CN109228084A - 一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备方法 - Google Patents

一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109228084A
CN109228084A CN201811072241.1A CN201811072241A CN109228084A CN 109228084 A CN109228084 A CN 109228084A CN 201811072241 A CN201811072241 A CN 201811072241A CN 109228084 A CN109228084 A CN 109228084A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phenolic resin
constant temperature
tensile sample
sample
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811072241.1A
Other languages
English (en)
Inventor
王伟伟
张国利
李�昊
陈光伟
史晓平
王志鹏
代彦彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Polytechnic University
Original Assignee
Tianjin Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Polytechnic University filed Critical Tianjin Polytechnic University
Priority to CN201811072241.1A priority Critical patent/CN109228084A/zh
Publication of CN109228084A publication Critical patent/CN109228084A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/22Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/42Casting under special conditions, e.g. vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/22Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/26Moulds or cores
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂浇铸体制备工艺及可适用于浇铸体拉伸试样的模具设计。采用四边框组合模腔结构,合理设计酚醛树脂拉伸试样模具。通过控制固化反应进程,严格控制反应温度反应时间,在一定温度和一定时间内对酚醛树脂先进行预凝胶处理,使树脂达到半凝胶未完全凝胶的状态,此状态的树脂已经去除了大部分缩聚反应产生的水、甲醛等小分子,同时除去酚醛树脂中所含的乙醇溶剂,且树脂与树脂之间还能保持较好的结合力。然后将此状态的酚醛树脂放到模具中,进一步固化,最终制得透明的酚醛树脂固化物拉伸试样。本发明解决了酚醛树脂拉伸试样缺陷多、脱模易碎等问题,得到了成功率高且缺陷少的拉伸试样。

Description

一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料领域,是一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂浇铸体制备方法及可适用于浇铸体拉伸试样的模具设计,可以用于测试表征酚醛树脂拉伸性能,且为酚醛树脂的应用提供基础数据。
背景技术
酚醛树脂具有较高的力学强度,优异的耐热性、电绝缘性和良好的尺寸稳定性,以及树脂固有的阻燃性、耐烧灼性和低发烟率等特点。因为其独特的特点常常被选用作为军事使用的树脂基体材料之一。酚醛树脂通常是由苯酚、甲醛在催化剂的条件下先进行预聚合生成低分子量的混合物,然后升高温度进行固化,酚醛树脂分子中羟甲基与羟基进一步发生脱水反应,最后生成酚醛树脂固化物,但其固化成浇铸体过程中存在以下缺点,第一,酚醛树脂溶液一般都会含有乙醇溶剂,在升温固化过程中溶剂会挥发,造成浇铸体表面和内部形成气孔,缺陷较多,第二,酚醛树脂固化成型过程中主要进行的是脱水反应,随着实验的进行会释放出大量的水、甲醛等小分子物质,而这些小分子挥发也会造成气孔,影响浇铸体性能。第三,酚醛树脂基体脆性大,收缩率大,开模易断裂,破坏了浇铸体的完整性,无法测试浇铸体力学性能。第四,现有树脂浇铸体拉伸性能测试标准国标GB/T 2567-2008中,规定的浇铸体试样尺寸较长,对于脆性大、脱模易碎的酚醛树脂固化物来说,成功制成浇铸体拉伸试样的难度比较大。目前制备高性能、无空隙的酚醛树脂拉伸试样浇铸体已成为评价酚醛树脂拉伸性能未解决的技术难题。虽然申请号为201710127299.0的专利提出了一种酚醛树脂浇铸体的制备方法,但此方法并不能去除大量的溶剂,且在拆模过程中,容易因为拉扯造成浇铸体的断裂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热固性酚醛树脂浇铸体的制备方法及可适用于浇铸体拉伸试样的模具设计,它克服现有技术的上述缺陷,合理设计酚醛树脂拉伸试样模具,采用四边框组合模腔结构,打破了以往试样整体顶开的方式,通过减少样品与模具的接触面积,能够较好的保持样品的完整性,解决了由于开模不当造成树脂断裂的问题。
