纳米改性酚醛树脂增韧

宏元新材是一家拥有50余年的生产技术工艺沉淀的化工原料厂家，主营产品有端羟基聚丁二烯、羧基液体丁腈橡胶（CLNBR）、端羧基液体丁腈橡胶(CTBN)等橡胶胶粘剂化工原料产品。今天，小编给大家介绍下关于纳米改性酚醛树脂增韧的相关知识，我们的羧基液体丁腈橡胶（CLNBR）主要用作环氧树脂、酚醛树脂和光敏树脂的增韧剂，那么纳米改性酚醛树脂增韧如何进行的呢？一起来看看吧！

酚醛树脂的预聚物中含有很多的羟甲基，使得固化材料更具交联和脆性，所以酚醛树脂在使用之前都需要进行改性，改性的主体一般就是酚羟基，而常见的酚羟基改性方法有几种：a、用O、S、N、Si等杂原子取代亚甲基键。；b、利用Zn、Ca、Mg、Cd等多价元素形成配合物进行改性；c、分割包围酚羟基；d、用疏水苯环取代酚醛树脂中一半的酚环。e、羟基化或酯化酚羟基。然而，这些常见的改性方法的合成过程比较复杂，并且有的方法在增加了强度的同时，却降低了韧性。

随着纳米技术的出现和发展，其应用越来越广泛，在聚合物的改性中得到了广泛的应用。通过添加适量的纳米离子，大大提高了聚合物的力学性能和耐热性。纳米粒子是指粒径在1~100nm之间，表面积比例大的一种微观分子和原子之间的粒子。由于其特殊的体积效应和表面效应，可以让材料发生改变。纳米颗粒表面为悬浮键或不饱和键，反应活性较大，容易与酚醛树脂发生化学反应或者物理结合，远大于范德华，显著提高了系统的抗拉强度、冲击强度和弹性模量，这就可以有效提高树脂基体的性能。

下面给大家介绍一下关于几种纳米改性酚醛树脂增韧工艺方法

1、蒙脱土改性
蒙脱土（MMT）主要是由纳米厚度的硅酸盐片层组成的黏土，用蒙脱土改性酚醛树脂胶液时，酚醛树脂的大分子链在相应的条件下可插层于蒙脱土片层相互间，之后在固化环节中发出很多热，解决硅酸盐片层相互间的库仑力把它剥离，从而使得片层与酚醛树脂以纳米尺度复合。因为片层阻碍了酚醛树脂分子链的运动，从而使得材料耐热、耐烧蚀等特性得到提升。

2、Al2O3改性
以N，N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，将纳米Al2O3加入到酚醛树脂胶溶液中，选用直接混合法制取PF复合材料，并测量了复合材料的洛氏硬度，熔体流动速率，耐磨性等特性。结果显示，当Al2O3质量分数为5%时，PF复合材料的洛氏硬度实现最高值，为55上下；加入Al2O3可使熔体率降低；Al2O3调整为16%时，PF耐磨性实现最优，随后伴随着Al2O3的增加发生下跌，主要是因为当Al2O3粒子使用量过度，可使PF不可以起到合理的粘接作用。

3、TiO2改性
纳米TiO2尺寸小、比表面积大且表面层非配对原子多，因而与聚合物的结合能力较强，并且其具有较好的耐热性、抗紫外线和高化学活性等各种特性，运用其对于酚醛树脂胶液改性，可以给予酚醛树脂胶液新的功能。

4、SiO2改性酚醛树脂
SiO2为无定型白色粉末，用以酚醛树脂中可降低其固化收缩率，热线胀系数，提升断裂韧性，冲击强度和弹性模量及其持续改善粘附特性。SiO2粒子颗粒小，比表面积大，其细微化的结构可使酚醛树脂和它触碰范围大，进而SiO2粒子还可以在酚醛树脂胶溶液中匀称的分散，且产品表面含有较多的羟基，那样方便跟树脂里的羟甲基，酚羟基等官能团发生化学键合或是物理结合。在外力的冲击的影响下，SiO2将其中一部分能量吸收，从而使得基材韧性提升。

5、纳米碳材料改性
（1）炭黑
纳米炭黑因其粒径小、表面层性能高、比表面积大而易团聚，为提升纳米炭黑在基材里的分散性，多对它进行改性，一般采用氧化方式在炭黑表面层形成羧基，随后更进一步化学反应引进别的基团。理化性质分析表明，选用此改性酚醛树脂胶液为粘接剂的镁碳砖，具备比较低的显气孔率和相对较高的体积密度、压缩强度。尤其是在200℃/12h热处理下，镁碳砖的压缩强度较常温耐压强度有很大提升，其提高了30.4%。

（2）石墨烯改性
通过剥离氧化石墨，制取氧化石墨烯（GO），可切实解决石墨烯本身极易发生团聚这一难题。与纯酚醛树脂对比，GO改性的酚醛树脂有很好的热稳定性，从而为挑选较好的耐热阻燃复合材料提出新的方式。氧化石墨烯是一种极为重要的石墨烯衍生物，产品表面含有较多的羟基、羧基和环氧等活性官能团，具有优良的加工性能和溶解性，因而与酚醛树脂有着很好的兼容性，具有显著的前景。

（3）碳纳米管改性
碳纳米管是一种新型一维纳米材料，为单层或多层石墨片卷曲制成的无缝纳米管状壳层结构，六边形结构连接完美无缺，其纤维状的结构、相对较低的密度、高的长径比及其高的力学强度特性使之成为非常重要的增强填料。其本身具有较好的耐超高温特性，是一类较好的热导体，广泛应用改性酚醛树脂层面，可以制取性能优异的耐超高温复合材料。