《纳米二氧化硅改性酚醛树脂材料》

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酚醛树脂作为一种传统的有机合成树脂,因其优异的机械性能、摩擦性能、和阻燃性能等,在化工、交通、电子、宇航、建筑等领域一直得到广泛地应用。但是酚醛树脂本身的脆性以及羟基、亚甲基易被氧化以及游离醛对环境的危害等缺点已成为限制其应用的重要因素。该项目采用纳米改性技术解决以上问题,获得热性能、机械性能优异的改性树脂,同时有效减少游离醛的危害,具有较好的工业应用与环境意义。

项目开发了系列纳米材料改性的酚醛树脂材料,如纳米二氧化硅改性树脂材料,、纳米氧化锆该项树脂材料等,具有工艺技术先进,材料性能优秀的特点,有效提高了树脂材料的耐热性能、拉伸强度等性能,拓宽了树脂材料的应用范围。其中RNS-E对酚醛树脂的热性能影响最大,当RNS-E的引入量仅为1%时,T5%时,其热分解温度可达分别为397℃和476℃,较酚醛树脂分别提高了36℃和58℃,同时其拉伸强度、游离醛等指标均发生明显改善。

该项研究成果及研究方法具以下特色:第一,所用原料来源丰富、且价格低廉,生产技术要求较低;第二,改性的纳米二氧化硅表面带有活性基团易与酚醛树脂的羟甲基和羟基形成牢固、稳定的化学键,一方面克服了酚醛树脂的羟甲基和羟基易被氧化的缺点,从理论上提高了酚醛树脂的稳定性、耐热性、同时也克服了苯环之间仅仅靠亚甲基连接,而导致的普通酚醛树脂韧性较差的缺点;第三,充分利用和发挥纳米粒子的表面活性,有效改善树脂材料的网状立体结构,使其机械性能得到明显提高;第四,研究方法、手段先进,合成工艺简单易行,无新增工业三废产生;第五,该项研究理论联系实际,研究成果实用性强。其炭残留等指标的改善拓展了该树脂材料在石墨浸渍等领域的应用。第六,该项研究从研究方法、表征手段、应用价值等方面具有鲜明的特色和较高的应用价值,同时为其他树脂的改性、开发应用具有较强的理论指导意义和实际应用意义。

该项目承担横向课题2项,省产学研项目2项,已授权相关发明专利4项,发表学术论文6篇。项目工艺技术成熟,2015年底已经实现工业应用,近三年新增产值累计达到2.59亿元,产生了明显的经济与社会效益。

成果说明

目前,该项目主要技术应用单位河南东祥伟业化工有限公司利用本项目全面升级酚醛树脂生产技术,促进成果转化。该公司从2016年至2018年12月底,本项目改性酚醛树脂产品新增销售额近2.6亿元,新增利润1442万元。 主要应用单位情况表 应用单位名称 应用技术 应用的起止时间 应用单位联系人/电话 应用对象及规模 河南东祥伟业化工有限公司 一种纳米二氧化硅改性酚醛树脂的制备方法 2015年7月23日至今 郭超:13353839633 年产25000吨酚醛树脂 郑州市长虹磨料磨具有限公司 一种纳米二氧

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