多聚甲醛/苯酚树脂合成及泡沫体的制备研究
本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；当树脂合成反应时间介于110分钟至140分钟时，所制备的泡沫外观均匀细腻；当多聚甲醛与苯酚的单体比例(1.8～2.8)增加，CH2OH指数增大(1.6～3.1)，泡沫的固化时间延长(70min～160min)，表明了树脂的活性并不是随羟甲基含量的增加而提高的；采用添加苯酚的方法调节体系的羟甲基指数，当CH2OH指数在1.2～2.0之间时，酚醛泡沫固化时间较短，泡沫的容重和表观质量较好，适宜制备酚醛泡沫。
最后，用万能材料测试机测定了酚醛泡沫(容重为33～51kg/m3)的压缩强度，为0.130～0.217MPa，压缩弹性模量为2.5～9.6MPa；用HC-2氧指数测定仪测定了酚醛泡沫的氧指数，为41％。
多聚甲醛;苯酚树脂;酚醛树脂;羟甲基指数;凝胶化时间;酚醛泡沫体;保温材料
北京化工大学
硕士
高分子化学与物理
程珏
2006
中文
O632.72;TQ328
60
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）