【摘 要】
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酚醛树脂在耐热材料、胶黏剂、摩擦材料以及铸造行业被广泛使用,在航空和军工等先进领域也有巨大的应用价值。本文选择以含有刚性砜基的双酚S作为原料,辅以硼元素的引入,提升酚醛树脂的热性能,成功合成了双酚S硼酚醛树脂（BPSBPR）,并进行环氧化扩展研究。随后将其与双酚F环氧树脂制备为共混体系,分析该体系的力热学性能、热降解动力学和固化动力学,为研究兼具耐热性与工业适用性的新型树脂工艺提供了依据。从结果来
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酚醛树脂在耐热材料、胶黏剂、摩擦材料以及铸造行业被广泛使用,在航空和军工等先进领域也有巨大的应用价值。本文选择以含有刚性砜基的双酚S作为原料,辅以硼元素的引入,提升酚醛树脂的热性能,成功合成了双酚S硼酚醛树脂（BPSBPR）,并进行环氧化扩展研究。随后将其与双酚F环氧树脂制备为共混体系,分析该体系的力热学性能、热降解动力学和固化动力学,为研究兼具耐热性与工业适用性的新型树脂工艺提供了依据。从结果来看,首先经核磁氢谱与红外光谱共同表征证明已成功制备了双酚S硼酚醛树脂;由凝胶渗透色谱图,测得数均分子量Mn=4294,重均分子量为Mw=9479,其多分散系数Mw/Mn=2.21,分子量分散效果较好。而后,以环氧氯丙烷进行环氧化实验,成功制备双酚S硼酚醛环氧树脂。经设计正交实验,明确了实验各主要因素影响的先后顺序,确定了最佳制备工艺;测得合成的BPSPNE树脂环氧值平均可达到0.53,黏度平均达到124.8 Pa·s。之后,将双酚S硼酚醛树脂与双酚F环氧树脂按一定比例制备共混体系,通过平板抽丝法,参照Flory凝胶理论,计算树脂体系的平均反应活化能为52.28k J/mol,该共混体系整体的活化能低、反应活性相对较高;对体系进行力学性能测试、热变形温度和阻燃性测试,反映该体系BPSBPR含量为30 wt%时树脂浇铸体弯曲强度能够达到105.4 MPa,50 wt%时拉伸强度达61.5 MPa;含量为90 wt%时,热变形温度可达159.2℃,氧指数高达33.9,证明该体系易进行反应与改性,工业用途广泛。通过用热重曲线测得BPSBPR含量50 wt%时,残炭率W800℃为34.78%;通过热降解动力学,计算平均表观活化热能为236.19 k J/mol,表征了该体系在高温下的热分解行为,验证了相关系数接近,其热性能稳定。通过非等温DSC法研究计算该树脂体系的固化动力学与相关参数,选择Kissinger、Starink与Crane方程联用参与运算,最终得到了体系各类固化动力学参数,完善出其固化动力学方程dα/dt=2.3012×10-4exp[-7.9767×10~3×（1/T）]（1-α）0.8989,根据外推法作T-β线性拟合图,得到最佳固化工艺参数为:120℃×2 h+150℃×2h+170℃×1 h;综合优化改性树脂配方,为其固化工艺条件奠定了理论依据。
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