高性能聚合物基复合材料因其高强度、高硬度、高可塑性以及低成本、低质量等独特的优点越来越被广泛应用。但是随着科学技术不断进步和人民生活需求日益提高,在很多严苛的工作环境下,聚合物基复合材料的性能与寿命仍存在不小的问题。比如工作在高磨损环境下的水泵泵体、搅拌机叶片、海洋工程中输送管道等零件,这些零件长期受到水、泥浆、砂料等介质冲蚀磨损[1],同时受到机械内部与设备零件之间的对磨磨损,致使材料性能损失严重至失灵,其寿命往往很短,有的仅有几个月。由于工业生产过程中不可避免的磨损问题的存在,导致设备关键零件使用周期短暂,需要频繁的维修更换,在给工业经济带来极大的损失的同时造成严重的资源浪费。因此性能更加出色的聚合物基耐磨蚀复合材料成为当下研究的热点之一。本文采用酚醛树脂作为聚合物基复合材料的基体树脂,碳化硅作为增强材料制备了酚醛树脂基高耐磨蚀复合材料。为了解决传统酚醛树脂的韧性差,耐热性不足的缺点,本文首先合成了两种耐热性与韧性优良的改性酚醛树脂,对比其性能择出最合适的改性树脂作为基体树脂制备高耐磨蚀复合材料,主要研究内容如下:(1)采用分子设计的方式,将改性剂对苯二甲基二甲醚与4,4’-二氯二苯砜引入苯酚结构中,将得到的改性酚与多聚甲醛通过加成缩合制备了对苯二甲基二甲醚改性酚醛树脂与4,4’-二氯二苯砜改性酚醛树脂,采用红外光谱、核磁氢谱验证了改性酚醛树脂的结构,并从耐热性能、耐老化性能、力学性能等方面对比了普通酚醛树脂、对苯二甲基二甲醚改性酚醛树脂与4,4’-二氯二苯砜改性酚醛树脂的性能特点,结果表明:对苯二甲基二甲醚改性酚醛树脂质量损失5%时的温度为366.37℃,4,4’-二氯二苯砜改性酚醛树脂的为364.52℃;对苯二甲基二甲醚改性酚醛树脂的热分解峰值温度为541.06℃,4,4’-二氯二苯砜改性酚醛树脂的为540.35℃;当改性剂对苯二甲基二甲醚用量为苯酚质量的20%时,改性酚醛树脂的负荷变形温度最高为236.4℃,改性剂4,4’-二氯二苯砜用量为苯酚质量的8%时,改性酚醛树脂的负荷变形温度最高为240℃;热老化96小时后,对苯二甲基二甲醚改性酚醛树脂的弯曲强度损失为23.6%,4,4’-二氯二苯砜改性酚醛树脂的为19.0%;对苯二甲基二甲醚改性酚醛树脂的冲击强度损失为30.00%,4,4’-二氯二苯砜改性酚醛树脂的为25.00%。综上数据对比选择兼具耐热性与韧性的4,4’-二氯二苯砜作为高耐磨蚀复合材料的基体树脂。(2)采用4,4’-二氯二苯砜改性酚醛树脂作为复合材料的基体树脂,碳化硅作为增强材料,添加固化剂、硅烷偶联剂、二硫化钼等制备了4,4’-二氯二苯砜改性酚醛树脂基耐磨蚀复合材料。对改性酚醛树脂基复合材料的拉伸强度、弯曲强度、压缩强度以及磨料冲蚀下磨损率等进行了测试,结果表明:当固化剂含量为10%时,复合材料的各项力学性能最高,拉伸强度为19.5MPa,弯曲强度为24.31MPa,压缩强度为60.37MPa,复合材料的磨损率最低为3.76mg/s;当KH550的含量为2.5%时,复合材料的各项力学性能最高:拉伸强度为25.14MPa,弯曲强度为31.50MPa,压缩强度为72.82MPa;同时耐磨蚀性能最优:磨损率最低为3.02mg/s;当二硫化钼的含量为3%时,复合材料磨损率最低为2.81mg/s。耐磨蚀性能最好。