橡胶增韧酚醛树脂基复合材料的方案设计开题报告

全文总字数：4244字

1. 研究目的与意义（文献综述）

酚醛树脂（pf）是高分子聚合物中人类最早使其工业化并广泛应用于国民经济各个领域的材料，研究历史已经近百年。该类产品不仅可应用于高端的航空航天领域，军事装备等，还广泛应用于模塑料，摩擦材料，绝缘材料，木材粘结，涂料，铸造，建筑以及微电子等。

由于酚醛树脂的分子中存在大量的次甲基，受到外力时，易产生甲基桥的断裂，使其脆化，限制了其应用。同样由于其结构上的特点，高温时次甲基易被氧化而断裂，因此对其研究主要在提高其韧性以及耐热性等方面。增韧改性主要分为两方面进行，即材料的外增塑和内增塑，外增塑是将一些韧性高的材料（聚乙烯醇类，橡胶类）与其共混以提高韧性。内增塑是指其在分子内引入柔性基团，制成高韧性树脂。

使用橡胶增韧酚醛树脂，是常用的增韧酚醛树脂的方法。常用橡胶品种有：天然橡胶，大分子丁腈橡胶、丁苯橡胶等。橡胶与酚醛共混物在高温固化时可产生接枝或嵌段共聚反应。橡胶增韧酚醛树脂效果显著。橡胶增韧酚醛树脂效果显著，是兼顾增韧，耐热，价格优势等综合性能的有效途径之一，但是用量太多会影响材料的耐热性，一般质量分数控制在10%-40%为宜。使用端羧基的丁腈橡胶，增韧酚醛时，端羧基的丁腈橡胶分子中的羧基，丁二烯双键可与酚醛树脂中的羟甲基反应形成化学交联，因而其效果更明显。王延孝等^[1]研究了使液体丁腈橡胶-40 与2124酚醛混合物为胶粘剂，制成石棉布层合材料，以改进其韧性、测试冲击强度、压缩强度、布氏硬度等，实验表明，其冲击强度随着橡胶用量的增加而提高，其他指标下降，综合考虑，作为摩擦材料用基体树脂，选用丁腈胶质量分数为8%为宜。姚冠新等^[2] 为改善酚醛树脂的耐热性和韧性，利用钼酸铵和丁腈橡胶对酚醛树脂进行复合改性，采用正交试验法，找到最佳合成工艺为：醛酚物质的量比1∶1.2，反应温度90℃，反应时间2 h，钼酸铵和丁腈橡胶加入量分别为3% 和4%。costa h d^[3]采用环氧树脂（er）、端羧基丁腈共聚物（ctbn）和端羟基聚丁二烯（htpb）按不同比例制备了复合材料，并采用甲苯二异氰酸酯（tdi）促进了htpb与环氧树脂之间的化学连接，最后用ftir研究了弹性体与环氧树脂的反应。tripathi，g^[4]用不同浓度的液体端羧基丁腈（ctbn）共聚物（含27%丙烯腈）与环氧树脂进行物理混合，制备了6种共混样品。混合样品用芳香胺固化。随着共混物中橡胶含量的增加，断裂伸长率呈上升趋势的共混体系的冲击强度也有明显的提高。加入ctbn后，环氧树脂基体的玻璃化转变温度略有降低。固化后的树脂呈两相形态，球形橡胶分散在环氧树脂基体中。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

本设计通过汇总，分析国内外橡胶改性酚醛树脂基复合材料的研究进展，设计出橡胶改性酚醛树脂的方案，探究物理改性与化学改性在机理上的区别，并深入分析橡胶增韧酚醛树脂的机理。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献材料，完成好英文翻译，明确研究内容，了解研究所需要原材料、仪器及设备、确定技术方案，完成开题报告；

第4-7周：调研国内外橡胶增韧酚醛树脂的研究进展和发展趋势；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 王延孝,郝珊英.丁腈橡胶增韧酚醛树脂[j].塑料工业, 1984 (01) : 43–45 。

[2] 姚冠新等.钼酸铵-丁腈橡胶复合改性酚醛树脂的制备[j].工程塑料应用.2015.43(11):17-20.