酚醛樹(shù)脂-有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料制備、表征及其應(yīng)用研究.pdf

1、酚醛樹(shù)脂價(jià)格低廉，合成方便，是世界上最早實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的合成樹(shù)脂產(chǎn)品之一。由于酚醛樹(shù)脂具有力學(xué)強(qiáng)度高、耐熱性能優(yōu)良、難燃等特點(diǎn)，被廣泛用于制備模塑料、粘合劑、耐燒蝕材料等。但是酚醛樹(shù)脂中酚羥基和亞甲基容易氧化，導(dǎo)致其耐熱性和耐氧化性較差；固化后的酚醛樹(shù)脂之間僅由亞甲基相連而顯脆性。因此，對(duì)酚醛樹(shù)脂進(jìn)行改性，提高其耐熱性和韌性是人們研究的重要課題。
　　 本文分別選用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)和硅烷偶聯(lián)劑(KH-560)兩種有機(jī)

2、改性劑，分別通過(guò)CTAB陽(yáng)離子交換法、KH-560水解法及非水解法對(duì)蒙脫土進(jìn)行有機(jī)化改性，采用傅里葉紅外光譜(FTIR)、X射線衍射(XRD)對(duì)蒙脫土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明：當(dāng)有機(jī)改性劑摻量為50％時(shí)，CTAB改性蒙脫土(CTAB-MMT)、KH-560水解改性蒙脫土(HS-MMT)和KH-560非水解改性蒙脫土(NHS-MMT)的層間距分別為2.22nm、1.62nm和1.77nm。
　　 以上述三種有機(jī)改性蒙脫土為原料，通

3、過(guò)熔融插層法制備了酚醛樹(shù)脂/有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料，利用XRD、透射電鏡(TEM)和熱重分析(TG)等表征手段，研究了不同有機(jī)蒙脫土對(duì)酚醛樹(shù)脂納米復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：CTAB-MMT、HS-MMT和NHS-MMT分別與酚醛樹(shù)脂形成了插層型、插層剝離混合型和剝離型納米復(fù)合材料；當(dāng)CTAB-MMT、HS-MMT和NHS-MMT在酚醛樹(shù)脂中的摻量均為4wt％時(shí)，三種酚醛樹(shù)脂/有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料的初始分解溫度比未改性

4、樹(shù)脂分別提高了44.5℃、63.8℃和82℃。HS-MMT和NHS-MMT對(duì)酚醛樹(shù)脂耐熱性的改善效果優(yōu)于CTAB-MMT，主要是由于插層進(jìn)入蒙脫土片層中的KH-560帶有具有反應(yīng)活性的環(huán)氧基，可在樹(shù)脂固化過(guò)程中與酚醛樹(shù)脂中的酚羥基進(jìn)行反應(yīng)，從而擴(kuò)寬了蒙脫土的片層間距，使蒙脫土與樹(shù)脂形成了插層剝離混合型或剝離型納米復(fù)合材料，因而提高了樹(shù)脂的耐熱性能。
　　 以上述三種酚醛樹(shù)脂/有機(jī)蒙脫土納米復(fù)合材料為基體制備了剎車片，并測(cè)試了剎車