DSC對苯基苯酚改性酚醛樹脂固化機理研究

    采用DSC技術、Kissinger法對苯基苯酚改性酚醛樹脂的固化過程進行了研究，得到放熱峰頂活化能為169.3 kj/mol，遠大于普通酚醛樹脂（約70 kj/mol）。理論近似凝膠溫度、固化溫度及后處理溫度分別為414.5 K、448.9 K和483.9K。酚醛樹脂的固化通常由化學反應控制和擴散控制兩階段組成。通過Ozawa法得到活化能與轉化率(E-a)的變化關系表明,2種樹脂固化歷程存在明顯差異。普通酚醛樹脂固化反應進行到10%(。=10%)，粘度迅速增大，反應轉向擴散控制；而苯基苯酚改性酚醛樹脂固化反應時粘度變化小，直至a =70%，才較快增長。這將有利于小分子的逃逸和各基團充分反應。同時高活化能也表明，反應形成了高鍵能的化學鍵，有利于提高樹脂的殘炭率和燒蝕性能。

       酚醛樹脂基復合材料具有優異的耐高溫燒蝕性和抗氧化性，可作為彈道導彈端頭和固體發動機噴管的優選樹脂基體。為獲得高強度、優異耐燒蝕性和抗震性的復合材料，除對成型工藝進行改進外，還需選擇高成炭率的樹脂。國內外陸續對酚醛樹脂進行了大量改性研究，苯基苯酚改性酚醛樹脂是其中性能較優異的一類。通過在分子主鏈上引入新的芳基基團.大幅度提高了結構中苯環比例，從而提高了體系碳含量；芳環鍵能較高，結構穩定，燒蝕時不易斷裂。樹脂在700℃時成炭率達76. 8%，且炭結構致密，力學強度高，耐燒蝕性好。

      本文擬采用DSC分析苯基苯酚改性酚醛樹脂的固化過程，得到表觀活化能和固化特征溫度，為固化工藝提供依據。同時通過研究活化能隨轉化率的變化趨勢，并與普通酚醛樹脂對比，從反應機理角度解釋苯基苯酚改性酚醛樹脂的優異性。

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