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聚酰亚胺薄膜废料改性酚醛树脂复合材料的制备及性能研究开题报告

 2020-02-10 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

聚酰亚胺(pi)是指主链上含有酰亚胺环(-co-nh-co-)的一类聚合物,在高温环境下具有较好的韧性、机械强度、耐腐蚀、耐辐射、耐热性和阻燃性,是高分子材料中综合性能较好的一种。由于芳环和酰亚胺键的共轭,以及由酰亚胺键介导的强分子间力的存在,芳族聚酰亚胺(pi)重量轻且柔韧,不论是作为结构材料或是作为功能性材料,均有出色的表现,被誉为“解决问题的能手”。聚酰亚胺作为一种特种工程材料,广泛应用于航空、航天、微电子、特种纤维等领域。上世纪60年代,各国都在进行聚酰亚胺的研究、开发及利用。聚酰亚胺为列入21世纪最有希望的工程塑料之一。

随着聚酰亚胺的大规模推广使用,在生产聚酰亚胺薄膜的厂家中,常会看到堆积如山的聚酰亚胺薄膜废料。而当前废料的主要处理方法是焚烧和掩埋。这样处理有两个弊端,一是破坏生态、污染环境,二则浪费资源。由于合成聚酰亚胺用的单体原料贵、厂家生产工艺落后,所以聚酰亚胺的价格相比一般通用塑料较贵,生产成本较高。因此,如何有效回收,利用聚酰亚胺薄膜废料成为一个需要解决的问题。

聚酰亚胺薄膜废料的回收,利用有多种方法。传统方法为回收单体原料。吕亮等人发明了一种回收加工改性聚酰亚胺薄膜废料的方法。该方法将废料粉碎至长度小于5mm的碎片,放于浓氨水中水解,反应结束后用进行离心或者过滤;将分离得到的滤液用盐酸酸化后,析出粗均苯四甲酸;将分离得到的滤液用盐酸酸化或硫酸洗涤后,进行第二次离心或过滤,得到粗4,4/-二氨基二苯醚水溶液。再经过一定处理得到纯度较高的原料。该方法加快了反应速率,缩短了时间,提高了水解产品的浓度。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:制备聚酰亚胺粉末,并将其与酚醛树脂粉末等共混。采用模压工艺制备聚酰亚胺改性酚醛复合材料。改变聚酰亚胺粉末的用量,得到聚酰亚胺含量不同的酚醛树脂复合材料。

材料表征:分别在不同温度下测试其弯曲、密度等性能,以及烧蚀后的宏观形貌、微观形貌和残重;测试在氮气条件下的tg和其力学性能。对比分析不同聚酰亚胺含量的酚醛树脂复合材料在不同温度下的耐热性能。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-5周:按照实验方案,收集资料,准备原材料。

第6-10周:制备聚酰亚胺废料改性酚醛树脂复合材料。

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4. 参考文献(12篇以上)

  1. 吴轲,王汝敏,曾金芳,董大洲,王秀云,李锵.纳米氧化锆改性酚醛树脂基复合材料研究[j].中国胶粘剂,2012,21(10):5-8.

  2. 孙国秀.酚醛树脂耐热性的改性研究进展[j].中国新技术新产品,2016(22):79-80.

  3. 刘世强,宁培森,丁著明.改性酚醛树脂的研究进展[j].热固性树脂,2016,31(05):64-70.

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