殼法用酚醛樹脂微波合成的研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，我國酚醛樹脂行業(yè)迎來巨大機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。為在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的國際化市場(chǎng)中求生存、求發(fā)展，就必須加大力度進(jìn)行科技創(chuàng)新，在改善樹脂生產(chǎn)中存在的合成時(shí)間長(zhǎng)、效率低、耗能大等缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，解決樹脂游離酚含量高、聚合速度慢、綜合性能差等問題，以滿足鑄造業(yè)日益增長(zhǎng)的質(zhì)量、環(huán)保、效率等方面的需求。為此，本課題將高效快速、節(jié)能環(huán)保的微波加熱技術(shù)應(yīng)用于熱塑性酚醛樹脂的合成中，通過合成工藝的篩選、優(yōu)化和化學(xué)改

2、性等方法，試圖開發(fā)出綜合性能優(yōu)良的殼法用酚醛樹脂，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)樹脂微波合成以及改性劑介入樹脂分子結(jié)構(gòu)的機(jī)理進(jìn)行研究和分析。 為熱塑性酚醛樹脂微波合成的研究奠定基礎(chǔ)，本文首先對(duì)熱塑性酚醛樹脂傳統(tǒng)合成工藝進(jìn)行了研究，并探討了樹脂軟化點(diǎn)、聚合速度、流動(dòng)性等理化性能對(duì)覆膜砂強(qiáng)度的影響規(guī)律。 然后，在對(duì)家用微波爐加熱原理及熱塑性酚醛樹脂在微波爐中合成特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，基于家用微波爐的改造，開發(fā)了一套具有回流

3、、攪拌、測(cè)溫等功能的適合實(shí)驗(yàn)室的微波合成裝置。利用該微波合成裝置，以傳統(tǒng)合成為對(duì)比，通過紅外光譜（IR）、凝膠滲透色譜（GPC）等手段分別從微波合成反應(yīng)、微波脫水兩個(gè)方面系統(tǒng)地分析了微波合成對(duì)樹脂性能影響的規(guī)律及其原因，揭示了微波合成致使流動(dòng)性、聚合速度等樹脂性能改善的原因所在；并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了樹脂微波合成中存在著潛在的局部熱點(diǎn)，而局部熱點(diǎn)和反應(yīng)體系的過熱是致使微波合成時(shí)間相比于傳統(tǒng)工藝縮短約80﹪的根本原因。 另外，本文也以大

4、量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為樣本，建立了基于熱塑性酚醛樹脂微波合成的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并利用該人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)樹脂的合成配方及工藝進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化。 在上述工藝優(yōu)化的基礎(chǔ)上，本文還開展了A催化劑或其與草酸所組成的復(fù)合催化體系、雙酚A（BPA）及水楊酸改性的研究，在獲得綜合性能優(yōu)良的改性樹脂同時(shí)，分析了改性樹脂微波合成的機(jī)理，提出了二價(jià)金屬陽離子弱酸催化條件下高鄰位樹脂微波合成的機(jī)理包括二芐基醚的形成、分解等過程；雙酚A介入樹脂分子結(jié)構(gòu)的機(jī)理可