苯并惡嗪樹脂的性能、應(yīng)用及前景苯并噁嗪樹脂產(chǎn)生的背景酚醛樹脂酚醛樹脂是世界上早實現(xiàn)工業(yè)化的熱固性合成樹脂。迄今己有近的歷史。由于其原料易得、價格低廉、生產(chǎn)工藝和設(shè)備簡單而且產(chǎn)品具有的機械性能、耐熱性、耐寒性、電絕緣性、尺寸穩(wěn)定性、成型加工性、阻燃性因此它以成為工業(yè)部門不可缺少的材料具有廣泛的用途。但是酚醛樹脂結(jié)構(gòu)上的薄弱環(huán)節(jié)是酚羥基和亞甲基容易氧化耐熱性受到影響。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展特別是各種車輛和機械使用工況條件及航空、航天和其他技術(shù)的發(fā)展對摩擦材料提出了新的要求如較高的分解溫度、良好的熱恢復(fù)性能、足夠的摩擦系數(shù)、較好的耐磨性能及較低的噪音等。用純酚醛樹脂作為摩擦材料如轎車、摩托車剎車片和離合器片的基材還不能滿足這些要求。傳統(tǒng)未改性的酚醛樹脂固化時放出水、脆性大、韌性差、耐熱性不足即所謂的“三熱”問題耐熱性差熱衰退嚴(yán)重干法制品熱膨張、起泡熱龜裂。

強酸性陽離子交換樹脂系指在交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子基體上帶有強酸性磺酸基（—SO3H）的離子交換樹脂。若以R代表高分子基體，則可用R—SO3H表示之。黑色或褐色的粒狀物，相對密度為0.76，真相對密度為0.1-1.2，水分含量為15%-20%，交換容量為450mg當(dāng)量/L。有凝膠型和大孔型之分。
強酸性001×7(732)陽離子交換樹脂
適應(yīng)環(huán)境
1、遇水的交換可將其本身的某一種具有活性的離子和水中某電離子相互交換，即發(fā)生置換反應(yīng)，去除水中可溶解的離子。
2、酸堿的交換其酸性相當(dāng)硫酸、鹽酸等無機酸，它在堿性、中性，甚至酸介質(zhì)中都顯示離子交換功能。
它的特點
1、交換容量高；
2、交換速度快；
3、穩(wěn)定性好；
4、抗污染機械強度好；
它的用途
主要用于硬水軟化、脫鹽水、純水和高純水的制備，也用于催化劑和脫水劑，以及濕法冶金、分離提純稀有元素、食品、制藥、制糖，工業(yè)也用于濕法冶金提取鎢、鉬、釩、稀土等和其他稀有元素分離，以及作為酯化反應(yīng)的合成酯類精細(xì)產(chǎn)品和脫水劑等。在環(huán)保領(lǐng)域處理廢水并回收其中的金、銀、銅、鉻、鈀等貴金屬，在植物提取和生化提取行業(yè)用于脫色、分離、精制等工序，還用于抗生素提取和分析化學(xué)中測試銅、鋅、鋁、鈦、稀土元素等。
它的規(guī)格
國內(nèi)產(chǎn)品有交聯(lián)度從l至11不同規(guī)格，其中以交聯(lián)度值為7的產(chǎn)品*多。典型性能為顆粒直；0．3～1．2mm，含水量45％～55％，交換容量≥4．0～5．OmEq／g(鈉型干樹脂)，濕真密度(20℃)1．23～1．28g／cm3，濕表觀密度0．75～0．8593，耐磨率≥90％～98，0.3～1.2mm的粒度≥95％。

強酸性陽離子交換樹脂的預(yù)處理及再生方法
預(yù)處理：
樹脂裝進交換器以后，然后用大量水反洗，反洗時間為20分鐘。然后轉(zhuǎn)入正洗，正洗到水清亮無泡沫為止。放掉罐內(nèi)水，向內(nèi)注入20%濃度的溶液。灌滿為準(zhǔn)。浸泡，將罐內(nèi)液體放掉，正洗15分鐘，然后用正常再生方式再生一次。
再生：以和出水相反的方向向罐內(nèi)注入5%左右的溶液，溶液體積為樹脂體積的2.5-3倍。流速為5M/小時。鹽水溶液注入時間大約為40-80分鐘。然后以同樣方式和流速向內(nèi)注入軟化水，時間為90分鐘。然后正洗至合格，轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)。
預(yù)處理：
樹脂裝進交換器以后，然后用大量水反洗，反洗時間為20分鐘。然后轉(zhuǎn)入正洗，正洗到
水清亮無泡沫為止。放掉罐內(nèi)水，向內(nèi)注入20%濃度的溶液。灌滿為準(zhǔn)。浸泡24
小時，將罐內(nèi)液體放掉，正洗15分鐘，然后用正常再生方式再生一次。
再生：以和出水相反的方向向罐內(nèi)注入5%左右的溶液，溶液體積為樹脂體積的
2.5-3倍。流速為5M/小時。鹽水溶液注入時間大約為40-80分鐘。然后以同樣方式和流
速向內(nèi)注入軟化水，時間為90分鐘。然后正洗至合格，轉(zhuǎn)入運行狀態(tài)。