本发明通过控制固化反应进程,严格控制反应温度反应时间,在一定温度和一定时间内对酚醛树脂先进行预凝胶处理,凝胶固化,使树脂达到半凝胶未完全凝胶的状态,此状态的树脂已经去除了大部分缩聚反应产生的水、甲醛等小分子,同时除去酚醛树脂中所含的乙醇溶剂,且树脂与树脂之间还能保持较好的结合力。然后将此状态的酚醛树脂放到模具中,进一步固化,最后得到试样几乎无缺陷,且力学性能较好。
拆开模具取出试样时,本发明采用在一定温度下拆开模具的方式,改变传统冷却到室温再开模的方式,根据金属模具材料受热会发生膨胀,酚醛树脂本身在固化过程中会发生收缩,两者膨胀系数存在着明显差异,且酚醛树脂的收缩率不同对浇铸体圆弧过渡处区影响不同,根据以上原理,采用在一定温度下开模的方式,解决酚醛树脂在弯曲处易碎的问题,提高试样的成功率,达到99%以上。
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的:
一种热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体,通过如下方法制备得到
(1)、将酚醛树脂溶液以1-4℃/min的升温速率从室温缓慢升温到80-100℃,升温的过程一直抽真空;在80-100℃的温度下恒温3h-12h,此过程一直抽真空,直至酚醛树脂达到部分凝胶未完全凝胶的状态,含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%;
(2)、将半凝胶的酚醛树脂放到零下20℃-零下5℃冷冻4h-16h,酚醛树脂被冻成固体
(3)、把固态的酚醛树脂研碎成固体粉末,得到粉末状的酚醛树脂;
(4)、将已涂好脱模剂酚醛树脂拉伸模具在100℃-140℃恒温预热1h-10h,然后将粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,100℃-140℃恒温1h-16h充分熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-5℃/min的升温速率升温至150℃-190℃,恒温5h-15h固化,冷却至室温;
(5)、拆开模具后,得到热固性酚醛树脂拉伸试样。
在上述热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体中,所述步骤(1)中酚醛树脂溶液中的溶剂为乙醇溶剂;所述酚醛树脂溶液的含胶量为30%-80%。
在上述热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体中,所述步骤(1)中采用的设备为真空烘箱,所述步骤(2)中采用的设备为冷冻柜,所述步骤(3)中采用的设备为研钵,所述步骤(4)中采用的设备为平板硫化机。
在上述热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体中,所述步骤(1)中将酚醛树脂溶液以1-4℃/min的升温速率升温到80-100℃,抽真空,在80-100℃恒温3h-12h一直抽真空,直至酚醛树脂达到部分凝胶未完全凝胶的状态,含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%;
在上述热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体中,所述步骤(1)中将酚醛树脂溶液以1-3℃/min的升温速率慢升温至83℃-97℃,抽真空,在83℃-97℃恒温3h-11h,含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%。
在上述热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体中,所述步骤(3)中将模具在100℃-140℃恒温预热1h-10h,将粉末状的酚醛树脂铺入模具中,100℃-140℃恒温1h-16h熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-5℃/min的升温速率升温至150℃-190℃,恒温5h-15h固化,冷却至室温。
在上述热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体中,所述步骤(3)中将模具在105℃-135℃的恒温预热2h-8h,将粉末状的酚醛树脂铺入模具中,105℃-135℃恒温3h-15h熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-4℃/min的升温速率升温至150℃-170℃恒温8h-15h后,保持此温度开模取出试样,然后将试样在180℃-190℃恒温5h-12h。
