呋喃樹脂耐熱性和耐水性都很好，耐化學(xué)腐蝕性極強(qiáng)，對酸、堿、鹽和有機(jī)溶液都有優(yōu)良的抵抗力，是優(yōu)良的防腐劑，且耐存貯。不過，與此同時(shí)，呋喃樹脂也存在很多缺陷,如：固化物柔韌性差、沖擊強(qiáng)度低、脆性大等。除此以外,呋喃樹脂在固化成型的時(shí)候,生成的水分會(huì)導(dǎo)致樹脂產(chǎn)生收縮及孔洞等問題,而這些問題對呋喃樹脂的應(yīng)用推廣產(chǎn)生了一定的影響。
為對呋喃樹脂的缺陷進(jìn)行優(yōu)化，下面我們來了解對呋喃樹脂進(jìn)行優(yōu)化改性的途徑：
1、首先以醛為改性劑,以帶有柔性長鏈及酚羥基結(jié)構(gòu)的腰果酚為母體,利用化學(xué)改性的方法對其進(jìn)行改性,從而制備出帶有柔性長鏈活性羥基的羥(苯)甲基腰果酚及線型腰果酚甲醛樹脂。
2、以聚乙二醇及糠醇為原料,利用化學(xué)方法用聚乙二醇對糠醇進(jìn)行改性,制備出中間由聚乙二醇柔性長鏈連接且末端帶有活性糠醇基團(tuán)的聚乙二醇改性糠醇。與此同時(shí),在制備過程考察了加料比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對羥(苯)甲基腰果酚、線型腰果酚甲醛樹脂及聚乙二醇改性糠醇制備的影響；
3、最終利用紅外、熱重等對它們進(jìn)行了表征。
這一系列新型呋喃樹脂添加劑按照一定比例添加到未固化的呋喃樹脂中,然后經(jīng)交聯(lián)固化制備出可用于相關(guān)測試的改性呋喃樹脂樣條。并且利用紅外對改性呋喃樹脂防腐材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,利用掃描電鏡對其斷面形貌進(jìn)行了觀察,利用熱重測試儀對其耐高溫性能進(jìn)行測試及分析,利用萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)及沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)對其力學(xué)性能及沖擊強(qiáng)度進(jìn)行了測定；最后對其防腐蝕性能進(jìn)行了測定。
結(jié)果表明：制備的呋喃樹脂改性添加劑很好地提高了呋喃樹脂防腐材料的韌性及沖擊強(qiáng)度。在合成路線一中,以等摩爾量的甲醛與腰果酚為原料、丁二酸為催化劑,反應(yīng)溫度為125℃、時(shí)間為4-5h時(shí),制備的添加劑(線型腰果酚甲醛樹脂)對呋喃樹脂的增強(qiáng)增韌效果最好。當(dāng)該添加劑用量達(dá)25wt%時(shí),改性呋喃樹脂的抗拉強(qiáng)度由原來24MPa提高至33.6MPa,提高幅度達(dá)到40%,斷裂伸長率由以前1.06%提高至4.35%,提高幅度為310%；沖擊強(qiáng)度強(qiáng)度由原來的0.542KJ/m2提高至0.613KJ/m2,提高了13.1%；且樹脂內(nèi)部孔洞明顯減少。在合成路線二中,以糠醇及分子量400的聚乙二醇為原料、鹽酸為催化劑,反應(yīng)溫度為75℃、時(shí)間為1h時(shí),制備的添加劑對呋喃樹脂的增強(qiáng)增韌效果最好。當(dāng)該添加劑用量達(dá)25wt%時(shí),拉伸強(qiáng)度最大達(dá)到22.8 MPa,而斷裂伸長率達(dá)到4.21%。并且經(jīng)熱重測試及分析發(fā)現(xiàn),聚乙二醇改性糠醇改性呋喃樹脂耐高溫性能相對于呋喃樹脂稍有減弱；而羥苯甲基腰果酚改性呋喃樹脂及線型腰果酚甲醛樹脂改性呋喃樹脂則在很大程度上提升了呋喃樹脂的耐高溫性能,其中線型腰果酚甲醛樹脂改性呋喃樹脂的耐高溫性能提升最大,使呋喃樹脂的分解溫度由230℃提升到了360℃。這在一定程度上克服了呋喃樹脂防腐材料固化物柔韌性差、脆性大、沖擊強(qiáng)度不高等缺點(diǎn)。
