煤系COPNA樹脂及其復(fù)合材料的制備和性能研究.pdf

1、COPNA樹脂是一種三維網(wǎng)狀的熱固性樹脂，具有優(yōu)異的耐熱性、自潤(rùn)滑性，及與炭材料良好的親和性，在作為炭材料前驅(qū)體領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，已經(jīng)成為被業(yè)界廣泛關(guān)注的一種新型材料。人們嘗試用各種有機(jī)物作為原料制備COPNA樹脂，包括純芳烴類化合物、瀝青、煤焦油等，出于大規(guī)模應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性的考慮，利用成本相對(duì)低廉的原料更具實(shí)際意義。
　　煤炭重質(zhì)組分富含短側(cè)鏈或者無側(cè)鏈的芳烴結(jié)構(gòu)，具有空間位阻小等優(yōu)點(diǎn)，可以作為COPNA樹脂的優(yōu)選原料。本論

2、文首先對(duì)煤重質(zhì)組分進(jìn)行了表征，之后以重質(zhì)組分為原料，以對(duì)苯二甲醇為交聯(lián)劑，采用交聯(lián)劑法，在濃硫酸的催化作用下合成B階COPNA樹脂。通過考察縮合前后的IR譜圖得出B階COPNA樹脂的反應(yīng)機(jī)理。通過對(duì)在不同條件下固化得到的C階樹脂進(jìn)行TG分析，找到最佳的固化條件。將COPNA樹脂與石油焦混合制備碳/碳復(fù)合材料，考察其抗壓強(qiáng)度、體積密度等性能，分析了成型工藝條件對(duì)所得復(fù)合材料性能參數(shù)的影響。
　　研究結(jié)果表明，以重質(zhì)組分為原料合成的C

3、OPNA樹脂，其β樹脂含量可達(dá)46％，殘?zhí)恐悼蛇_(dá)50％以上。反應(yīng)前后IR的分析得知COPNA樹脂的合成機(jī)理為在酸的催化條件下，重質(zhì)組分與PXG發(fā)生脫水縮合。煤系重質(zhì)組分COPNA樹脂可以用作粘結(jié)劑與骨料進(jìn)行復(fù)合，得到碳/碳復(fù)合材料。
　　本論文為利用重質(zhì)組分合成COPNA樹脂作為粘結(jié)劑的應(yīng)用提供了實(shí)踐基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。煤重質(zhì)組分COPNA樹脂與炭素材料復(fù)合制備碳/碳復(fù)合材料不僅為COPNA樹脂尋找到一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域而且也為復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)提供