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%.     

新型酶解木质素陶瓷的制备

以酶解木质素为原料,经改性后与木质素混合、干燥、模压成型、高温烧结,成功制备了酶解木质素陶瓷,并分析了其产品得率、表面硬度、孔隙结构以及微观形态.原料木质素含有大量酚类结构,与酚醛树脂接近,更适于制备木陶瓷,产品质量、直径、厚度得率与酚醛树脂处理物料制备的木陶瓷接近.木质素改性前后的PY-GC-MS分析表明,木质素热解中释放较多的低分子酚类物质,改性后的酶解木质素热解中释放的低分子酚类物质进一步增加,这些酚可循环用于木陶瓷制备.当改性木质素用量为20%时,表面硬度比空白提高近30%.SEM分析表明,经改性木质素处理制备的木陶瓷比酚醛树脂处理物料制备的木陶瓷样品表面光滑,并存在大量较均匀的孔隙结构.孔隙结构分析表明,浸渍处理使木陶瓷样品孔隙度下降,而酚醛树脂的这种作用明显强于改性木质素.     

硼、烷基酚双改性酚醛树脂的合成及耐热性分析

为提高树脂耐热性，通过正交实验讨论了硼、烷基酚双改性酚醛树脂的合成方法。对树脂的热重分析结果表明：此树脂的耐热性优于普通的酚醛树脂。最后还确定了较好的改性剂加入量。     

不同硼含量硼改性酚醛树脂的合成及其性能

采用特定的合成工艺合成了不同硼含量的改性酚醛树脂，并利用傅里叶红外光谱、热重分析和冲击试验等方法对其性能进行了分析．结果表明：合成出了不同硼含量的改性酚醛树脂，通过红外吸收峰对比法和计算法对比确定了硼含量，合成的硼改性酚醛树脂硼的最高质量分数可达9．0％；硼改性酚醛树脂的耐热性随硼含量的增加而提高，高硼含量的样品在1200℃时的失重率仅为34．7％，残炭率高达65．3％；硼的引入提高了酚醛树脂的韧性．随着硼含量的增加，改性酚醛树脂的冲击韧性提高，但当硼质量分数过高时（9．0％），其冲击韧性有所下降．     

硼,烷基酚双民入性酚醛树脂的合成及耐热性分析

为提高树脂耐热性，通过正交实验讨论了硼，烷基酚双改性酚醛树脂的合成方法。对树脂的热重分析结果表明：此脂的耐热优于普通的酚醛树脂。最后还确定了较好的改性剂加入量。     

桐油改性酚醛树脂的制备及其性能

利用桐油改性酚醛树脂(PF),制备高性能摩阻材料用树脂基体.综合热分析表明改性PF在100～320 ℃间失重7.30%, 320～600 ℃间失重61.10%,普通PF分别失重15.94%和73.51%;普通PF热分解峰为400～425 ℃和540～600 ℃,桐油改性PF热分解峰为400～450 ℃和560～600 ℃.桐油改性PF热稳定性能得到很大提高,但耐热性能未有明显改善.FTIR分析表明桐油成为聚合物结构的一部分;力学测试结果表明桐油改性较大程度地改善了PF的韧性;掺杂质量分数40%的桐油改性PF和60%的硼改性PF的试样综合力学性能较好,更适合作为摩阻材料的树脂基体.     

有机硅改性酚醛树脂的研究

电导实验表明：有机硅的加入对合成的酚醛树脂的交联密度有影响.改性酚醛树脂的各项常规指标均优于普通酚醛树脂,其中残碳率可以达到50.75%,比普通酚醛树脂的残碳率（40.80%）提高了近10%.FESEM照片可以看到有机硅改性酚醛树脂在800℃碳化后生成了碳纤维,而且所生成半径大致为350～450 nm的SiO2粒子分布于酚醛树脂的碳化物中,分布较均匀且与基体的结合较好,有机-无机杂化改性有利于酚醛树脂力学性能的提高.     

原位插层聚合制备累托石改性酚醛树脂的研究

借鉴原位插层聚合制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的方法,进行有机累托石改性热固性酚醛树脂的研究.通过离子交换的方法将天然钙基累托石改性成为有机累托石,使其片状层间由亲水性变为憎水性.以有机累托石为添加物,采用原位插层聚合法完成对酚醛树脂的改性,得到累托石改性酚醛树脂.借助XRD,FTIR及TGA等方法对制备的有机累托石及其改性热固性酚醛树脂作了测定,结果表明：季铵盐阳离子与累托石片层间的可交换阳离子发生了离子交换,故而得到了有机累托石:有机累托石片层在酚醛树脂基体中通过插层和剥离实现了纳米级分散.     

