聚硼硅氧烷与聚钛硼硅氧烷改性酚醛树脂及陶瓷化研究.docx

聚硼硅氧烷与聚钛硼硅氧烷改性酚醛树脂及陶瓷化研究
聚硼硅氧烷与聚钛硼硅氧烷改性酚醛树脂及陶瓷化研究
摘要
本文通过聚硼硅氧烷和聚钛硼硅氧烷对酚醛树脂进行改性，并研究了改性树脂的陶瓷化性能。结果表明，聚硼硅氧烷和聚钛硼硅氧烷的引入可以提高酚醛树脂的陶瓷化转化温度和热稳定性。此外，改性树脂的炭化产物组成和微观形貌也得到了改善。本研究为酚醛树脂的改性和陶瓷化应用提供了新思路和方法。
关键词:聚硼硅氧烷,聚钛硼硅氧烷,酚醛树脂,改性,陶瓷化
Abstract
Inthispaper,polyborosiloxaneandpolytitaniumborosiloxanewereusedformodificationofphenolicresin,andtheceramicpropertiesofthemodifiedresinwerestudied.Theresultsshowedthattheintroductionofpolyborosiloxaneandpolytitaniumborosiloxanecouldimprovetheceramicconversiontemperatureandthermalstabilityofphenolicresin.Inaddition,thecompositionandmicrostructureofthecharofthemodifiedresinwerealsoimproved.Thisstudyprovidesanewideaandmethodforthemodificationandceramicapplicationofphenolicresin.
Keywords:polyborosiloxane,polytitaniumborosiloxane,phenolicresin,modification,ceramicconversion
导言
酚醛树脂是一种重要的高性能聚合物材料，由于其优异的机械性能、耐高温性和化学稳定性等特点而被广泛应用于航空、汽车、船舶等领域。然而，酚醛树脂有着一些局限性，例如其陶瓷化转化温度较低、炭化产物易形成裂纹等。因此，对酚醛树脂进行改性以提高其陶瓷化性能是一个重要的研究方向。
聚硼硅氧烷和聚钛硼硅氧烷是一类新型的高分子无机-有机杂化材料，具有独特的特性和应用潜力。其引入可以改善聚合物材料的力学性能、降低热膨胀系数等。因此，将聚硼硅氧烷和聚钛硼硅氧烷用于改性酚醛树脂的研究具有一定的意义和价值。
实验部分
1.实验材料
酚醛树脂（BP-35-3）、苯氧基丙醇三元乙氧基硅烷（KBM-403）、聚硼硅氧烷（PBSiO）、聚钛硼硅氧烷（PTBSiO）。
2.实验方法
将PBSiO和PTBSiO分别加入到酚醛树脂/KBM-403反应体系中，经过搅拌、真空排气、热固化等过程得到改性树脂。通过红外光谱、热重分析、扫描电子显微镜等手段对改性树脂进行表征，并研究其陶瓷化转化温度。
结果与分析
1.结果
（1）红外光谱表征
图1展示了酚醛树脂和聚硼硅氧烷改性后的红外光谱图像。可以看出，改性后树脂的红外光谱强度增大，表明聚硼硅氧烷与酚醛树脂发生了反应。
（2）热重分析
图2为酚醛树脂和不同含量PBSiO改性树脂的热重分析曲线。可以看出，随着PBSiO含量的增加，树脂的热稳定性有了一定的提高，且陶瓷化转化温度升高。
（3）扫描电子显微镜
图3为酚醛树脂和PTBSiO改性后的炭化产物扫描电子显微镜图像。可以看出，PTBSiO的引入使得炭化产物的微观形貌得到了改善，且裂纹减少。
2.分析
聚硼硅氧烷和聚钛硼硅氧烷的引入，使得酚醛树脂的热稳定性和陶瓷化转化温度均得到了提高。此外，扫描电子显微镜图像显示，聚硼硅氧烷和聚钛硼硅氧烷的引入可以改善炭化产物的微观形貌，减少裂纹的形成，从而提高了材料的力学性能。
结论
本研究通过引入聚硼硅氧烷和聚钛硼硅氧烷改性酚醛树脂，研究了改性树脂的陶瓷化性能。结果表明，聚硼硅氧烷和聚钛硼硅氧烷的引入可以提高酚醛树脂的陶瓷化转化温度和热稳定性。此外，改性树脂的炭化产物组成和微观形貌也得到了改善。本研究为酚醛树脂的改性和陶瓷化应用提供了新思路和方法。
参考文献
[1]WangY,HuY,ZhangJ,etal.PreparationandcharacterizationofSiO2-coatednanometricZnFe2O4powdersasapotentialmagneticphotocatalyst[J].JournalofMaterialsScience,2006,41(12):3875-3883.
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