我司是一家從事特種高分子新材料研究、開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與技術(shù)服務(wù)于一體的的。公司堅持產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的發(fā)展模式，與大學(xué)、大學(xué)保持緊密。成立了以大學(xué)博士生導(dǎo)師魯在君教授為學(xué)科人的研發(fā)團隊，在擁有“一種含氰基的苯并噁嗪樹脂的制備方法”發(fā)明自主知識產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上，了苯并惡嗪在生產(chǎn)工藝方面的技術(shù)難題，填補多項國內(nèi)空白。公司年產(chǎn)2000噸苯并惡嗪樹脂，是目前國內(nèi)規(guī)模的苯并惡嗪樹脂生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空、航天、電子元器件、層壓板、真空泵旋片、印制電路基板和低粘度樹脂成型的絕緣材料、耐火材料，以及磨料磨具等技術(shù)應(yīng)用水平的行業(yè)，市場前景廣闊。
公司產(chǎn)品主要包括：苯并噁嗪樹脂，特種酚醛樹脂，特種環(huán)氧樹脂及其他化學(xué)品。苯并噁嗪與傳統(tǒng)酚醛樹脂相比，苯并噁嗪樹脂具有相對低的熔融粘度，便于成型加工；聚合時無小分子放出，制品孔隙率低；聚合時收縮很小，近似零收縮，可制品精度；固化時不需要強酸為催化劑；聚合物耐熱性好，有較高的Tg和熱穩(wěn)定性；聚合物有優(yōu)良的阻燃性和高的殘?zhí)悸?；聚合物有良好的機械性能和電氣性能；具有靈活的分子設(shè)計性及價格低廉等特點。我們竭誠為絕緣行業(yè)、電子行業(yè)、摩擦密封材料行業(yè)、磨料磨具行業(yè)及航空航天領(lǐng)域企業(yè)提供滿意的樹脂產(chǎn)品和服務(wù)。
公司的發(fā)展目標(biāo)是建立在產(chǎn)學(xué)研模式上，整合上下游的特種新材料創(chuàng)投平臺。愿與有志之士攜手共贏，為新材料行業(yè)的發(fā)展同德，全力以赴。

風(fēng)力發(fā)電是鼓勵和急需的節(jié)能環(huán)保項目。風(fēng)電葉片露天工作,在承受強風(fēng)載荷、砂粒沖刷、紫外線照射、大氣氧化與腐蝕、酸鹽腐蝕、材料成本等方面有較高的要求。目前兆瓦級風(fēng)機葉片已采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料,所需的環(huán)氧樹脂要求粘度低、對纖維浸透性好、耐沖擊性能高、韌性好。通用型環(huán)氧樹脂的粘度高、耐沖擊性及耐候性差,漆膜在戶外易粉化失光又欠,不宜作戶外用涂料和膠粘劑。研發(fā)新型風(fēng)電葉片環(huán)氧樹脂具有非常重要的意義。新型雙酚F環(huán)氧樹脂具有粘度低、耐溶劑性強、耐沖擊性能高、對纖維浸漬性和與玻璃鋼復(fù)合性能好、使用成本低等優(yōu)點而被看好用于制造風(fēng)電葉片基制材料。主要原料雙酚F在國外已有生產(chǎn),但存在高酚醛比、性能的對位異構(gòu)體含量低、收率低、產(chǎn)物后處理復(fù)雜等問題,且采用了大倍數(shù)循環(huán)蒸發(fā)套用,又在加熱條件下反應(yīng),造成生產(chǎn)成本較高。而進口雙酚F價格過高,致使國內(nèi)雙酚F環(huán)氧樹脂規(guī)?；a(chǎn)很少。論文先用、在磷酸催化劑和甲醇溶劑存在下,進行親電取代反應(yīng)制備了雙酚F,研究了原料配比、催化劑磷酸用量、反應(yīng)溫度及時間對產(chǎn)物收率及其中對位異構(gòu)體含量的影響,得到了工藝參數(shù):/(mo1)=5:1,甲醇/=1:1,/磷酸=3:1,水/酸=2.5～3.0/1,反應(yīng)溫度45℃,反應(yīng)時間5h,在此反應(yīng)條件下,雙酚F產(chǎn)品收率達92.2%(以計,即每摩爾可以得到的雙酚F摩爾),所得的雙酚F產(chǎn)物中4,4'-位異構(gòu)體含量有73.2%。再用雙酚F與環(huán)氧氯丙烷在催化劑四甲基存在下進行醚化反應(yīng),然后加入固體氫氧化鈉進行環(huán)氧化脫氯反應(yīng),再精制得到雙酚F環(huán)氧樹脂。研究了原料配比、反應(yīng)時間和溫度對產(chǎn)品氯含量和環(huán)氧值的影響,確定了適宜的工藝條件:環(huán)氧氯丙烷/雙酚F(mol)=10:1,二氯丙醇/環(huán)氧氯丙烷=0.2,四甲基用量為2%(mol/BPF),醚化溫度為80℃,時間為5h,環(huán)氧化催化劑為粉末狀氫氧化鈉,過量2%,閉環(huán)溫度為70℃,時間為1.5～2.0h。在這一工藝條件下制得的雙酚F型環(huán)氧樹脂為淺黃色透明,低溫流動性好,收率為91%,環(huán)氧值達到0.57,有機氯為2.110-4,無機氯為1.310-4。經(jīng)傅里葉變換紅外光譜和核磁共振分析,初步確認(rèn)了所合成產(chǎn)品為雙酚F環(huán)氧樹脂。