在上述热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体中,所述步骤(4)中的模具是四边框组合模腔结构,上模板和下模板为凸型模,中间模腔是为空腔,是由四块模板组成的空腔结构,空腔结构与待制备的浇铸体结构匹配,空腔的尺寸是根据国标GB/T 2567-2008的浇铸体的尺寸要求制作。
在上述热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体中,拼接时,下模板4固定,两块模板2与下模4用螺杆连接固定,再将模板3与模板2、4用螺丝连接固定,形成模腔,在模腔内填充材料,然后将上模1合模,进行模压制作成型。拆模时,先将上模板1用顶丝缓慢的取下,接着将模板3缓慢拆下,然后将模板2往两边缓慢拆下,即可得到样品。
本发明与现有技术相比具有如下技术优势:
(1)、本发明通过控制固化反应进程,严格控制反应温度反应时间,在一定温度和一定时间内对酚醛树脂进行预凝胶处理,使树脂达到半凝胶未完全凝胶的状态,此状态的树脂已经去除了大部分缩聚反应产生的水、甲醛等小分子,同时除去酚醛树脂中所含的乙醇溶剂,且树脂与树脂之间还能保持较好的结合力。然后将此状态的酚醛树脂放到模具中,进一步固化,最后得到试样几乎无缺陷。
(2)、本发明根据国标GB/T 2567-2008中的要求合理设计酚醛树脂拉伸试样模压模具,试样模具采用四边框组合模腔结构,打破了以往试样整体顶开的方式,通过减少样品与模具的接触面积,能够较好的保持样品的完整性。而且该模具便于安装和拆卸,能够准确的控制酚醛浇铸体的尺寸,便于拉伸试样的制作,也解决了酚醛树脂浇铸体脆性大且脱模易碎的问题。
(3)、本发明解决了酚醛树脂拉伸性能数据不可靠、拉伸试样缺陷多等问题,得到了成功率高且缺陷少的拉伸试样,通过本方法制备的试样测得的拉伸性能数据可靠,离散度低。
(4)、本发明通过理论研究结合大量试验给出了酚醛树脂浇注体拉伸试样制备过程中最佳的工艺条件。
(5)、本发明热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体制备方法工艺简单、操作简易、设备要求性能低,易于推广应用。
附图说明
图1为普通方法制得的酚醛树脂浇铸体示意图
图2为本发明在冷却室温开模得到的酚醛树脂浇铸体示意图
图3为本发明在热开模得到的酚醛树脂浇铸体示意图
图4所示为本发明模压模具示意图;其中图4(a)为模具拼接后正面示意图;图4(b)为模具拼接后俯视图,图4(C)为模具拼接后侧面剖示图,图4(d)为模块4的图像。
图5为本发明制备得到酚醛树脂的红外光谱图。
图6为本发明参照国标GB/T 2567-2008所设计的酚醛树脂国标尺寸的拉伸浇铸体示意图(a)及其局部坐标图(b)。
具体实施方式
下面结合附图和实例详细阐述本发明。
本发明酚醛树脂试样浇铸体通过如下方法制备得到,具体步骤如下:
(1)、将将酚醛树脂溶液倒入玻璃烧杯里,放进真空烘箱里以1-4℃/min的升温速率从室温缓慢升温到80-100℃,升温的过程一直抽真空;在80-100℃的温度下恒温3h-12h,此过程一直抽真空,直至酚醛树脂达到部分凝胶未完全凝胶的状态,除去乙醇溶剂及凝胶过程释放的小分子物质,最后剩余物含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%;
(2)、将半凝胶的酚醛树脂放到冷冻柜里,保持在零下20℃-零下5℃冷冻4h-16h,酚醛树脂被冻成固体;
(3)、把固态的酚醛树脂放入研钵中,将树脂研碎成固体粉末,得到粉末状的酚醛树脂;
(4)、将已涂好脱模剂酚醛树脂拉伸模具在100℃-140℃的平板硫化机恒温预热1h-10h,然后将粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,100℃-140℃恒温1h-16h充分熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-5℃/min的升温速率升温至150℃-190℃,恒温5h-15h固化,冷却至室温;
(5)、拆开模具后,打磨,得到酚醛树脂拉伸试样浇铸体。
优选工艺为,以1-3℃/min的升温速率从室温缓慢升温至83℃-97℃,升温的同时一直抽真空然后在83℃-97℃的温度下恒温4h-11h,含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%。将半凝胶状态的酚醛树脂放到冷冻柜里,保持在零下18℃-零下6℃冷冻5h-12h,已涂好脱模剂的拉伸模具在105℃-135℃的平板硫化机恒温预热2h-8h,然后将粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,105℃-135℃恒温3h-15h充分熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-4℃/min的升温速率升温至155℃-185℃,恒温6h-14h固化,冷却至室温;
