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PF及其复合材料成型(二),PF及其复合材料成型(二)

酚醛树脂及其复合材料成型工艺的研究——随着社会的发展人们越来越重视安全和环保，新型酚醛树脂品种和酚醛树脂新的成型工艺得到了发展。这位专家介绍了酚醛树脂改性方法，重点介绍了基于酚醛树脂RTM、拉挤等复合材料成型工艺研究进展。酚醛树脂是最早工业化的合成树脂，已经有100年的历史由于它原材料易得，合成方便以及树脂固化后性能能很多使用要求，因此在模塑料、绝缘材料、涂料、木材粘接等方面得到广泛应用。近年来随着人们对安全等要求的提高，具有阻燃、低烟、低毒等特性的酚醛树脂重新引起人们重视，尤其在飞机场、火车站、学校、医院等公共建筑设施及飞机的内部装饰材料等方面的应用越来越多。与不饱和聚酯树脂相比，酚醛树脂的反应活性低、固化反应放出缩合水，使得固化必须在高温高压条件下进行，长期以来一般只能先浸渍增强材料制作预浸料(布)，然后用于模压工艺或缠绕工艺，严重限制了其在复合材料领域的应用。为了克服酚醛树脂固有的缺陷，进一步提高酚醛树脂进行了大量的研究，改进酚醛树脂韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为研究的重点。近年国内相继开发出一系列新型酚醛树脂，如硼改性酚醛树脂、烯炔基改性酚醛树脂、氰酸酯化酚醛树脂和开环聚合型酚醛树脂等。可以用于SMC/BMC、RTM、拉挤、喷射、手糊等复合材料成型工艺。结合研究工作介绍了改性研究进展，及RTM、拉挤等酚醛复合材料成型工艺的研究应用。 3、环氧改性酚醛树脂 用热固性酚醛树脂和双酚A型环氧树脂混合物，制成的复合材料可以兼具2种树脂的优点，改善它们各自的缺点，从而达到改性的目的。这种混合物具有环氧树脂优良的粘结性，改进了酚醛树脂的脆性，同时具有酚醛树脂优良的耐热性，改进了环氧树脂耐热性较差的缺点。这种改性是通过酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中，羟基及环氧基进行化学反应，以及酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的环氧基进行化学反应，最后交联成复杂的体型结构来达到目的，是1种应用最广的酚醛增韧方法。

4、有机硅改性酚醛树脂 有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。可以能过使用有机硅单体与线性酚醛树脂中的酚羟基，或羟甲基发生反应来入进酚醛树脂的耐热性和耐水性。采用不同的有机硅单体或其混合单体与酚醛树脂改性，可得不同性能的改性酚醛树脂，具有广泛的选择性。用有机硅改性酚醛树脂制备的复合材料，可在200～260度下工作应用相当长时间，并可作为瞬时耐高温材料，用作火箭、导弹等烧蚀材料。

5、硼改性酚醛树脂 由于在酚醛树脂的分子结构中引入了无机的硼无素，使得硼改性酚醛树脂的耐热必、瞬时耐高温性、耐烧蚀性和力学性能比普通酚醛树脂好得多。它们多用于火箭、导弹和空间飞行器等空间技术领域作为优良的耐烧蚀材料。最常见的是利用硼酸与苯酚反应，生成硼酸苯酯，再与多聚甲醛或甲醛水溶液反应，生成1个含硼的酚醛树脂。硼酚醛树脂固化物在900度的残碳率达到70%，分解峰温度高达625度。

此外，硼酚醛分子结构中引进了柔性较大的-B-O-键，韧性和力学性能有所提高；固化产物中含硼的三向交联结构，使其耐烧蚀性能和耐中子辐射性能优于一般酚醛树脂。制得的碳布硼酚醛层压板的弯曲强度达到420MPa，剪切强度高达39.7MPa；氧-乙炔质量烧蚀率仅0.0364g/s，比碳/钡酚醛树材料低20%。利用甲醛水溶液法合成的双酚A型硼酚醛树脂的耐水性有了进一步进高。上世纪70年代，北京玻璃钢复合材料有限公司(北京251厂)同河北大学一道成功开发了硼酚醛树脂，但近几年才真正批量化生产，目前每年产量大约20t。

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