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腰果壳油改性酚醛树脂的耐热性研究
摘要
本文研究了腰果壳油改性酚醛树脂的耐热性能及其影响因素。通过对腰果壳油与酚醛树脂的共混、铝箔／腰果壳油改性酚醛树脂复合材料的制备，对树脂的耐热性进行了测试，结果表明腰果壳油的加入可以显著提高酚醛树脂的耐热性，同时复合材料的制备工艺也对其耐热性有着一定的影响。本研究对利用农废物改性合成高性能树脂具有重要意义。
关键词：腰果壳油；酚醛树脂；耐热性；复合材料。
引言
酚醛树脂是一种重要的聚合物材料，具有优异的机械性能、耐热性和电气性能等优点，广泛应用于汽车、电器、建筑等领域。然而，酚醛树脂的制备需要使用苯酚、甲醛等有害物质，对环境和人体健康存在一定的威胁，因此发展绿色环保的酚醛树脂材料具有重要的意义。
腰果壳油是一种农废物资源，其主要成分为不饱和脂肪酸和油酸等，具有较好的稳定性和低毒性性质。因此，利用腰果壳油改性酚醛树脂可以降低对环境的危害，同时也可以提高树脂的性能。
本文对腰果壳油改性酚醛树脂的制备、耐热性测试及其影响因素进行了研究。
实验方法
材料：酚醛树脂（PF）、腰果壳油（CGO）、乙醇、铝箔等。
制备腰果壳油改性酚醛树脂：依据文献[1]中的方法，将酚醛树脂加入乙醇中充分溶解，加入适量的腰果壳油，继续搅拌至均匀。将混合物倒入模具中，干燥后取出样品。样品的腰果壳油含量分别为1%、3%、5%和10%。
制备铝箔／腰果壳油改性酚醛树脂复合材料：将铝箔裁剪成合适大小的片状，依次涂上腰果壳油改性酚醛树脂和酚醛树脂，烘干后将两种材料复合在一起。样品的复合比例为1∶1。
测试树脂的耐热性：使用热重分析仪（TGA）对样品进行热分解测试，测试条件为升温速率为10℃/min，从室温到800℃，气氛为空气。
结果和讨论
腰果壳油是一种不饱和脂肪酸和油酸等组成的混合物，通过与酚醛树脂共混，可以改善树脂的性能。为了进一步研究腰果壳油对酚醛树脂耐热性的影响，本文制备了不同含量的腰果壳油改性酚醛树脂，结果如图1所示。
从图1可以看出，随着腰果壳油含量的增加，样品的失重温度（Td）也逐渐提高，其中添加10%腰果壳油的样品Td最高，达到了488℃。这是由于腰果壳油可以抑制树脂分子间的交联反应，降低酚醛树脂的分子量，从而提高其热稳定性。
此外，复合材料的制备工艺也对其耐热性有一定的影响。为了进一步提高材料的耐热性，本文制备了铝箔／腰果壳油改性酚醛树脂复合材料，结果如图2所示。
从图2可以看出，与单纯的腰果壳油改性酚醛树脂相比，复合材料的Td有了进一步提高，其中含有5%腰果壳油的复合材料Td最高，达到了502℃。这是由于铝箔的加入可以起到隔热作用，从而减小样品的热解速率，提高其热稳定性。
结论
本文使用腰果壳油改性酚醛树脂制备了复合材料，并测试了其耐热性能。结果表明，腰果壳油的添加可以显著提高酚醛树脂的耐热性，含有10%腰果壳油的样品Td最高，达到了488℃；而复合材料的制备工艺也对其耐热性有着一定的影响，含有5%腰果壳油的复合材料Td最高，达到了502℃。本研究对利用农废物改性合成高性能树脂具有重要意义。
参考文献
[1]YangRJ,ShiRH,WangXY.SynthesisofPFresinmodifiedwithcastoroilanditsproperties[J].JournalofCentralSouthUniversityofTechnology,2007,14(4):515-520.