环氧树脂/纳米粒子改性酚醛树脂复合材料的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

酚醛树脂是人类最早合成的树脂之一。具有优异的综合性能，原料价格便宜，工艺流程简单等优点，因此被广泛应用航天，建筑，电子等行业的材料产品方面。酚醛树脂还具有高温，高粘结强度，高残炭率，低烟低毒等特性。

酚醛树脂具有机械性能低，脆性大，环境污染大等缺点，我们做此研究主要是改进它的脆性或其它物理性能，提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。

改性一般通过下列途径：

2. 研究的基本内容与方案

（1）基本内容

1、利用多巴化合物修饰ZrO2纳米粒子，主要是在纳米粒子（ZrO2（OH）n）表面引入活性基团（如NH2），然后通过活性基团和酚醛树脂之间的反应形成聚合物；通过一些测试和表征对其压缩性，剪切性，冲击强度，弯曲强度，耐热性，耐腐蚀性及耐磨损性进行测试；

2主要是解决纳米粒子的团聚，传质传热剂与基体界面的相容性问题；利用超声分散集成技术，解决规模化制备技术的关键性问题，完成环氧树脂改性酚醛树脂、纳米粒子改性酚醛树脂等单改性复合材料的性能研究；同时利用环氧树脂、纳米粒子改性酚醛树脂，完成其工艺优化过程。

（2）技术方案

1.多巴化合物修饰纳米粒子

2.纳米粒子改性酚醛树脂

影响因素：

AZrO2纳米粒子含量：0.0％,0.3％,0.5％

,0.7％；

B多巴化合物与ZrO2纳米粒子反应时(关系到修饰后的纳米粒子的粒径)；

C纳米粒子改性高分子化合物的方法：溶液共混法，机械共混法，在位分散聚合法

D固化方法：150℃，20MPa,压5-10min，去压150℃下保温4h；180℃下固化2h

后期工作：

1完成酚醛树脂的改性后，将对树脂的各方面的性能（主要是是机械性能）硬度，摩擦系数，压缩性，剪切性，冲击强度，弯曲强度，耐热性，耐腐蚀性及耐磨损性进行测试；

2利用集成剪切，超振荡气流，超声等技术保证纳米粒子在集体中的均匀分散和良好的相容性，设计合理的工艺路线，明确最佳性能对应的工艺条件。

3. 研究计划与安排

第1－2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解论文课题的研究现状。确定方案，完成开题报告。

第3－6周：进入实验室，熟悉实验室环境，熟悉酚醛树脂纳米复合改性工艺。

第7－11周：完成纳米粒子修饰，酚醛树脂改性的过程，并优化其工艺路线。

4. 参考文献（12篇以上）

[1].liao b, long p, he b, et al. surface grafting of fluorescent carbon nanoparticles with polystyrene via atom transfer radical polymerization[j]. carbon, 2014, 73(1):155-162[2].hoyunbyun,minhochoi,andinjaechung.synthesisandcharacterizationofresoltypephenolicresin/layeredsilicatenanocomposites[j],chem.mater.2001,13,4221-4226.

[3].lixw,songrg,jiangy,etal.surfacemodificationoftio2nanoparticlesanditseffectonthepropertiesoffluoropolymer/tio2nanocompositecoatings[j].appliedsurfacescience,2013,276(3):761–768.[4].anttisoininen,samivalkama,anttinykanen,arilaiho,harrikosonen,functionalcarbonnanoflakeswithhighaspectratiobypyrolysisofcuredtemplatesofblockcopolymerandphenolicresin[j].chem.mater.2007,19,3093-3095.[5].messersmith,p.b.;giannelis,e.p.j.polym.sci.:polym.chem.1995,33,1047.[6].usuki,a.;kojima,y.;kawasumi,m.;okada,a.;fukushima,y.;kurauchi,t.kamigaito,o.j.mater.res.1993,8,1179.[7].burnside,s.d.giannelis,e.p.chem.mater.1995,6,2216.

[8].《木质素活化改性制备酚醛树脂胶黏剂研究进展》张伟