纳米sio2对酚醛环氧树脂改性研究

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1、万方数据第25卷第4期2010年7月V01．25No．4July2010热固性树脂ThermosettingResin17纳米Si02对酚醛环氧树脂改性研究吴晗碹，熊雄，韦韧韬(华中师范大学化学学院，湖北武汉430079)摘要：以双酚A及甲醛为基本原料，加入纳米SiO：制备了纳米氧化硅改性酚醛树脂预聚体，其与环氧树脂继续共聚得到纳米氧化硅改性酚醛环氧树脂。通过红外光谱、粒径分布仪、X射线衍射、扫描电镜分析及涂膜性能测试对产物进行了研究和表征。结果表明，纳米氧化硅均匀分布在共聚物中，说明纳米氧化硅中的羟基参与了酚醛的共聚；纳米SiO：的加入对酚醛环氧

2、树脂的结构无太大影响。与未改性醛醛环氧树脂比较，纳米SiO：的加入可有效提高涂层的耐水煮、黄变、硬度、吸水率及耐盐水腐蚀性。关键词：酚醛环氧树脂；纳米Si02；改性；涂料中图分类号：TQ323．3文献标识码：A文章编号：1002—7432(2010)04—0017一04Studyonnano—-silicamodifiedphenolicepoxyresinsWUHan—xuan，XIONGXiong，WEIRen—tao(CollegeofChemistry，CentralChinaNormalUnivemity，Wuhan430079，Chin

3、a)Abstract：Thenano——silicamodifiedphenolicresinpre——polymerwaspreparedbyusingbisphenolAandformal··dehydeasbasicmaterialsandaddingnano—silica．Thenano—silicamodifiedphenolicresinWasobtainedbyCO-polymerizationofthepre—polymerandepoxyresins．Theproductwasinvestigatedandcharacterize

4、dbyIR，parti·clesizedistribution，scanningelectronmicroscopeandpropeftytestofthecoatingfilms．Theresuhsshowedthatthenano—·silicauniformlydispersedinthecopolymeranditindicatedthatthehydroxygroupsofnano—·silicatookpartinthecopolymerizationofphenolicresins．Theadditionofnano—silicaha

5、dlittleeffectonthestructureofphe—nolicepoxyresins．Thewaterboilingresistance，yellowingtemperature，hardness，waterabsorptionrateandsalinecorrosionresistanceofthecoatingfilmcouldbeimprovedeffectivelybyaddingthenano—-silicacomparedwiththeunmodifiedphenolicepoxyresins．Keywords：pheno

6、licepoxyresin；nano—silica；modification；coating0引言环氧树脂具有较高的耐热性和粘接力，良好的耐腐蚀性和力学强度，灵活施工、收缩率低，常温下耐碱性好的优点，可广泛用于机械、电子、通讯、交通、建筑、航空航天等领域¨卫J。酚醛树脂合成工艺简单，价格便宜，有较强的耐酸性和耐温性口’4]，良好的粘接强度和低发烟性¨j，且耐蠕变、耐溶剂、耐水，机械强度高，因而被广泛用作有机树脂的结合剂№'7J。用酚醛树脂对环氧固化兼具有两种树脂的优点，性能较全面，柔韧性大、抗溶剂性和抗酸性优良旧o，具有良好的耐热性、耐腐蚀性以及对

7、金属材料好的附着力，广泛用于涂料、粘结、层压、浇铸等方面，且成膜速度快、制模方便，具有较强的热稳定性和力学性能，适用于封装材料。但由于酚醛树脂耐碱性与耐黄变性差，它的加入易引起环氧改性酚醛涂料的某些特性变化，使之也具有酚醛涂料的某些弱点。由此，酚醛环氧树脂改性有很多报导，如：氰酸酯改性一J，马来酰亚胺改性酚醛环氧树脂¨⋯。纳米材料颗粒细小，在分散过程中由于表面特性和晶体结构的独特之处会使材料产生很高的纵横比和表面积，能显示出一般材料所不具有的优异性能，使填充纳米粒子的材料性能大大优于填充传统材料性能。本研究中利用纳米氧化硅分子中有羟基官能团能参与酚

8、醛中的羟基作用，使之嵌入酚醛结构中形成一种共聚物，从而可以提高酚醛环氧树脂的物理力学和化学【收稿日期】2010-01—26