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多聚甲醛/苯酚树脂合成及泡沫体的制备研究

作　者: 马俊杰
导　师: 程珏
学　校: 北京化工大学
专　业: 高分子物理与化学
关键词: 多聚甲醛 酚醛树脂 羟甲基指数 凝胶化时间 酚醛泡沫
分类号: TQ328
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 454次
引　用: 5次
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内容摘要


本论文采用多聚甲醛和苯酚为原料合成了可发性酚醛树脂，并以此树脂制备了酚醛泡沫保温材料。 首先，通过FTIR分析羟甲基指数和热台法分析凝胶化时间的方法，研究了反应时间、反应温度、多聚甲醛与苯酚摩尔比以及催化剂种类等合成反应条件对树脂结构、活性的影响。用旋转粘度计分析了树脂粘度及固含量随反应条件的变化。结果表明：反应时间增加，酚醛树脂中CH2OH指数逐渐增加，凝胶化时间逐渐变短，树脂的粘度、固含量随反应时间逐渐增加；反应温度升高，羟甲基指数降低，凝胶化时间依次降低；随着多聚甲醛与苯酚比例增加（从1.8升高到2.6），酚醛树脂的羟甲基指数不断增大（1.5～3.1），凝胶化时间逐渐降低，树脂粘度和固含量先增加后减小，树脂中游离甲醛含量增加；用KOH合成树脂的凝胶化时间比用NaOH的长，催化剂种类对生成物结构、树脂粘度和固含量影响较小。 其次，利用Arrhenius方程计算出固化反应活化能，即多聚甲醛／苯酚摩尔比为1.8，NaOH（20％水溶液）与苯酚摩尔比为0.04时，固化反应的活化能73.846kJ／mol。 然后，将合成的树脂制备成酚醛泡沫，研究了树脂结构对泡沫体性能的影响。实验结果为：反应时间延长，酚醛泡沫固化时间先减小后增加；

全文目录


第一章 文献综述  13-32
  1.1 引言  13-16
    1.1.1 酚醛泡沫及其发展  13-15
    1.1.2 酚醛泡沫的改性研究  15-16
  1.2 酚醛泡沫的原料  16-20
    1.2.1 制备酚醛树脂的原材料  17-18
    1.2.2 表面活性剂  18
    1.2.3 发泡剂  18-19
    1.2.4 催化剂  19-20
  1.3 酚醛树脂合成反应机理  20-25
    1.3.1 热塑性酚醛树脂  20-22
    1.3.2 热固性酚醛树脂  22-25
  1.4 反应条件对可发性酚醛树脂的影响  25-29
    1.4.1 单体活性对酚醛树脂的影响  26
    1.4.2 苯酚和甲醛初始比例影响苯酚邻位取代比例  26-27
    1.4.3 催化剂种类和用量对酚醛树脂的影响  27-28
    1.4.4 反应温度对酚醛树脂的影响  28-29
    1.4.5 聚合度对酚醛树脂的影响  29
  1.5 酚醛树脂的清洁生产  29-32
    1.5.1 清洁生产定义  29-30
    1.5.2 酚醛树脂的清洁生产工艺  30-32
第二章 实验部分  32-39
  2.1 主要原料来源、规格和性质  32-33
  2.2 可发性酚醛树脂的合成  33
  2.3 酚醛树脂的分析测试  33-36
    2.3.1 可发性酚醛树脂凝胶化时间的测定  33
    2.3.2 FTIR光谱分析  33-34
    2.3.3 酚醛树脂CH_2OH指数的测定  34
    2.3.4 酚醛树脂粘度的测定  34
    2.3.5 酚醛树脂固含量的测定  34-35
    2.3.6 酚醛树脂中游离甲醛含量的测定  35-36
  2.4 泡沫的制备  36-39
    2.4.1 酚醛泡沫所用原料  36
    2.4.2 配方实例  36-37
    2.4.3 发泡工艺  37
    2.4.4 泡沫性能的测试  37-39
第三章 结果与讨论  39-64
  3.1 酚醛树脂的合成  39-53
    3.1.1 化学反应历程  39-40
    3.1.2 反应时间对酚醛树脂的影响  40-44
    3.1.3 反应温度对酚醛树脂的影响  44-46
    3.1.4 多聚甲醛/苯酚比例对酚醛树脂的影响  46-50
    3.1.5 催化剂种类对酚醛树脂的影响  50-52
    3.1.6 酚醛树脂的固化反应活化能  52-53
  3.2 酚醛泡沫  53-64
    3.2.1 树脂反应时间对泡沫的影响  53-55
    3.2.2 多聚甲醛/苯酚比例对泡沫的影响  55-57
    3.2.3 酚醛树脂结构与酚醛泡沫制备的关系  57-62
    3.2.4 催化剂种类对泡沫性能的影响  62
    3.2.5 酚醛泡沫的压缩强度  62-63
    3.2.6 酚醛泡沫的氧指数  63-64
第四章 结论  64-66
  4.1 酚醛树脂的合成  64
  4.2 酚醛泡沫的制备  64-66
参考文献  66-69
附录  69-70
致谢  70-71
研究成果及发表的学术论文  71-72
作者简介  72

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 合成树脂与塑料工业 > 泡沫塑料
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