硼硅改性对酣醛泡沬耐高温性能的影响

使用硼酸和硅溶胶,通过控制体系的pH,合成了可发泡的硼硅改性酚醛树脂,并制备出硼硅改性酚醛泡沫。经测试表明,该材料具有良好的耐高温性能,其长期使用温度可达 230 ℃,热分解温度为500 ℃ ,800 ℃时热失重率仅为55%。同时研究了pH对硼硅改性酚醛树脂的可发性和稳定性的影响,结果表明,控制体系pH = 6.5~7.5为宜。     

高性能酚醛复合材料工艺研究及应用

用桐油和纳米SiO_2对酚醛树脂进行改性,合成品质优良的树脂,根据桐油加入工艺条件,探讨其合成改性机理。采用热分析系统,对桐油/酚醛和纳米SiO_2/桐油/酚醛两种改性树脂进行了测试,通过对TG/DTA曲线研究,展示了它们的热解动态。结果表明它们的耐热性均显著优于普通的酚醛树脂,样品初始热分解温度在420℃以上。桐油改性的酚醛树脂,具有优良的醇溶性,柔韧性,使合成更易于控制,对产业化具有重要意义。制成摩擦制动材料,测试了其摩擦性能。     

背散射电子图像法分析玻化微珠对加气混凝土的改性机理

作为粉煤灰加气混凝土的主要产物,托贝莫来石晶体量的变化对加气混凝土的强度、干密度和保温性能有一定的影响。通过对普通灰加气混凝土和玻化微珠改性灰加气混凝土BSE图形的分析处理,计算出两种混凝土中晶体和胶体的体积率,发现玻化微珠改性灰加气混凝土的胶体是普通灰加气混凝土的1. 5倍。结合SEM照片分析可知改性后的加气混凝土中托贝莫来石晶体变小,孔隙分布均匀,从而改善了加气混凝土的保温性能。分析结果从微观上解释了玻化微珠对加气混凝土的改性机理,而图像法则为水化产物的定量分析提供了科学依据。     

组合式相变围护结构夏季换热性能试验研究

提出了组合式相变房间的方法,即在不同朝向的围护结构上布置不同相变温度的相变材料,分别用于在冬季和夏季通过发生相变改善室内热环境.搭建了组合式相变房间试验装置,对其进行了夏季工况的试验研究,测量并计算了相变房间的室内空气温度以及不同朝向围护结构的对流换热及辐射换热的热流密度,并与普通房间进行了对比分析.结果显示这种新型相变房间能有效改善夏季室内热环境,其围护结构换热性能也与普通房间存在一定的差异.     

基于自然背景的热成像系统信息量评价模型

通常MRTD-CW模型用于评价热成像系统综合性能,但不能评价自然背景对系统性能的影响. 比对TTP模型,对 MRTD-CW模型进行修正,引入自然背景参量,建立基于自然背景的热成像系统综合性能信息量评价模型,以典型场景为例用噪声均方差计算法则给出了自然背景参量的计算方法. 含自然背景噪声参量的MRTD-CW模型能计算出不同实验场景热成像系统获得的目标综合信息量,进一步确定的热成像系统最佳角放大率与TTP模型计算值非常接近. 实验结果证明引入自然背景参量的MRTD-CW模型能有效评价自然背景对热成像系统综合性能的影响.      

一种新型脉动热管及其传热性能研究

为提高脉动热管的传热性能,本文提出了一种将文丘里管段与脉动热管相结合新型脉动热管,分别将文丘里管段布置在蒸发段、冷凝段、绝热段,利用文丘里效应促进脉动热管中工质的循环,并运用Fluent数值模拟中的VOF模型,从压差、温度等因素,研究了新型闭环脉动热管（CLPHP）的传热性能。结果表明：在相同的热流密度下,文丘里脉动热管的启动时间均比普通脉动热管启动时间短,其中3号(文丘里管段位于蒸发段)脉动热管启动时间最短;在小输入热流密度下,由于文丘里脉动热管能维持较长时间的小幅振荡,使其热阻均小于普通脉动热管,在32238 W/m2时,3号脉动热管换热性能最佳。在输入热流密度大于32238 W/m2以后,文丘里脉动热管的热阻均大于普通脉动热管热阻。新型脉动热管的传热性能的研究为小输入热流密度脉动热管的优化设计提供了新思路,为工程应用提供了设计依据。     