但结合大量试验发现,试样冷却到室温后再开模,极易在圆弧过度区发生断裂,如图2所示,成功率只有40%左右,这是因为试样收缩过程中易在圆弧过渡处受到摸具的阻碍,存在较大的内应力。当内应力大于试样的内聚力时,试样在冷却阶段就会发生断裂。建立图6(b)所示坐标系,根据国标GB/T2567-2008中浇铸体的尺寸结构可以计算出图中的A、B两点的坐标,A点的坐标为(0,10),B点的坐标为(27,5),又已知圆弧半径为75mm,从而可求得圆心C的坐标为(27,78),可以得到圆的方程为(x一27)+(y一80)=752。经大量实验测试,发现在室温下开模得到的拉伸试样在x方向和y方向的收缩率均为3%。假设试样在各个方向的收缩率均为3%,则在冷却到室温后,A点收缩后y坐标为9.7,代人圆弧的方程可以求得A点收缩后x坐标为0.867。由于拉伸试样整体在x方向的收缩为6mm,这样使试样x方向收缩受到模具的阻力,可以计算出受阻形变(6-0.867×2)/200=2.1%,而酚醛树脂浇铸体拉伸试样的断裂伸长率在2.2%-2.6%。可见试样的受阻伸长率与断裂伸长率接近,因此试样在冷却过程容易发生断裂。
因此需要进一步改进固化工艺,经实验发现,试样在150℃-170℃固化5h-12h后,在x方向和y方向的收缩率在1.2%-1.5%,没有达到最大收缩率,而树脂浇铸体固化程度已达到89%以上,开模可以完整取出试样。然后用上述方法分析,A点收缩后y坐标为9.85,代人圆弧的方程可以求得A点收缩后x坐标为0.467,计算出受阻形变1.0%,试样的受阻伸长率与断裂伸长率差别较大,因而不会发生试样在x方向收缩受阻,这样试样就不会受到模具的阻力发生断裂,成功率达到99%以上。因此,根据以上理论,改进固化工艺,当试样在150℃-170℃固化8h-15h后,保持此温度开模取出试样,然后将试样放入烘箱里保持180℃-190℃固化5h-12h,最后得到完好的酚醛树脂浇铸体。
经过大量实验测试,最终确定最佳工艺为,1-3℃/min的升温速率从室温缓慢升温至83℃-97℃,升温的同时一直抽真空然后在83℃-97℃的温度下恒温3h-11h,含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%。将半凝胶状态的酚醛树脂放到冷冻柜里,保持在零下18℃-零下6℃冷冻4h-12h,已涂好脱模剂的拉伸模具在105℃-135℃的平板硫化机恒温预热2h-8h,然后将粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,105℃-135℃恒温3h-15h充分熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-4℃/min的升温速率升温至150℃-170℃固化8h-15h后,保持此温度开模取出试样,然后将试样放入烘箱里保持180℃-190℃固化5h-12h,最后得到完好的酚醛树脂浇铸体。
如图4所示为本发明模压模具示意图;其中图4(a)为模具拼接后正面示意图;图4(b)为模具拼接后俯视图,图4(C)为模具拼接后侧面剖示图,图4(d)为模块4的图像。
一种热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体的模具的结构是四边框组合模腔结构,上模板和下模板为凸型模,中间模腔是为空腔,是由四块模板组成的空腔结构,空腔的尺寸是根据国标GB/T 2567-2008的浇铸体的尺寸要求制作,中间模板跟上下模板之间采用螺丝连接固定,拆模时用顶丝起开。装模时,首先将下模4固定,然后将模板2与下模4用螺杆连接固定,再将模板3与模板2、4用螺丝连接固定,形成模腔,在模腔内填充材料,然后将上模1合模,进行模压制作成型。拆模时,先将上模板1用顶丝缓慢的取下,接着将模板3缓慢拆下,然后将模板2往两边缓慢拆下,即可得到样品。
如图6(a)所示为本发明制备得到的酚醛树脂试样浇铸体结构示意图,本发明中浇注体试样件为扁平结构,为中部窄两端宽的对称结构。
实例1
热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体制备过程如下:取80g的镁酚醛树脂以2℃/min的升温速率从室温缓慢升温至90℃,升温的同时一直抽真空,然后在90℃的温度下恒温8h,含固量达到60%,固化度达到65%。将半凝胶状态的酚醛树脂放到冷冻柜里,保持在零下10℃冷冻8h,已涂好脱模剂的拉伸模具在120℃的平板硫化机恒温预热3h,然后取18g粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,120℃恒温6h充分熔融,合模加压,在10MPa的压力下以3℃/min的升温速率升温至160℃,恒温10h固化,然后在160℃拆开模具,取出试样,继续将试样放在入烘箱180℃恒温12h直至固化完全。
图1为未经过任何处理直接固化得到的酚醛树脂浇铸体,图2为本实例1得到的酚醛树脂拉伸浇铸体,从图中可以清楚看到,未经任何处理的酚醛树脂浇铸体存在明显缺陷,内部都是气孔,而本实例1得到的酚醛树脂拉伸浇铸体,表面光滑基本无气泡,符合拉伸测试标准。图5为本发明实例1中最后得到的酚醛树脂浇铸体的红外光谱图。
实例2