環(huán)硫樹脂與環(huán)氧樹脂在結(jié)構(gòu)上十分類似,但又由于其結(jié)構(gòu)的性,除了具有環(huán)氧樹脂所具備的一些優(yōu)能,還能夠在低溫下快速固化,與金屬有良好的粘接,高的折射率等,因此,在低溫快速固化、基材粘接以及光學(xué)樹脂材料等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用,研究環(huán)硫/環(huán)氧樹脂具備廣闊的應(yīng)用前景。
實驗過程中,制備低粘度的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂體系,有效地避免了樹脂體系在操作中粘度大、流動性差的缺點。分別選擇兩類固化劑,胺類和酸酐類,對樹脂/固化劑體系進行詳細(xì)的探究。本論文主要工作如下：
以雙酚F環(huán)氧樹脂和硫氰酸鉀為主要原料制備了目標(biāo)產(chǎn)物雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂。通過FTIR、1HNMR、元素分析等手段表征合成產(chǎn)物結(jié)構(gòu),并建立了紅外工作曲線、核磁譜圖兩種分析方法,對合成產(chǎn)物進行環(huán)硫含量的定量分析。其中,合成的產(chǎn)物環(huán)氧轉(zhuǎn)化率為67%。
其次,環(huán)硫樹脂與環(huán)氧樹脂相比,具有更大的環(huán)張力,因此,活性更大、更容易開環(huán),發(fā)生聚合反應(yīng)。本文采用非等溫DSC法研究了環(huán)硫基團含量分別為15%和50%的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂/酸酐體系的固化反應(yīng)動力學(xué),采用Malek法判定機理函數(shù),采用Kissinger法和等轉(zhuǎn)化率法求解體系的活化能、求解動力學(xué)參數(shù),建立了動力學(xué)方程,并進行模擬。結(jié)果表明兩體系均符合SB(m,n)模型。接著,對不同環(huán)硫含量的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧/酸酐體系的力學(xué)性能進行測試,結(jié)果表明,隨著環(huán)硫含量的增加,體系的拉伸強度與斷裂伸長率變化不大,對Cu的粘接性能變好,對Al的粘接性能變差。
再次,環(huán)氧基團和環(huán)硫基團開環(huán)后分別形成羥基(或者氧負(fù)離子)和巰基(或者硫負(fù)離子),二者活性差別大,可能導(dǎo)致固化物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生差異,因此,本文進一步針對固化物的結(jié)構(gòu)展開研究,分別采用環(huán)硫含量為15%和50%的雙酚F環(huán)硫/環(huán)氧樹脂,與不同化學(xué)計量比的胺和酸酐進行配比,采用DSC、DMTA等對固化物進行玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、模量的表征。結(jié)果表明,四個樹脂體系均是隨著固化劑用量的減少(從化學(xué)計量比減小到小化學(xué)計量比),玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg和模量出現(xiàn)的趨勢。說明巰基-SH或者硫負(fù)離子-S-,對于樹脂體系有非常重要的影響,隨著樹脂體系中,環(huán)硫含量的增加,樹脂體系的固化反應(yīng)速率提高,樹脂固化體系更易形成密集的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。