1.2 硼酚醛樹脂的特點
在酚醛樹脂分子結構中引入硼元素即可得到硼酚醛樹脂,硼酚醛樹脂的初始分解溫度在455.16℃左右,具有極高的殘炭率。由此可見,硼酚醛樹脂的耐高溫性能明顯優于普通酚醛樹脂。由于酚醛樹脂中部分酚羥基中的氫原子被硼原子所取代,減少了體系中的游離酚羥基,另外所引入硼氧鍵的鍵能遠大于碳碳鍵的鍵能,故硼改性的酚醛樹脂固化物(含有硼的三維交聯網狀結構)的耐熱性和耐燒蝕性遠高于普通酚醛樹脂;又由于B—O鍵具有較好的柔順性,故硼改性酚醛樹脂(PF)的脆性降低、力學性能有所提高。硼酚醛樹脂可通過自交聯反應形成含有硼的三維交聯網狀結構,使其具有高氧指數、低毒、低煙和低發熱量的高耐燃性的性能。此外還具有耐候性、耐化學穩定性、可黏合性及抗沖擊性能等特點,另外硼酚醛樹脂還具有優良的防中子輻射的能力和良好的耐燒蝕性能。
硼酚醛樹脂復合材料的特點簡單總結為,硼酚醛樹脂及其復合材料具有良好的熱穩定性;硼酚醛樹脂基復合材料與氨酚醛樹脂基復合材料的熱導率、平均比熱容、熱膨脹系數均處于同一水平;硼酚醛樹脂基復合材料具有良好的力學性能,碳纖維/BPR樹脂力學性能更為突出;硼酚醛樹脂具有良好的耐燒性能,其中高硅氧/BPR的線燒蝕率為0.081mm·s-1,質量燒蝕率為0.0527g·s-1,而高硅氧/氨酚醛的線燒蝕率為0.1341mm·s-1;硼酚醛樹脂生產工藝簡便,和一般酚醛樹脂相同,可以用在小型固體火箭發動機上做隔熱燒蝕材料。