热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体制备过程如下:取100g的镁酚醛树脂以4℃/min的升温速率从室温缓慢升温至100℃,升温的同时一直抽真空,然后在100℃的温度下恒温6h,含固量达到68%,固化度达到69%。将半凝胶状态的酚醛树脂放到冷冻柜里,保持在零下15℃冷冻5h,已涂好脱模剂的拉伸模具在100℃的平板硫化机恒温预热6h,然后将20g粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,100℃恒温12h充分熔融,合模加压,在10MPa的压力下以2℃/min的升温速率升温至150℃,恒温15h固化,保持150℃开模,取出试样在烘箱180℃6h直至固化完全,加工打磨,最后得到酚醛树脂拉伸试样浇铸体。
本实例得到的拉伸试样浇铸体,测试其的拉伸性能,得到拉伸强度为43MPa,离散系数为21.8%,拉伸模量为3.4GPa,离散系数为18.4%,所测得的拉伸性能数据可靠,离散度低。
实例3
热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体制备过程如下:取120g的氨酚醛树脂以3℃/min的升温速率从室温缓慢升温至95℃,升温的同时一直抽真空然后在95℃的温度下恒温7.5h,含固量达到60%,固化度达到70%。将半凝胶状态的酚醛树脂放到冷冻柜里,保持在零下8℃冷冻10h,已涂好脱模剂的拉伸模具在110℃的平板硫化机恒温预热5h,然后将粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,110℃恒温10h充分熔融,合模加压,在10MPa的压力下以2℃/min的升温速率升温至170℃,恒温9h固化,保持170℃开模,取出试样在烘箱190℃5h直至固化完全,加工打磨,最后得到氨酚醛树脂拉伸试样浇铸体。
本实例得到的拉伸试样浇铸体,测试其的拉伸性能,得到拉伸强度为50MPa,离散系数为11.8%,拉伸模量为3.6GPa,离散系数为16.6%,所测得的拉伸性能数据可靠,离散度低。
实例4
热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体制备过程如下:取80g的钡酚醛树脂以2℃/min的升温速率从室温缓慢升温至90℃,升温的同时一直抽真空,然后在90℃的温度下恒温8h,含固量达到60%,固化度达到63%。将半凝胶状态的酚醛树脂放到冷冻柜里,保持在零下10℃冷冻8h,已涂好脱模剂的拉伸模具在120℃的平板硫化机恒温预热3h,然后取18g粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,120℃恒温6h充分熔融,合模加压,在10MPa的压力下以3℃/min的升温速率升温至160℃,恒温10h固化,然后在160℃拆开模具,取出试样,继续将试样放在入烘箱180℃恒温12h直至固化完全。加工打磨,最后得到氨酚醛树脂拉伸试样浇铸体。
本实例得到的拉伸试样浇铸体,测试其的拉伸性能,得到拉伸强度为46MPa,离散系数为16.6%,拉伸模量为3.1GPa,离散系数为12.3%,所测得的拉伸性能数据可靠,离散度低。

Claims (9)

1.一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备,其特征在于:通过如下方法制备得到:
(1)、将酚醛树脂溶液以1-4℃/min的升温速率从室温缓慢升温到80-100℃,升温的过程一直抽真空,在80-100℃的温度下恒温3h-12h,此过程一直抽真空,直至酚醛树脂达到部分凝胶未完全凝胶的状态,含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%;
(2)、将半凝胶的酚醛树脂放到零下20℃-零下5℃冷冻4h-16h,酚醛树脂被冻成固体;
(3)、把固态的酚醛树脂研碎成固体粉末,得到粉末状的酚醛树脂;
(4)、将已涂好脱模剂酚醛树脂拉伸模具在100℃-140℃恒温预热1h-10h,然后将粉末状的酚醛树脂均匀的铺入拉伸模具中,100℃-140℃恒温1h-16h充分熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-5℃/min的升温速率升温至150℃-190℃,恒温5h-15h固化,冷却至室温;
(5)、拆开模具后,得到热固性酚醛树脂拉伸试样。
2.根据权利要求1所述的一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样,其特征在于:所述步骤(1)中酚醛树脂溶液中的溶剂为乙醇溶剂;所述酚醛树脂溶液的含固量为30%-80%。
3.根据权利要求1所述的一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样,其特征在于:所述步骤(1)中采用的设备为真空烘箱,所述步骤(2)中采用的设备为冷冻柜;所述步骤(3)中采用的设备为研钵,所述步骤(4)中采用的设备为平板硫化机上。
4.根据权利要求1-3所述的一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样,其特征在于:所述步骤(1)中将酚醛树脂溶液以1-4℃/min的升温速率升温到80-100℃,抽真空,在80-100℃恒温3h-12h一直抽真空,直至酚醛树脂达到部分凝胶未完全凝胶的状态,含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%。
