呋喃樹(shù)脂耐熱性和耐水性都很好，耐化學(xué)腐蝕性極強(qiáng)，對(duì)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(guò)，與此同時(shí)，呋喃樹(shù)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(shù)脂在固化成型的時(shí)候,生成的水分會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂產(chǎn)生收縮及孔洞等問(wèn)題,而這些問(wèn)題對(duì)呋喃樹(shù)脂的應(yīng)用推廣產(chǎn)生了一定的影響。
為對(duì)呋喃樹(shù)脂的缺陷進(jìn)行優(yōu)化，下面我們來(lái)了解對(duì)呋喃樹(shù)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(zhǎng)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(duì)其進(jìn)行改性,從而制備出帶有柔性長(zhǎng)鏈活性羥基的羥(苯)甲基腰果酚及線型腰果酚甲醛樹(shù)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(duì)糠醇進(jìn)行改性,制備出中間由聚乙二醇柔性長(zhǎng)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(guò)程考察了加料比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)羥(苯)甲基腰果酚、線型腰果酚甲醛樹(shù)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(duì)它們進(jìn)行了表征。
這一系列新型呋喃樹(shù)脂添加劑按照一定比例添加到未固化的呋喃樹(shù)脂中,然后經(jīng)交聯(lián)固化制備出可用于相關(guān)測(cè)試的改性呋喃樹(shù)脂樣條。并且利用紅外對(duì)改性呋喃樹(shù)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(duì)其斷面形貌進(jìn)行了觀察,利用熱重測(cè)試儀對(duì)其耐高溫性能進(jìn)行測(cè)試及分析,利用萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)及沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)其力學(xué)性能及沖擊強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定；最后對(duì)其防腐蝕性能進(jìn)行了測(cè)定。
結(jié)果表明：制備的呋喃樹(shù)脂改性添加劑很好地提高了呋喃樹(shù)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(shù)脂)對(duì)呋喃樹(shù)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(shù)脂的抗拉強(qiáng)度由原來(lái)24MPa提高至33.6MPa,提高幅度達(dá)到40%,斷裂伸長(zhǎng)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(lái)的0.542KJ/m2提高至0.613KJ/m2,提高了13.1%；且樹(shù)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(duì)呋喃樹(shù)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(zhǎng)率達(dá)到4.21%。并且經(jīng)熱重測(cè)試及分析發(fā)現(xiàn),聚乙二醇改性糠醇改性呋喃樹(shù)脂耐高溫性能相對(duì)于呋喃樹(shù)脂稍有減弱；而羥苯甲基腰果酚改性呋喃樹(shù)脂及線型腰果酚甲醛樹(shù)脂改性呋喃樹(shù)脂則在很大程度上提升了呋喃樹(shù)脂的耐高溫性能,其中線型腰果酚甲醛樹(shù)脂改性呋喃樹(shù)脂的耐高溫性能提升最大,使呋喃樹(shù)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(shù)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)。
