热塑性酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的制备及其应用研究

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酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料是一类新型材料,由于蒙脱土在酚醛树脂中呈纳米尺寸分散,因而表现出纳米效应,使得酚醛树脂不仅保持了固有的耐热性优良,高温下不燃烧和发烟等优点,而且还克服了酚醛树脂性脆,粘附力差等缺点,并进一步提高了其热学和力学性能,因此近年来已经成为研究的热点。本文从聚合物/硅酸盐纳米复合材料的制备方法上着手,成功的制备出热塑性酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料,并在其性能研究中发现酚醛树脂耐热性和力学性能有明显提高。本文的内容包括以下几个方面:首先利用自行合成的环氧季铵盐和间氨基酚盐酸盐等铵盐对蒙脱土进行有机改性,制备带有特征官能团的有机蒙脱土;其次利用聚合物插层法、原位聚合法等方法分别制备出热塑性酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料,同时对各种制备产物的热性能进行比较;最后,在制备热塑性酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料方法的基础上,制备出新型的酚醛树脂木材胶粘剂,并对胶粘剂的力学性能进行了测试比较。通过研究发现,所制备的热塑性酚醛树脂/蒙脱土纳米复合材料的耐热性能均有明显提升,比不加蒙脱土时高出30-50℃,其中采用D1821-OMT聚合物插层法制得纳米复合材料热性能最佳。在制备出的胶粘剂力学性能测试中发现,加入蒙脱土后其各项力学性能均有提高,其中蒙脱土含量为3%时各项性能最优,而通过原位聚合法制备的胶粘剂性能更优,此时主要性能如拉伸强度增加了一倍。
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