5.根据权利要求4所述的一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样,其特征在于:所述步骤(1)中将酚醛树脂溶液以1-3℃/min的升温速率慢升温至83℃-97℃,抽真空,在83℃-97℃恒温3h-11h,含固量达到40%-75%,固化度达到50%-70%。
6.根据权利要求1-3所述的一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样,其特征在于:所述步骤(3)中将模具在100℃-140℃恒温预热1h-10h,将粉末状的酚醛树脂铺入模具中,100℃-140℃恒温1h-16h熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-5℃/min的升温速率升温至150℃-190℃,恒温5h-15h固化,冷却至室温。
7.根据权利要求1-3所述的一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样,其特征在于:所述步骤(3)中将模具在105℃-135℃的恒温预热2h-8h,将粉末状的酚醛树脂铺入模具中,105℃-135℃恒温3h-15h熔融,合模加压,在5-10MPa的压力下以1-4℃/min的升温速率升温至150℃-170℃恒温8h-15h后,保持此温度开模取出试样,然后将试样在180℃-190℃恒温5h-12h。
8.根据权利要求1所述的一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样,其特征在于:所述步骤(4)中的模具是四边框组合模腔结构,上模板和下模板为凸型模,中间模腔是为空腔,是由四块模板组成的空腔结构,空腔结构与待制备的浇铸体结构匹配,空腔的尺寸是根据国标GB/T 2567-2008的浇铸体的尺寸要求制作。
9.根据权利要求8所述的一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样,其特征在于:所述步骤(4)拼接时,下模板4固定,两块模板2与下模4用螺杆连接固定,再将模板3与模板2、4用螺丝连接固定,形成模腔,在模腔内填充材料,然后将上模1合模,进行模压制作成型。拆模时,先将上模板1用顶丝缓慢的取下,接着将模板3缓慢拆下,然后将模板2往两边缓慢拆下,即可得到样品。
CN201811072241.1A 2018-09-14 2018-09-14 一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备方法 Pending CN109228084A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811072241.1A CN109228084A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811072241.1A CN109228084A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109228084A true CN109228084A (zh) 2019-01-18

Family

ID=65058659

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811072241.1A Pending CN109228084A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109228084A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110501197A (zh) * 2019-08-23 2019-11-26 上海复合材料科技有限公司 适用于制备浇注体拉伸试样的成型模具
CN113720872A (zh) * 2021-08-09 2021-11-30 浙江省林业科学研究院 一种基于动态热机械法的水溶性低分子量树脂固化特性的测试方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02235726A (ja) * 1989-02-10 1990-09-18 Natl Sci Council 繊維強化フェノール・ホルムアルデヒド樹脂の引抜成形方法
JPH0859986A (ja) * 1994-08-23 1996-03-05 Sumitomo Durez Co Ltd フェノール樹脂組成物
CN102320090A (zh) * 2011-09-26 2012-01-18 国营红阳机械厂 一种酚醛树脂浇注体平板制备方法
CN104786408A (zh) * 2015-04-30 2015-07-22 江苏铭安电气有限公司 一种环氧树脂浇注干式变压器的制备方法
CN104910358A (zh) * 2015-05-19 2015-09-16 成都纳硕科技有限公司 一种低温固化的粉末涂料的主体树脂的制备方法
CN105017925A (zh) * 2015-06-25 2015-11-04 安徽华辉塑业科技有限公司 一种耐热粉末涂料的制备方法
