浸渍用纳米SiO2与PF预聚物复合材料合成实验

为了选取性能优良的浸渍纳米复合材料,利用凝胶渗透色谱仪对16种不同合成条件下的纳米复合材料样品进行实验,分别求得相对分子量和检测纳米复合材料质量指标.结果 表明,n(苯酚)∶ n(甲醛)∶ n(NaOH)∶ n(纳米SiO2)为1∶ 2.0∶ 0.1∶ 0.27,反应时间超过180min时,纳米复合材料的分散指数小,相对分子量均匀;相对分子量分布在200～400的占98.3%.树脂质量指标检测表明:ω(固体)为49.8%,ω(游离苯酚)为0.18%,ω(游离甲醛)为0.10%,ω(可被溴化物)为15.5%.     

硼改性酚醛树脂的合成及其热性能研究

通过合成性能优于传统酚醛树脂的新型酚醛树脂以满足国内工业、机械制造业飞速发展的配套需要.主要研究硼改性酚醛树脂的特定合成工艺,并与传统热固性酚醛树脂进行比较,研究催化剂用量、酚醛比、硼酸加入量等因素对硼改性酚醛树脂性能的影响.并通过红外光谱和热重分析仪等分析手段对硼改性酚醛树脂的结构和热性能进行表征.实验结果表明:合成硼改性酚醛树脂的最佳反应条件为n(甲醛)∶n(苯酚)∶n(硼酸)=1.4∶1∶0.4,氢氧化钠用量为苯酚质量的3%,第一阶段反应时间为1.5h,反应温度为60℃,第二阶段反应时间为1.5h,反应温度为90℃,在该条件下合成的硼改性酚醛树脂的残碳率为71.07%,远高于传统酚醛树脂的残碳率48.48%.     

速生杨木PF浸渍增强机理及力学性能可靠性分析

利用满细胞法真空加压浸渍方案,对速生杨木进行低分子酚醛树脂增强改性处理,对材料改 性前后力学性能及其可靠性进行分析。结果表明：低分子酚醛树脂浸渍改性处理是速生杨木增强的 有效手段,能够大幅度改善速生杨木的力学性能,改性后材料的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹压 缩强度分别较改性前提高了87.784 %、22.136 %和207.358 %;可靠性分析结果表明,以抗弯弹性模 量、抗弯强度和顺纹抗压强度为考察指标,速生杨木及其低分子酚醛树脂浸渍改性材的强度指标均 符合正态统计分布规律。     

响应面法优化中温固化酚醛树脂的制备

以尿素、间苯二酚为改性剂,在碱性条件下制备中温固化酚醛树脂。利用Design-Expert软件建立数学模型,以胶合强度为响应值,优化酚醛树脂的原料配比。结果表明,中温固化酚醛树脂原料的最佳配比为:甲醛与苯酚摩尔比为2.32,氢氧化钠与苯酚摩尔比0.56,尿素加量为苯酚质量的20.03%,间苯二酚加量为苯酚质量的9.98%。在此条件下制备的酚醛树脂可以在105～115 ℃下固化。     

甘蔗渣木质素改性酚醛树脂胶粘剂研究

利用甘蔗渣木质素部分替代有毒苯酚和甲醛,制备了高强度的木质素基酚醛树脂(LPF)胶粘剂,探讨了木质素替代苯酚量、甲醛/苯酚摩尔比、催化荆浓度,反应温度以及反应时间等工艺条件对木质素基胶粘剂综合性能的影响,优化了制备LPF的工艺参数,比较了优化工艺条件下制备的LPF 胶粘剂与普通酚醛树脂(PF)胶粘剂的性能.结果表明,替代了50%苯酚的甘蔗渣LPF胶粘剂的综合性能优于普通PF胶粘剂,LPF胶在一定储存期内的胶粘强度仍高于PF胶.     

