快速成型与耐热、高强度酚醛注塑料的制备技术及性能研究

论文题目: 快速成型与耐热、高强度酚醛注塑料的制备技术及性能研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 化学工程,聚合反应工程

作者: 周大鹏

导师: 李伯耿,范宏

关键词: 酚醛树脂,高邻位,固化,注塑料,快速成型,化学流变,镁盐晶须,原位复合,玻纤增强,粘弹性,苯基马来酰亚胺,后固化

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 酚醛注塑料具有制品成型快,产量高,质量优异等优点,近年来受到了越来越多的关注,其中快速成型酚醛注塑料和耐热、高强度酚醛注塑料是其两个主要发展方向,另外对酚醛注塑料制品进行后固化处理可以强化其使用性能。本文主要对快速成型酚醛注塑料,耐热、高强度酚醛注塑料和酚醛注塑料制品后固化中的基础理论和工程技术方面的若干问题进行了系统的研究。酚醛注塑料的成型性能主要涉及固化性能和流动行为两个方面,制备快速成型酚醛注塑料的技术关键在于合理解决快速固化与流动特性之间的矛盾。论文通过调控酚醛树脂结构,研究树脂的固化行为及其注塑料制备与成型过程中的化学流变特性,优化了制备工艺,有效地平衡了注塑料的固化成型性与流动特性间的关系。首先考察了酚醛缩合反应体系中pH值、催化剂及物料配比等因素对酚醛树脂结构的影响,探索了高邻位酚醛树脂合成过程中影响反应稳定性的关键因素。研究表明,采用复合催化剂可以调控树脂的结构,得到不同O/P值（酚醛树脂链结构中的邻对位比）的酚醛树脂;控制反应后期羟甲基的浓度,可以抑制支化反应,使反应稳定地进行;用13C-NMR方法可定量地表征酚醛树脂的结构及其O/P值。酚醛树脂的固化行为直接影响到其注塑料的成型与注塑制品的性能。本文分别采用DSC分析和抽提等方法研究了不同O/P值酚醛树脂的固化活化能及固化历程。发现酚醛树脂的固化活化能随着其O/P值的增加而降低,固化进程变得更加容易。在酚醛树脂的固化过程中,先形成大量微凝胶,形成微凝胶的速度随树脂O/P值的增加而加快;微凝胶继续相互碰撞挤压进一步形成固化网络结构,该过程为扩散控制,固化速度不受酚醛树脂O/P值的影响。提高固化温度或树脂的O/P值可有利于固化结构与组成的均一性。为了调控快速成型酚醛注塑料的固化程度及平衡注塑料的成型与流动性之间的关系,考察了辊炼工艺、树脂O/P值对酚醛注塑料的成型时间及流动特性的影响。发现树脂O/P值愈高,其注塑料的流动性随辊压温度或辊压时间的增加而

论文目录:

