
用核磁共振波谱分析仪对酚醛树脂本体物质的结 构进行分析,观测频率300 MHz,得到核磁共振波谱 图如图2所示。
图2中,化学位移在6.4 ppm附近为苯环的质子的信 号,其积分值为3.00;化学位移在3.4 ppm附近为次甲基 的质子的信号,其积分值为2.23,次甲基—CH2—含2个 质子;化学位移在4.3 ppm附近为二苄基醚的质子信号,其积分值为2.95,二苄基醚—CH2—O—CH2—含4个质 子;次甲基键—CH2—与二苄基醚键—CH2—O—CH2— 数量的比值为1.51。

经分析确定酚醛树脂本体的结构为下式,其中: n∶m=1.51。

2.2 红外光谱分析
试验中采用红外光谱分析仪分别对酚醛树脂本体、 酚醛树脂粘结剂、吹CO2硬化后酚醛树脂粘结剂样品进 行了分析[5],具体结果见图3。

图3是酚醛树脂本体的谱图。各吸收峰的分析如下:
3 385 cm-1出现的强且宽吸收带是酚的—OH键的吸收峰; 2 910 cm-1附近的亚甲基的C—H伸缩振动吸收峰不明显; 1 653 cm-1为羰基C=O伸缩振动吸收峰;1 605 cm-1以及 1 473 cm-1处是苯环骨架伸缩振动吸收峰;1 446 cm-1为 CH2剪式振动吸收峰;1 277 cm-1为酚羟基伸缩振动吸收 峰;1153cm-1为醚键伸缩振动吸收峰;1014cm-1为羟甲 基C—O伸缩振动。
图4是甲基酚醛树脂粘结剂的谱图,是在酚醛树脂 本体的基础上添加了KOH、硼砂、硅烷。谱图中各吸 收峰的变化如下:3 385 cm-1出现的酚的—OH键的吸收 峰,增强且变得更宽了;1 149 cm-1为醚键伸缩振动吸 收峰,略有增强;1 014 cm-1为羟甲基C—O,伸缩振动峰消失;1 282 cm-1为酚羟基伸缩振动吸收峰,变化不 大;1 367 cm-1出现B—O的伸缩振动吸收峰,证明吹气 硬化前已经有硼酯键的生成;在793 cm-1以及775 cm-1 吸收峰分别代表对位和邻位弯曲振动。

由图4可见,随着树脂粘结剂中羟甲基C—O伸缩 振动峰的消失,酚羟基伸缩振动吸收峰变化不大, 1 367 cm-1出现B—O的伸缩振动吸收峰的出现,说明在 这一过程中,树脂中羟甲基参与了与硼酸根离子的反 应,而酚羟基没参与反应。可见羟甲基与硼砂的反应 活性比酚羟基与硼酸根离子的反应活性要大得多。
图5是酚醛树脂粘结剂吹CO2气体硬化后的红外光 谱谱图。谱图中各吸收峰的变化如下:3 381 cm-1出现 的酚的—OH键的吸收峰明显变弱;2 910 cm-1附近的亚 甲基的C—H伸缩振动吸收峰显现;1 277 cm-1为酚羟基 伸缩振动吸收峰,明显变小;1 367 cm-1出现B—O的伸 缩振动吸收峰明显增强,证明在吹气硬化后有大量的 硼酯键生成,由于大部分的羟甲基已经发生了反应, 在这一阶段发生B—O配位反应以酚羟基为主。