磷酸改性水溶性酚醛树脂的成炭性能

以甲醛和苯酚为原料,氢氧化钡为催化剂,制备一种低游离酚的水溶性酚醛树脂.对水溶性酚醛树脂及磷酸改性的水溶性酚醛树脂的结构和成炭机理进行研究,同时探讨甲醛与苯酚的比例和反应时间对树脂残炭率的影响.研究结果表明,水溶性酚醛树脂在800 ℃下的残炭率为55.0%,而磷酸改性后树脂的残炭率可以达到66.7%.原因可能是磷酸进入树脂中提高了树脂的芳香性,降低了树脂在高温下的分解量,从而提高了水溶性酚醛树脂的残炭率.     

水热法制备纳米酚醛树脂微球的研究

以间苯二酚(R)、甲醛(F)为原料,氨水为催化剂,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,氯化钠(Na Cl)为添加剂,在乙醇与水按照一定比例形成的混合溶剂中,采用水热法合成酚醛树脂微球。研究了反应温度、反应物质量分数、表面活性剂CTAB用量及Na Cl的加入对微球形貌和平均粒径的影响。结果表明:表面活性剂CTAB的加入不仅能有效控制粒径大小,还能使产物形貌具有球形-蠕虫状-球形的变化过程;适量中性盐Na Cl的加入能有效抑制微球间的团聚,得到单分散微球。当合成条件为水热温度T=100℃,反应物质量分数w_(单体)=2%,表面活性剂CTAB用量n_(CTAB)∶n_R=1∶3,Na Cl用量n_(NaCl)∶n_R=1∶1时,反应24 h就能得到单一分散、平均粒径为150 nm的酚醛树脂微球。     

热固性钼酚醛树脂的合成工艺研究

针对普通酚醛树脂(PF)作为耐火材料结合剂使用中存在的问题，研究了以钼酸改性PF的可行性。由苯酚和甲醛先合成羟甲基苯酚，再用钼酸与羟甲基经酯化反应得到一种新型的热固性钼PF。通过正交试验与结果分析，讨论各因素对合成工艺的影响，并确定了最佳的工艺参数，在n(苯酚)：n(甲醛)：n(H2MoO4)：n(NaOH)=1：1．3：0．06：0．15，反应温度为90℃，反应时间为1h的条件下合成的钼PF残碳率可达56．31％，比一般热固性PF的残碳率高出13个百分点。表明它是比较理想的耐火材料用结合剂。     

离子液体支撑液膜萃取处理苯酚废水条件的优化

利用离子液体支撑液膜(SILM)处理废水中的苯酚.以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([Bmim]PF6)为载体、煤油为膜溶剂、聚偏氟乙烯(PVDF)基膜为支撑体膜,采用常温浸渍法制备了离子液体支撑液膜,并以此为液膜相、Na OH溶液为解析相,通过设计单因素实验,研究了离子液体浓度、进料相苯酚浓度、进料相pH、搅拌速率、温度、解析相Na OH浓度对苯酚萃取效果的影响,确定了最适操作条件.结果表明,当离子液体体积分数为30%、进料相苯酚质量浓度为200 mg/L、进料相pH=2、搅拌速率600 r/min、温度25℃、解析相NaOH浓度为0.2 mol/L时,纯苯酚溶液的萃取率最高可达93.5%.对离子液体支撑液膜的稳定性和可重复利用性进行了评估.在最适操作条件下,经过5次连续萃取操作后,苯酚萃取率由93.5%下降为80.5%;对1次萃取后的液膜进行清洗、再浸渍处理,5次萃取后,苯酚溶液萃取率仍可保持在90%以上,显示了良好的稳定性和可重复利用性.此外,最适操作条件下对实际工业苯酚废水进行处理的萃取率为91.1%,渗透系数为2.33×10-5m/s,展现了较好的实际处理效果.     

