢; 抗拉强度不够高; 游离酚含量偏高; 有时尤其是在暑季贮存时发生粘结成团的现象等。为解决这些问题并增强我国壳法用酚醛树脂的市场竞争力,本文对壳法用酚醛树脂的复合催化、改性剂改性等合成工艺和检测方法进行了系统的研究。在对目前壳法用酚醛树脂检测方法进行分析的基础上,对软化点的测定方法及结果进行了较系统的研究,建议仍采用国标所规定的(5±0.5)℃/min 的升温速度; 并提出树脂软化点低于95℃时,可用蒸馏水或纯净水代替甘油作为传热介质。在强酸催化条件下,采用2#催化剂合成的热塑性酚醛树脂的合理工艺为:甲醛与苯酚物质的量比为0.86~0.88; pH 值为0.5~1.5; 合成时间为3.0h~4.5h; 脱水温度为150℃~180℃。在弱酸催化条件下,采用1#催化剂可以合成出高邻位速聚型酚醛树脂,但由于其游离酚含量偏高,且合成时间长,难于在生产中推广应用。为得到速聚型壳法用酚醛树脂,又可缩短合成反应时间,提出了复合催化合成工艺。采用该工艺可制备出聚合速度20s~30s,软化点80℃~90℃,且具有较高抗拉强度的速聚型酚醛树脂。树脂的红外光谱图表明,采用强酸催化的热塑性酚醛树脂主要含有对位取代结构,而在复合催化条件下合成的速聚型热塑性酚醛树脂则主要含有邻位取代结构。复合催化法获得高邻位速聚型酚醛树脂的工艺条件:pH 值为4.5~5.5,甲醛与苯酚物质的量比为0.85 左右,甲醛两次投料比为2.0,2#催化剂的加入量0.57%(相对于苯酚的质量),合成反应时间7h,脱水温度170℃。在改性合成的研究中,采用4#改性剂可使树脂聚合速度明显加快,并提高抗拉强度; 8#改性剂可明显提高树脂的抗拉强度; 10#改性剂可有效降低树脂游离酚含量至2.4%左右; 12#改性剂可使低软化点壳法用热塑性树脂暑季贮存不结

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1．1 本课题目的和意义

1．2 国内外热塑性酚醛树脂研究概况

1．3 信息管理系统

1．4 本课题主要研究内容

1．5 本课题预期达到的目标

1．6 本课题技术关键

2 壳法用热塑性酚醛树脂的性能检测

2．1 树脂主要理化性能的检测

2．2 树脂工艺性能检测

2．3 本章小结

3 传统热塑性酚醛树脂的合理配方及合成工艺

3．1 试验用原材料及合成装置

3．2 试验结果及分析

3．3 本章小结

4 复合催化条件下速聚型热塑性酚醛树脂的合成

4．1 引言

4．2 高邻位热塑性酚醛树脂的合成及其问题

4．3 复合催化条件下速聚型热塑性酚醛树脂的合成

4．4 本章小结

5 高性能壳法用热塑性酚醛树脂的合成

5．1 引言

5．2 速聚型热塑性酚醛树脂

5．3 高强型热塑性酚醛树脂

5．4 低游离酚热塑性酚醛树脂

5．5 抗粘连的热塑性酚醛树脂

5．6 高性能热塑性酚醛树脂

5．7 本章小结

6 附加物对覆膜砂强度影响的研究

6．1 引言

6．2 试验方法

6．3 试验结果及强化机理分析

6．4 本章小结

7 壳法用热塑性酚醛树脂信息管理系统

7．1 系统设计

7．2 数据库设计

7．3 功能设计

7．4 程序设计

7．5 本章小结

8 结论和展望

8．1 全文结论

8．2 展望

致谢

参考文献

附录Ⅰ 攻读博士学位期间发表的论文

附录Ⅱ 树脂性能数据表

附录Ⅲ NMIS 数据库表

发布时间: 2006-04-05

高性能壳法用酚醛树脂的合成及其信息管理系统的开发

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