有機(jī)硅改性酚醛樹脂性能優(yōu)良效果好

     作為最早工業(yè)化的合成樹脂，酚醛樹脂已有100年的歷史，由于原料易得、合成方便以及樹脂固化后性能能滿足很多使用要求，因此在模塑料、絕緣材料、涂料、木材粘接等方面得到廣泛應(yīng)用。但酚醛樹脂的反應(yīng)活性低，固化反應(yīng)放出縮合水，使得固化必須在高溫高壓條件下進(jìn)行，嚴(yán)重限制了其在復(fù)合材料領(lǐng)域的應(yīng)用。為了克服酚醛樹脂固有的缺陷，進(jìn)一步提高酚醛樹脂的性能，滿足高新技術(shù)發(fā)展的需要，人們對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行了大量改性研究，用硅、硼等非金屬改已收到很好的進(jìn)展，專家介紹稱為：“石字旁”改性酚醛樹脂效果好，因?yàn)檫@些材料的名稱都是“石字旁”的。 
     有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)良的耐熱性和耐潮性。其改性環(huán)氧樹脂可以通過使用有機(jī)硅單體，與線性酚醛樹脂中的酚羥基或羥甲基發(fā)生反應(yīng)，來改進(jìn)酚醛樹脂的耐熱性和耐水性。采用不同的有機(jī)硅單體或其混合單體與酚醛樹脂改性，可得不同性能的改性酚醛樹脂，具有廣泛的選擇性。用有機(jī)硅改性酚醛樹脂制備的復(fù)合材料，可在200-260℃下工作應(yīng)用相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間，并可作為瞬時(shí)耐高溫材料，用作火箭、導(dǎo)彈等燒蝕材料。在酚醛樹脂的分子結(jié)構(gòu)中引入無機(jī)的硼元素，可使硼改性酚醛樹脂的耐熱性、瞬時(shí)耐高溫性、耐燒蝕性和力學(xué)性能比普通酚醛樹脂好得多，它們同樣多用于火箭、導(dǎo)彈和空間飛行器等空間技術(shù)領(lǐng)域作為優(yōu)良的耐燒蝕材料。
     最常見的硼改進(jìn)酚醛樹脂方法，是利用硼酸與苯酚反應(yīng)生成硼酸苯酯，再與多聚甲醛或甲醛水溶液反應(yīng)，生成1個(gè)含硼的酚醛樹脂。硼酚醛樹脂固化物在900℃的殘?zhí)悸蔬_(dá)到70%，分解峰溫度高達(dá)625℃。此外硼酚醛分子結(jié)構(gòu)中引進(jìn)了柔性較大的-B-O-鍵，韌性和力學(xué)性能有所提高；固化產(chǎn)物中含硼的三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其耐燒蝕性能和耐中子輻射性能優(yōu)于一般酚醛樹脂。制得的碳布硼酚醛層壓板的彎曲強(qiáng)度達(dá)到420MPa，剪切強(qiáng)度高達(dá)39.7MPa；氧—乙炔質(zhì)量燒蝕率僅0.0364g/s，比碳/鋇酚醛材料低20%。利用甲醛水溶液法合成的雙酚A型硼酚醛樹脂的耐水性有了進(jìn)一步提高。上世紀(jì)70年代，北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司(北京251廠)同河北大學(xué)一道成功開發(fā)了硼酚醛樹脂，近幾年真正實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。