环保型PVF胶粘剂的制备

以聚乙烯醇(PVA)和甲醛为主要原料,制备了聚乙烯醇缩甲醛(PVF)胶粘剂。研究了PVA与甲醛溶液的质量比(MpvA/M甲醛)、缩合反应时间、缩合温度及pH对产品性能的影响,获得了制备PVF胶粘剂的最佳工艺条件。在此条件下,通过加入改性剂,在提高粘结强度和耐水性的同时,降低了游离甲醛含量,制得了环保且性能优良的PVF胶粘剂。     

蒸汽驱用碱木素高温冻胶交联剂的研制及评价

碱木素冻胶是一种具有热稳定性且易于进入地层深部的高温堵剂,首先合成了碱木素冻胶的交联剂——水溶性酚醛树脂,优化了其合成反应条件,然后评价了碱木素高温冻胶的性能.研究结果表明:水溶性酚醛树脂的最佳合成条件为催化剂NaOH质量分数9%,甲醛与苯酚摩尔比1.8,反应温度85℃,自缩聚反应时间30 min.脱水后的水溶性酚醛树脂中羟甲基质量分数为83.54%,游离醛质量分数为0.35%,黏度为2 950 mPa.s,可在25℃下保存1个月,贮存稳定性好.在酚醛树脂质量分数为3.5%、碱木素质量分数为10%、体系pH值为9.75、高温200℃条件下碱木素冻胶的成胶时间为1.5 h,冻胶强度为0.092 MPa.成胶时间短,冻胶强度高,热稳定性好,具有较好的蒸汽调驱性能和应用前景.     

以生物质快速裂解液制备酚醛树脂泡沫塑料

生物质资源经过快速裂解得到的液体生物油,是未来替代石油的重要资源之一。该文以木焦油为原料,采用萃取法提纯浓缩制得酚类物质质量分数超过85%的木杂酚,其主要成分为邻甲氧基苯酚、对甲基苯酚等。这些物质与甲醛有良好的反应性;进而用w=50%的木杂酚替代苯酚制备了木杂酚改性酚醛树脂泡沫塑料,经正交试验确定反应的最佳条件。研究表明,NaOH催化剂的用量是制备甲阶酚醛树脂的关键因素,同时必须采用硫酸为催化剂才能制得该树脂泡沫塑料。利用不同的催化剂用量和发泡工艺可调节泡沫塑料的力学性能。在最佳条件下,可制得泡孔直径200μm左右,压缩强度为1 003.8 kPa,压缩模量25.37 MPa的泡沫材料,达到了国家酚醛泡沫塑料相关标准的要求。     

小粒径酚醛树脂微球的制备

以苯酚(P)、甲醛(F)为原料,氢氧化钠(C)为催化剂,Span-80为表面活性剂,(NH₄)₂S₂O₈为添加剂,采用W/O静置反相乳化法合成酚醛树脂微球。研究了添加剂(NH4)2S2O8、表面活性剂Span-80、催化剂氢氧化钠的用量及原料液中水溶性酚醛树脂的体积分数对微球形貌和平均直径的影响。结果表明,(NH₄)₂S₂O₈的加入能够调节聚合反应速率;微球的平均直径随着(NH₄)₂S₂O₈和Span-80用量的增加而增大;降低原料液中水溶性酚醛树脂的体积分数能有效减小微球的粒径。当合成条件为n_P∶n_F=1∶2,n_C/n_P=0.05,过硫酸铵与2mL原料液中氢氧化钠的物质的量比3.6∶1,原料液中水溶性酚醛树脂的体积分数66.67%,Span-80 2g,乳化比1/14时,室温磁力搅拌1h,超声3min,合成温度为100℃,反应12h就能得到形貌好、平均直径为1.13μm的酚醛树脂微球。     

环保型酚醛树脂胶黏剂的合成

通过对介绍以淀粉、甲醛、苯酚为原料,在酸性条件下,淀粉水解成D-葡萄糖,脱水生成羟甲基糠醛,与苯酚合成酚醛树脂胶粘剂,合成胶粘剂的粘结性能与未改性的酚醛树脂胶粘剂相比较,没有多大变化,而且减少甲醛的用量,降低了成本。本课题拟用淀粉部分取代甲醛合成淀粉改性酚醛树脂胶粘剂,通过正交试验研究甲醛用量、淀粉用量、pH等因素对样品性能的影响,找出最佳工艺配方。     

