硅溶胶-酚醛树脂复合乳液的研究+文献综述(9)
TGA曲线（绿色曲线）在400℃左右急剧下降，到1000℃残碳率为50%。
图3.6 酚醛树脂+15%硅溶胶复合乳液
如图3.6 所示，DSC曲线（即蓝色曲线）在60℃有一个放热峰，说明由于水和低沸点物质的挥发所致，在400℃～550℃出现多个放热峰，发生固化。
TGA曲线（绿色曲线）在400℃左右急剧下降，到1000℃残碳率为55%。
表3.5 不同用量的硅溶胶对酚醛树脂残碳率的影响
硅溶胶含量（%） 3% 6% 9% 12% 15%
残碳率 40% 50% 50% 50% 55%
酚醛树脂作为烧蚀防热复合材料树脂基体，其中一个重要技术指标是必须具有较高的残碳率，其理论碳含量为70%左右，树脂固化物含有较多的醚键及次甲基键，在高温下醚键和次甲基键均易断裂而使聚合物裂解，形成小分子物逸出，导致质量损失，因此传统酚醛树脂的残碳率一般不是很高。
如图3.2～图3.6所示（表3.5），随着加入硅溶胶的量大增多，残碳率提高。酚醛树脂具有良好的机械性能和耐热性能，其中高残碳率酚醛树脂更是优良的耐烧蚀材料。如上图所示，随着硅溶胶的增加，温度在380℃左右放出气体，相比较其他4组含量，含硅溶胶15%的酚醛树脂的TGA曲线明显趋于稳定，残碳率也逐渐提高。可见，加入硅溶胶可提高酚醛树脂的热分解温度，减缓其热分解速度，提高残碳率。
3.3 改性酚醛树脂的红外光谱分析
图3.7 硅溶胶-酚醛树脂的红外谱图
图3.7为改性酚醛树脂的红外谱图，由该图分析可知，3417.20cm-1为酚羟基的伸缩振动，3007.87 cm-1为不饱和C-H键的伸缩振动，2919.95 cm-1和2851.09 cm-1为饱和C-H键的伸缩振动，1608.75 cm-1，1510.19 cm-1，1474.84 cm-1为苯环的-C=C-的伸缩振动，说明有苯环存在，1200.74cm-1,115.23cm-1,1064.01cm-1为C-O键伸缩振动。
4 结论
根据实验和数据分析，得出以下结论：
（1）当固化温度低于250℃时，硅溶胶酚醛树脂复合乳液成膜性差，粘性不好。
（2）加入硅溶胶可提高酚醛树脂的热分解温度，减缓其热分解速度，提高残碳率，当硅溶胶的用量为15%时，酚醛树脂残碳率可达55%。
（3）当固化温度在250℃时，硅溶胶酚醛树脂复合乳液的耐高温性能最好。
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