题目：改性酚醛树脂合成及表征研究

酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能，尤其具有瞬时耐高温烧蚀性能，使其得到广泛应用。但由于酚醛树脂固化体系为缩合聚合，固化时放出大量的小分子物质，而且由于它的粘度较大，必须溶解在乙醇等惰性溶剂中才能使用，适宜目前较成熟的模压、缠绕等工艺。碳纤维三维编织物整体浸渍酚醛树脂制备的复合材料，其成型方法与缠绕工艺不同，不仅要求树脂具有高残炭率，与碳纤维相匹配和高纯度；并且要求树脂挥发份少、溶剂含量低；特别在浸渍和初始热压成型温度（60～80℃）下，树脂粘度大、成型时间短，这些缺点使普通酚醛难以满足先进的三维织物整体浸渍成型工艺。因此，目前以酚醛树脂为基体的烧蚀材料需解决的问题：一是提高残炭率；二是减少固化时小分子挥发物。本文分析了酚醛树脂的化学结构，通过试验合成了线性酚醛树脂，萘酚酚醛树脂和萘酚/苯酚酚醛树脂。在线性酚醛主链结构的基础上，采用氰酸酯改性酚羟基的方法，合成了氰酸酯改性酚醛树脂。在改性过程中通过优选溶剂改进试验方案，分离提纯得到高纯度氰酸酯改性酚醛树脂，使该树脂在固化时形成三嗪环的结构，减少固化时小分子放出，提高了树脂堆砌密度和残炭率。在本文中采用红外、场解析、热失重等分析方法，表征了该树脂的结构和性能。 得出了以下结论：由于萘酚刚性比苯酚的大, 萘酚改性酚醛树脂分子链节短,造成树脂固化度不高, 不能有效的提高树脂烧蚀性能和力学性能；通过分相原理提高了线酚分子量并把分子量分布控制在较窄范围内，得到低游离酚含量的线型酚醛树脂；通过选用极性匹配憎水性溶剂，既提高了树脂纯度又减少了水分子的掺杂，得到了烧蚀性能优异的氰酸酯改性酚醛树脂，该树脂在惰性气体中烧蚀残碳率达到70.98％，分解温度达到475℃。