仿贻贝强黏性材料的制备及对废胶粉改性的研究

仿效贻贝所释放的强黏性材料的结构,制备出仿贻贝强黏性材料——邻苯二酚改性酚醛树脂(CPF),其中邻苯二酚和苯酚的摩尔比为1∶4时,剪切强度最高为13.5MPa.将CPF添加到废胶粉(WRP)中,压制成型得到弹性材料,SEM显示废胶粉颗粒之间没有明显的缝隙;当CPF与WRP的质量比为0.05时(六次甲基四胺(HMTA)为CPF质量的10%),所制备弹性材料的拉伸强度为6.04MPa;100℃×24h热处理后,弹性材料的拉伸强度达到7.65MPa;随着CPF含量的增加,弹性材料的亲水性增强.     

速生杨树木材表面的动态润湿性能和自由能研究

润湿性是木质材料的一个重要界面特性,它可以表征胶粘剂与木质材料接触状态,木材的表面润湿性能对木质复合材料的胶合强度有较大的影响。根据木质材料的结构与性能特点,笔者建立了描述其表面动态润湿性能的数学模型,在模型中提出了用系数K来评价胶的润湿性能;并运用该模型研究了脲醛树脂（UF）和酚醛树脂（PF）两种胶粘剂对杨木表面的动态润湿性能的影响,以及脲醛树脂胶对同一年轮内的早材和晚材的动态润湿性能,同时还研究了杨木表面自由能与其表面吸水量之间的关系。结果表明:与PF相比,UF在杨木表面的润湿性能较好,UF对早材的润湿性能比对晚材好;在相同时间内,杨木单位表面积吸水量越多,其表面自由能越大。     

低毒脲醛树脂粘合剂的研究

介绍了含游离甲醛低的粘结强度大的建筑行业用脲醛树脂粘合剂的制备方法。研究了树脂合成过程中原材料纯度 ,尿素和甲醛的摩尔比 ,反应温度以及反应时间对粘合剂粘度和固含量等性能的影响。在一定酸度和温度条件下 ,分批加入尿素进行阶段控温反应 ,得到一种胶液性能稳定 ,粘接强度高的建筑板材专用粘合剂     

改性脲醛树脂甲醛与尿素的摩尔比及其影响

分析了三聚氰胺改性脲醛树脂甲醛与尿素的终摩尔比对改性树脂的固体含量,固化时间,游离甲醛,胶合强度,预压强度,甲醛释放量的影响。结果表明,固含量随终摩尔比的增大而减小,固化时间随终摩尔的增大而显缩短;胶合强度随终摩尔的增大而增大;当终摩尔比在1．0－1．1变化时,预压强度随终摩尔比的增大而减小;当终摩尔比在1．1－1．4变化时,预压强度随终摩尔比的增大而增大;甲醛释放量与终摩尔比呈线性关系。终摩尔不是影响树脂中游离甲醛的最显的因素。     

预压缩杨木的动态润湿性

动态润湿性是木质材料的一个重要界面特性,用于描述胶黏剂在木材表面上的润湿行为。笔者采用润湿模型描述动态接触角(θ)在木质基材表面上的扩展过程,模型中利用参数K值来描述胶黏剂在木质基材表面上的动态润湿行为。应用此模型分析了不同压缩工艺条件下脲醛树脂和酚醛树脂的湿润性能;比较了不同压缩工艺参数如压缩率、热压温度和热压时间对动态润湿性的影响。结果表明,润湿模型能够准确地描述胶黏剂在预压缩杨木表面的动态湿润过程。在预压过程中,保压时间是对K值影响最为显著的因素。