基于半互穿网络体系的三聚氰胺甲醛树脂改性研究

摘要

本课题通过对国内外大量文献的查阅与分析，研究了三聚氰胺甲醛树脂的改性机理。分别采用三聚氰胺-聚乙二醇共聚物(M-PEG)与二甘醇(DG)对三聚氰胺甲醛树脂(MF树脂)进行改性，再利用聚乙烯醇(PVA)与改性后的MF树脂构建了半互穿聚合物网络(Semi-IPN)体系，并深入探讨了各改性剂的作用机理。
　　利用FTIR、Raman、TG、DSC等表征手段研究了树脂的微观结构。结果表明，M-PEG、DG都能与MF树脂进行化学共聚反应，PVA与改性后的MF树脂三维网络结构发生物理交联作用形成了两种半互穿聚合物网络;MF树脂中引入PEG使体系的热分解温度降低了50℃，DG的引入对体系热分解温度没有影响。通过正交试验分别研究了M-PEG添加量、二甘醇添加量、甲醛三聚氰胺摩尔比n(F)/n(M)、反应时间对体系原液粘度、储存稳定性和固含量的影响。原液粘度分析结果表明，当M-PEG添加量为40％，n(F)/n(M)为2.0，反应时间为180 min时，粘度达到21350 mpa.s;当二甘醇添加量为9 mL，n(F)/n(M)为2.5，反应时间为6h时，粘度达到94000 mpa.s。储存稳定性分析结果表明，当M-PEG添加量为10％，n(F)/n(M)为2.5，反应时间为270 min时，储存稳定时间达到44 h;当二甘醇添加量为15 mL，n(F)/n(M)为2.0，反应时间为6h时，储存稳定时间达到194 h。固含量分析结果表明，当M-PEG添加量为40％，n(F)/n(M)为3.0，反应时间为270 min时，固含量达到51.2％;当二甘醇添加量为15 mL，n(F)/n(M)为2.5，反应时间为4h时，固含量达到到62.4％。
　　本课题重点研究了两种半互穿网络体系的冲击强度及游离甲醛含量的影响因素。冲击强度分析结果表明:当M-PEG添加量为40％，n(F)/n(M)为2.0，反应时间为180 min时，冲击强度达到20.340 kJ/m2;当二甘醇添加量为9 mL，n(F)/n(M)为2.5，反应时间为8h时，冲击强度可达到31.200 k J/m2。游离甲醛含量分析结果表明，当M-PEG添加量为40％，n(F)/n(M)为2.0，反应时间为270 min时，游离甲醛含量为0.00％;当二甘醇添加量为3 mL，n(F)/n(M)为2.5，反应时间为6h时，游离甲醛含量为0.15％。上述研究结论为三聚氰胺甲醛树脂体系的结构演化过程、增韧改性方法和游离甲醛含量控制手段提供了有益的参考。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 三聚氰胺甲醛树脂概述

1．2 三聚氰胺甲醛树脂的应用研究进展

1．3 三聚氰胺甲醛树脂改性方法

1．3．1 三聚氰胺甲醛树脂增韧改性方法研究进展

1．3．2 三聚氰胺甲醛树脂中游离甲醛含量控制方法研究进展

1．4 研究背景与意义

1．5 本文主要研究内容

2 三聚氰胺甲醛树脂增韧改性研究

2．1 聚乙二醇、聚乙烯醇增韧改性三聚氰胺甲醛树脂

2．1．1 聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络的构建

2．1．2 聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络的性能表征

2．1．3 实验结果与讨论

2．1．4 聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络结构分析

2．2 二甘醇、聚乙烯醇增韧改性三聚氰胺甲醛树脂

2．2．1 二甘醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络的构建

2．2．2 二甘醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络的性能表征

2．2．3 实验结果与讨论

2．2．4 二甘醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络结构分析

2．3 本章小结

3 三聚氰胺甲醛树脂中游离甲醛含量的控制

3．1 聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络中游离甲醛含量的控制

3．1．1 聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络中游离甲醛含量正交试验结果分析

3．1．2 聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络中游离甲醛含量的影响因素分析

3．1．3 甲醛捕获剂对聚乙二醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络中游离甲醛含量的影响

3．2 二甘醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络中游离甲醛含量的控制

3．2．1 二甘醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络中游离甲醛含量正交试验结果分析

3．2．2 二甘醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络中游离甲醛含量的影响因素分析

3．2．3 甲醛捕获剂对二甘醇-三聚氰胺甲醛树脂和聚乙烯醇半互穿网络中游离甲醛含量的影响

3．3 本章小结

4 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况