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文章编辑:飞速直播间 发表时间:2020-11-30 浏览次数:
     酚醛树脂在受热过程中,其分子结构变化主要分为两个温度段,首先是在250℃以前,即酚醛树脂的固化过程;其 次是在250-800℃之间,即酚醛树脂的受热分解过程,在这一过程中酚醛树脂大分子发生断键,释放出小分子气体, 最终残留下热解碳,亦称为酚醛树脂的炭化过程。由于酚醛树脂分子中含有大量的芳香环,其残碳率高于其它高分子 聚合物,一般在55~70%,而影响其残碳率的因素主要为酚醛比(P/F),P/F越高其残碳率越高。
     对于高分子聚合物,其热解碳大都为结晶度较低的无定型碳,然而不同的高分子化合物,其粘土砖在高温碳化后的热解 碳性状也有所不同。在标准炭化条件(无添加剂、标准大气压、还原气体气氛)下,大分子化合物发生热解反应的途径 主要有三种:

     (1)无规则气化,即通过降解成低聚体或单体的解聚过程或者多聚体的分解过程;

     (2)液相炭化,即通过沥青状熔体的炭化反应,生成石墨化较易的软炭;

     (3)固相炭化,即通过固体炭化,生成难石墨化的硬碳。

     目前使用的含碳结合剂体系的炭化过程主要为液相炭化和固体炭化,液相炭化的代表物质为沥青,其受热时先熔 化,形成中间体,亦称为“液晶体”,这种“液晶体”为一种各向异性的“结晶中间体”,可促进热解碳的石墨化过 程;而对于酚醛树脂,其受热过程中无中间体生成,属于固相炭化,碳化产物通常为各向同性且难石墨化的无定型玻璃碳。

     为了探明上述两种热解碳性能的区别,赵日广校等对树脂和沥青的热解碳的行为进行了系统研究,结果发现与酚 醛树脂热解碳相比,沥青热解碳的真密度、氧化开始温度以及结晶特性均有所提高,但其容易产生气孔;当将树脂与沥 青混合使用时,一方面可提高热解碳的结晶度和抗氧化性,另一方面添加酚醛树脂又可抑制气孔的生成以及提高残碳率。

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