摘要

Abstract

第一章引言

1．1 概述

1．2 研究背景

1．3 研究内容

References

第二章文献综述

2．1 酚醛树脂

2．1．1 酚醛树脂的发展历史

2．1．2 酚醛树脂的合成

2．1．3 酚醛树脂的应用

2．1．4 酚醛树脂的现状及发展

2．2 酚醛注塑料

2．2．1 酚醛注塑料的组分

2．2．1．1 酚醛树脂

2．2．1．2 填料

2．2．1．3 固化剂及助固化剂

2．2．1．4 增塑剂

2．2．1．5 润滑剂

2．2．2 酚醛注塑料的发展

2．3 快速成型酚醛注塑料

2．3．1 高邻位酚醛树脂的合成进展

2．3．2 酚醛树脂的固化行为研究

2．3．3 酚醛注塑料的流变行为研究

2．4 耐热、高强度酚醛注塑料的研究

2．4．1 酚醛树脂的耐热、高强度改性

2．4．2 填料增强耐热、高强度酚醛注塑料

2．5 酚醛复合材料的粘弹性研究

2．6 酚醛注塑料制件后固化行为研究

References

上篇快速成型酚醛注塑料

第三章高邻位酚醛树脂合成与结构表征

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验原料

3．2．2 实验装置

3．2．3 聚合

3．2．4 性能表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 催化剂的选择

3．3．2 高邻位酚醛树脂反应历程分析

3．3．3 反应稳定性研究

3．3．3．1 加成阶段

3．3．3．2 缩聚阶段

3．3．4 高邻位酚醛树脂的性能及其影响因素

3．3．4．1 催化剂用量的影响

3．3．4．2 P／F的影响

3．3．4．3 反应体系pH值的影响

3．3．4．4 反应时间的影响

3．3．5 Novolac型酚醛树脂邻对位结构的表征

3．3．5．1 酚醛树脂的红外光谱(FT-IR)表征

3．3．5．2 酚醛树脂的核磁共振(NMR)表征

3．4 结论

References

第四章不同邻对位比酚醛树脂的固化行为研究

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 样品准备及其基本性能

4．2．2 DSC实验

4．2．3 抽提实验

4．3 结果与讨论

4．3．1 DSC法研究酚醛树脂的固化行为

4．3．1．1 不同O／P值酚醛树脂的固化反应活化能求解

4．3．1．2 不同O／P值酚醛树脂的固化反应历程分析

4．3．1．3 不同O／P值酚醛树脂固化反应速率

4．3．2 抽提法研究酚醛树脂的固化进程

4．3．2．1 抽提条件的确定

4．3．2．2 树脂的O／P值对酚醛树脂两阶段固化速度的影响

4．3．2．3 不同O／P值酚醛树脂的固化历程分析

4．4 结论

References

第五章快速成型酚醛注塑料的制备及其性能研究

5．1 前言

5．2 实验部分

5．2．1 原料与仪器

5．2．2 制备工艺

5．2．3 性能表征

5．3 结果与讨论

5．3．1 制备工艺的影响

5．3．1．1 工作辊温度的影响

5．3．1．2 辅助辊筒温度的影响

5．3．1．3 辊压时间的影响

5．3．2 酚醛树脂O／P值的影响

5．3．3 不同O／P值酚醛树脂注塑料的注塑性能及其他性能

5．4 结论

References

第六章酚醛注塑料的化学淹变行为研究

6．1 前言

6．2 实验部分

6．2．1 实验原料

6．2．2 流变测试

6．3 结果与讨论

6．3．1 等温流变行为

6．3．2 流变模型的建立

6．3．3 动态流变模型的建立及其预测

6．4 结论

References

第七章镁盐晶须原位复合酚醛树脂及其性能研究

7．1 引言

7．2 实验部分

7．2．1 原料准备

7．2．2 镁盐晶须酚醛树脂复合物的制备

7．2．3 性能表征

7．3 结果与讨论

7．3．1 酚醛树脂体系的选择

7．3．2 镁盐晶须的表面改性

7．3．2．1 晶须表面的偶联机理

7．3．2．2 偶联剂的选择

7．3．2．3 偶联方法的比较

7．3．2．4 偶联剂的用量

7．3．3 镁盐晶须的分散

7．3．4 晶须含量对复合体系性能的影响

7．3．4．1 镁盐晶须酚醛树脂复合物的热稳定性

7．3．4．2 固化性能

7．3．4．3 力学性能

7．3．4．4 注塑性能

7．4 结论

References

中篇玻璃纤维增强耐热、高强度酚醛注塑料

第八章玻纤增强复配酚醛树脂体系注塑料的研究

8．1 前言

8．2 实验部分

8．2．1 实验原料及设备

8．2．2 注塑料配方

8．2．3 注塑料制备工艺

8．2．4 注塑料性能表征

8．3 实验结果与讨论

8．3．1 树脂基质和固化体系

8．3．2 玻纤的预处理

8．3．3 玻纤的分散

8．3．4 玻纤增强酚醛注塑料的性能

8．3．4．1 力学性能

8．3．4．2 耐热性能

8．3．4．3 流变性能

8．4 结论

References

第九章玻纤增强复配酚醛树脂注塑料制件的粘弹性研究

9．1 前言

9．2 实验部分

9．2．1 实验原料

9．2．2 DMA测试

9．3 结果与讨论

9．3．1．动态粘弹变化历程分析

9．3．2 建立模量主曲线

9．3．3 动态粘弹模型的建立

9．3．4 过渡态描述

9．4 结论

References

第十章 N-苯基马来酰亚胺改性酚醛树脂的合成及其结构性能研究

10．1．引言

10．2 实验部分

10．2．1 实验原料

10．2．2 改性酚醛树脂的合成

10．2．3 结构与性能表征

10．3 结果与讨论

10．3．1 N-苯基马来酰亚胺改性酚醛树脂的合成

10．3．2 PPMF树脂的结构表征

10．3．3 改性酚醛树脂的固化性能

10．3．4 改性酚醛树脂的耐热性能

10．4 结论

References

下篇不同填科体系增强酚醛注塑料制件的后固化行为研究

第十一章不同填料体系增强酚醛注塑料制件的后固化行为研究

11．1前言

11．2 实验部分

11．2．1 实验原料

11．2．2 样条制备

11．2．2．1 样条制备基本配方

11．2．2．2 样条压制

11．2．3 后固化试验

11．2．4 性能表征

11．3 实验结果与讨论

11．3．1 耐热性能

11．3．2 力学性能

11．3．2．1 冲击强度(缺口)

11．3．2．2 弯曲性能

11．3．3 吸水性能

11．3．4 电性能

11．3．5 重量损失

11．4 结论

References

第十二章结论

致谢

发布时间: 2006-05-10

参考文献

[1].光固化快速成型材料的研究与应用[D]. 翟媛萍.南京理工大学2004

快速成型与耐热、高强度酚醛注塑料的制备技术及性能研究

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