磷酸-硼酸改性酚醛树脂的热重分析


热重分析

    各试样的 TG 曲线见图 2。可以看出:随着温度的升高,各试样的质量保持率持续减小,即质量损失率持续增大。在大约 760 ℃之前,1 # 试样的质量损失率明显大于其他试样的;在大约 760 ℃之后,则以 3 #试样的质量损失率为最大。对质量损失率做一次微分,得到各试样的质量损失速率-温度曲线,曲线最高点对应的温度则为试样分解速率最大的温度(即快速分解温度)。经分析,1 # 、2 # 、3 # 、4 # 试样分解速率最大的温度分别为 397、491、487、500 ℃,表明加入磷酸-硼酸改性的酚醛树脂的热学性能大大提高,这是因为P 和 B 进入到酚醛树脂大分子链中形成的 P—O 键和B—O 键的键能均大于 C—C 键的。3 # 试样和 4 # 试样的磷酸、硼酸总量相同,只是磷酸、硼酸的比例不同。对比发现,3 # 试样和 4 # 试样在900 ℃时的质量保持率分别为 33. 9% 和 39. 6% (即质量损失率分别为 66. 1%和 60. 4%),快速分解温度分别为 487 和 500 ℃。这表明,在改性剂总量一定的前提下,硼酸比例的增大有利于酚醛树脂热性能的提高,这是因为 B—O 键的键能比 P—O 键的键能高很多(分别为 774 和 410 kJ·mol
-1 )。