酚醛树脂基三元共聚物的制备及其热解过程分析  

PREPARATION AND PYROLYSIS PROCESS OF PHENOLIC RESIN BASED COPOLYMERS

作　　者：孙丽红[1] 刘洪波[1] 夏笑虹[1] 马倩[1] 

机构地区：[1]湖南大学材料科学与工程学院,长沙410082

出　　处：《炭素》2012年第3期3-7,共5页Carbon

基　　金：国家自然科学基金课题（50872032）;湖南大学国家级SIT项目

摘　　要：以端羧基丁腈橡胶（CTBN）和环氧树脂（CYD）的预聚物为热不稳定聚合物，酚醛树脂（PF）作为炭前驱体聚合物，采用化学共聚方法制备出酚醛树脂基三元共聚物（PF＋CYD＋CTBN）体系。通过红外光谱分析证实CYD中的部分环氧基与CTBN中的羧基反应生成酯键，而剩余的环氧基与酚醛树脂中的酚羟基反应生成醚键，CTBN-CYD预聚物以接枝或嵌段的形式接入到酚醛树脂的固化体系中。通过对不同热处理温度下的三元共聚物进行红外、热重分析及对热解产物的孔径分析表明，三元共聚物中的酯键在450℃时发生断裂，CTBN链段率先从三元共聚物体系中热解选出，并在所得多孔炭材料中形成了孔径主要分布在1～2nm左右的微孔。Carboxyl terminated nitrile rubber （CTBN） and epoxy resins （CYD） pre-polymer as thermal decomposable polymer and phenol-formaldehyde resin （PF） as carbon precursor polymer, phenolic resin-based terpolymer （PF＋CYD＋CTBN） system was prepared by chemical copolymerization. Ester linkage was formed by the reaction of epoxy in CYD with carboxyl group in CTBN confirmed by the appearance of 1 738 cm-1 in FT-IR spectra. The pre-polymer was blocked or grafted to the phenol-formaldehyde curing resin by the ether bond formation between residual epoxy group in pre-polymer and hydroxyl group in PF resin. Ester linkage was broken at 450 ℃ and the pyrolysis of CTBN chain preferentially occurs testified by FT-IR and TG analysis. Porous carbon with abundance micropore in 1-2 nm was accordingly obtained.

关 键 词：预聚反应 化学共聚 热解过程 孔隙结构 

分 类 号：TQ323.1[化学工程—合成树脂塑料工业]