CN106317407A (zh) * 2016-08-23 2017-01-11 北京化工大学 一种聚酰亚胺气凝胶及其杂化气凝胶的制备方法
CN106945211A (zh) * 2017-03-06 2017-07-14 航天材料及工艺研究所 一种热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02235726A (ja) * 1989-02-10 1990-09-18 Natl Sci Council 繊維強化フェノール・ホルムアルデヒド樹脂の引抜成形方法
JPH0859986A (ja) * 1994-08-23 1996-03-05 Sumitomo Durez Co Ltd フェノール樹脂組成物
CN102320090A (zh) * 2011-09-26 2012-01-18 国营红阳机械厂 一种酚醛树脂浇注体平板制备方法
CN104786408A (zh) * 2015-04-30 2015-07-22 江苏铭安电气有限公司 一种环氧树脂浇注干式变压器的制备方法
CN104910358A (zh) * 2015-05-19 2015-09-16 成都纳硕科技有限公司 一种低温固化的粉末涂料的主体树脂的制备方法
CN105017925A (zh) * 2015-06-25 2015-11-04 安徽华辉塑业科技有限公司 一种耐热粉末涂料的制备方法
CN106317407A (zh) * 2016-08-23 2017-01-11 北京化工大学 一种聚酰亚胺气凝胶及其杂化气凝胶的制备方法
CN106945211A (zh) * 2017-03-06 2017-07-14 航天材料及工艺研究所 一种热固性酚醛树脂拉伸试样浇铸体

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110501197A (zh) * 2019-08-23 2019-11-26 上海复合材料科技有限公司 适用于制备浇注体拉伸试样的成型模具
CN113720872A (zh) * 2021-08-09 2021-11-30 浙江省林业科学研究院 一种基于动态热机械法的水溶性低分子量树脂固化特性的测试方法
CN113720872B (zh) * 2021-08-09 2023-08-11 浙江省林业科学研究院 一种基于动态热机械法的水溶性低分子量树脂固化特性的测试方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106553357A (zh) 中空多腔异型面复合材料复杂结构件整体成型工艺
JPH1128745A (ja) プラスチック成形品の成形方法およびプラスチック成形品の成形用金型
CN109228084A (zh) 一种高溶剂含量的热固性酚醛树脂拉伸试样的制备方法
CN102123838B (zh) 微通道芯片的制造方法、微通道芯片成型模具及微通道芯片
CN102490301A (zh) 一种微零件粉末模压成型方法
JPS61276762A (ja) 金属成品の製造方法
WO2017187133A1 (en) Method, housing and apparatus for manufacturing a component
CN110640082B (zh) 一种砂箱浇铸方法
CN106623856B (zh) 一种提高挤压铸造活塞铸件质量的方法和装置
JPH01221228A (ja) 繊維強化複合物品の製造方および装置
KR101794812B1 (ko) 중력 주조 방법
GB2193132A (en) Moulding a core within a destructible mould
KR20050072582A (ko) 구형화 조직을 갖는 성형물의 제조방법 및 장치
RU188720U1 (ru) Металл-металлополимерная пресс-форма
US5769153A (en) Method and apparatus for casting thin-walled honeycomb structures
CN207432611U (zh) 一种便于脱模和固定的浇注模具
CN109760340B (zh) 连续纤维复合材料增强金属基的制备方法及制造模具
CN207746391U (zh) 一种遮阳伞定位盘的压铸模具
US2428697A (en) Methods of casting hot plastics
US20040154779A1 (en) Apparatus and method for producing toe caps for safety shoes
CN207127079U (zh) 一种带散热装置的冲压模具
JPS58215263A (ja) 複合材料の製造方法
JP2014218083A (ja) 合成樹脂製光学レンズの成型方法及びこの方法で製造した光学レンズ
KR950012420B1 (ko) 다이케스팅주조기를 이용한 섬유강화금속재료(frm)의 제조방법
JPH03182313A (ja) 成形金型の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190118