關(guān)于納米改性酚醛樹脂問題研究

李曉賀

（河北澤田化工有限公司，河北衡水 053000）

關(guān)于納米改性酚醛樹脂問題研究

李曉賀

（河北澤田化工有限公司，河北衡水 053000）

首先對(duì)酚醛樹脂進(jìn)行了簡(jiǎn)要概述，然后詳細(xì)分析了利用各種納米材料改進(jìn)酚醛樹脂綜合性能的方法，并針對(duì)此問題進(jìn)行了相應(yīng)的總結(jié)與展望。

酚醛樹脂；綜合性能；納米材料

1 納米材料改性 PF

1.1 碳納米管改性 PF

最近十幾年，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中崛起了一種新型的納米碳材料——碳納米管。相比于其他納米碳材料，該碳納米管電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)以及物理化學(xué)性能都較獨(dú)特，在復(fù)合材料等領(lǐng)域的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)。碳納米管是迄今為止已研究出的最細(xì)的纖維材料，它具有較大的長(zhǎng)徑比：長(zhǎng)度最長(zhǎng)可達(dá)到幾百微米，而直徑可以控制在幾十納米之內(nèi)。采用此碳納米管改性的酚醛樹脂可用于制作耐高溫的復(fù)合材料，當(dāng)工作溫度較高時(shí)，碳納米管便可以將一部分熱量導(dǎo)出，進(jìn)而達(dá)到降低樹脂溫度的效果，從而提高樹脂的性能。

1.2 納米SiO2改性 PF

納米SiO2主要呈無定型的白色粉末狀，其固體顆粒尺寸很小，并且其表面的配位嚴(yán)重不足，正是因?yàn)檫@些原因，納米SiO2很容易同其他材料中的氧原子發(fā)生鍵和反應(yīng)，從而提高分子之間的鍵力[1]。除此之外，又因?yàn)榧{米SiO2本身具有小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，所以納米SiO2的淤滲效果很好，可以自由深入至其它材料內(nèi)部的不飽和鍵周圍，同時(shí)與不飽和鍵的電子云發(fā)生相應(yīng)的作用，上述一系列的反應(yīng)便促使了納米SiO2同其它材料的大分子結(jié)合成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。綜上所述，利用納米SiO2改性酚醛樹脂能在很大程度上提高其耐熱性等綜合性能。

1.3 納米銅改性 PF

納米銅具有很高的活性和很大的比表面積，因此同酚醛樹脂的分子鏈之間會(huì)形成很強(qiáng)的化學(xué)力和物理力[2]。除此之外，納米銅具有較好的導(dǎo)熱性和很大的熱容量，因此將納米銅用于改性酚醛樹脂之后，能夠有效降低樹脂內(nèi)部的溫度梯度，同時(shí)吸收一部分熱量。目前，人們對(duì)納米銅改性酚醛樹脂的研究較少，但是不可否認(rèn)的是納米銅本身的導(dǎo)熱性良好，并且具有較大的熱容量，因此恰當(dāng)利用將會(huì)有非?？捎^的前景。

1.4 納米TiO2改性 PF

納米 TiO2同材料的結(jié)合能力很強(qiáng)，因?yàn)槠淞Ｗ拥某叽绾苄?、比表面積較大，并且其粒子表面有很多的未配對(duì)原子。相關(guān)試驗(yàn)表明，利用納米 TiO2改性酚醛樹脂能夠有效提高樹脂的耐熱性能，除此之外，還能增強(qiáng)樹脂的抗沖擊強(qiáng)度，耐磨性能也能得到一定的改善。

1.5 納米蒙脫土改性 PF

所謂蒙脫土，簡(jiǎn)單地講就是一種黏土，是由一種僅納米厚度的硅酸鹽片層所構(gòu)成的。因?yàn)槠溟L(zhǎng)徑比較長(zhǎng)，因此只需要將很少的蒙脫土均勻分散在高分子材料中，便可使相互之間具有很大的接觸面積。采用蒙脫土改性酚醛樹脂，能在一定程度上顯著提高樹脂的耐熱性和耐燒蝕性。

1.6 納米分子篩改性 PF

納米分子篩的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為孔道結(jié)構(gòu)，因此，將納米分子篩用于改性酚醛樹脂時(shí)，樹脂大分子便會(huì)進(jìn)入納米分子篩的孔道結(jié)構(gòu)，從而改變樹脂的分子結(jié)構(gòu)，大大提高樹脂的耐熱性等性能。目前的研究表明，利用此方法改性后的樹脂具有很高的熱穩(wěn)定性，并且大大延長(zhǎng)了樹脂的固化時(shí)間[3]。

2 結(jié)論與展望

1）利用納米材料改性酚醛樹脂，能夠在很大程度上提高樹脂的綜合性能。但是，納米材料本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也存在許多缺陷，比如其結(jié)構(gòu)松散且容易團(tuán)聚等，正因?yàn)槿绱耍眉{米材料改性酚醛樹脂還不能得到更好的改性效果。

2）綜上所述的各種納米材料中，納米銅因其優(yōu)良的耐熱性能、熱容量而具有廣闊的研究前景，并且納米銅資源豐富，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

3）文中所列舉的各種納米材料雖然各有優(yōu)勢(shì)，但是每種納米材料都存在自身的缺陷，所以研究發(fā)現(xiàn)新型納米材料迫在眉睫。

[1]楊學(xué)軍，丘哲明，胡良全.納米炭黑對(duì)酚醛樹脂燒蝕防熱性能的影響[J].固體火箭技術(shù)，2004，（2）：141-144.

[2]劉毅佳，滕會(huì)平，郭亞林.納米炭纖維含量對(duì)其酚醛復(fù)合材料性能影響[J].熱固性樹脂，2009，（3）：21-24.

[3]魏化震，李瑩，高傳民，等.碳納米管對(duì)酚醛樹脂/碳纖維復(fù)合材料力學(xué)性能的影響[J].工程塑料應(yīng)用，2006，（6）：13-15.

Study on the Problem of Nano-Modified Phenolic Resin

Li Xiao-he

A brief overview of phenolic resin，and then a detailed analysis of the use of a variety of nano materials to improve the comprehensive performance of phenolic resin，and the corresponding summary and prospects of this problem.

phenolic resin；comprehensive properties；nano materials

TB383.1

A

1003–6490（2016）04–0073–01

2016–04–11

李曉賀（1985—），男，河北廣宗人，主要研究方向?yàn)榉尤渲铣伞?/p>