聚丙烯/蒙脱土复合材料的热氧老化性能

用3种蒙脱土(原土、OMMT1、OMMT2)与聚丙烯分别熔融插层复合.经X射线衍射(XRD)分析表明,3种蒙脱土均与聚丙烯成功插层复合,制备出聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料.重点研究聚丙烯/蒙脱土纳米复合材料的热氧老化性能.结果表明,在聚丙烯材料中,添加少量蒙脱土不但可以提高材料的力学性能,而且明显改善材料的抗热氧老化性能.对3种PP/MMT复合材料热氧老化样品进行傅立叶红外(FTIR)分析和表面形貌观察,发现蒙脱土片层在聚丙烯中插层复合越充分(乃至剥离),其抗热氧老化效果就越明显.     

建筑垃圾再生砖的力学性能与环境影响评价

在拆迁后的建筑垃圾中,回收废弃混凝土和黏土砖,将其加工为再生骨料,重新制成建筑用砖.通过实验,确定了该再生砖符合相关规范.通过测定该再生砖块的各项技术指标、经济成本分析和环境影响评价,并与普通黏土烧结砖进行对比.结果表明,该再生砖在力学、热学性能方面的优越性,具有环境友好型以及生产与社会效益.     

烃源岩中有机质测定及分布规律研究

烃源岩是一种富含有机质和各种无机矿物的集合体,而有机质是未熟-低熟原油和烃源岩抽提物的常见组分。采用不同方法对烃源岩进行有机质抽提并进行了四组分分析,考察了不同层位和深度有机质总抽提率和四组分的分布规律。结果表明,三元溶剂的抽提率相对较高,并且总体含量上在Es3有机质的含量较高,颜色深的页岩含有机质的量较高。     

保温砂浆与普通砂浆基本热传导性能试验研究

为了研究保温砌筑砂浆的保温隔热性能,通过DRP-4A型导热仪测试了自行配置的M7.5保温砂浆和普通砂浆试件在不同含水率和不同温差下的导热系数;实验结果表明,含水率为相同含水率0％～13％的情况下,保温砂浆的传热系数与普通砂浆导热系数比值为0.535～0.741.当温差为14～22℃时,保温砂浆与普通砂浆的导热系数平均比值为0.522.通过试验结果分析,保温砂浆与普通砂浆相比,在相同强度等级时,具有自重轻,保温性能好的特点,可广泛用于建筑自保温墙体砌筑砂浆和粉刷砂浆.     

TLCMD的动力分析

结构物的储水装置可被设计成调谐液柱/质量阻尼器(TLCMD),然而水柱由于晃动而产生的动力效应对整个调谐阻尼系统的结构控制效果有影响.鉴于此,提出用相位差分析的方法,同时考虑调谐液柱阻尼器(TLCD)与调谐质量阻尼器(TMD)共同作用的TLCMD系统的综合控制效应.通过数值模拟研究了不同水柱设计值的TLCMD系统在风振与地震激励下对结构的控制性能,对比了相应TMD、TLCD的控制效果,并对TLCMD的设置提出了建议.结果表明,TLCMD经优化设计后可取得与普通TMD相近的控制效果,优于TLCD.同时,TLCMD较TMD更经济,且更具实用价值.     

不同安装方式下保温卷帘节能窗对建筑冷、热负荷的影响

为解决现有节能玻璃窗节能灵活性不足和时节适应性差等问题,提出将保温卷帘与普通玻璃窗进行组合以实现节能的构想.分别以寒冷地区山西省太原市某简化建筑和实际建筑为考察对象,进行单因素分析和正交分析.首先,通过模型实验与DeST软件模拟进行对比,验证DeST软件模拟的可行性.其次,利用DeST软件模拟分析保温卷帘与普通玻璃的不同组合安装对考察对象全年冷、热负荷的影响.结果表明:南向玻璃窗配置外保温卷帘,在窗墙比为0.6和遮阳板框至少为1 m的情况下,可以有效降低冷、热负荷;北向玻璃窗配置内保温卷帘,在窗墙比为0.4的情况下,可以有效降低冬季热负荷;将保温卷帘与普通玻璃窗进行组合用于寒冷地区,白天收起卷帘进行采光和太阳得热,夜间放下卷帘减少辐射和对流失热,是一种较为灵活和理想的保温模式.