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通常在酚醛树脂中引入二甲苯甲醛(XF)树脂(称二甲苯改性酚醛树脂,或酚改性XF树脂)以改善酚醛树脂的耐热性能和防潮性等,由于酚改性XF树脂中酚羟基含量减少,这样不仅可以提高其耐热性能,还可以提高耐化学腐蚀性能。但用苯酚改性XF树脂固化温度高,固化时间长,应用受到限制。因此制备一种固化温度适中,固化速度快的酚改性XF树脂是十分必要的。
基于上述原因,我们开展了酚改性XF树脂的研究,得到以下结果:
(1)优化配方设计,制备了苯酚改性XF树脂(2#树脂)、双酚A改性XF树脂(3#树脂)。
(2)应用DSC技术研究树脂的固化行为,并用Ozawa方法计算得到了线性酚醛树脂(1#树脂)、2#树脂和3#树脂的固化反应活化能分别为11 1.55kJ/mol、214.61 kJ/mol、163.55kJ/mol,表明3#树脂明显减小了改性树脂的固化反应活化能,并有效的降低了改性树脂的固化温度。
(3)应用TGA技术研究树脂的热分解行为,结果表明:1#、2#、3#撑树脂失重5%对应的温度为534℃,585℃,612℃,其热分解活化能分别为201.84 kJ/mol、223.90 kJ/mol、297.02 kJ/mol,这表明3℃树脂具有更优异的耐热性能。
(4)探讨了酚醛树脂/木粉复合体系模塑料的性能,比较了1#、2#、3#树脂/木粉复合体系的热变形温度,分别为170℃,190℃,200℃,显然3#树脂/木粉复合体系模塑料耐热性能有了显著提高。