《Next Materials》：Internal modification of novolac phenolic resin with polyethylene glycol
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研究人员采用聚乙二醇400（PEG-400）作为商品化线型酚醛（novolac）酚醛树脂（NR）的反应型增塑剂。制备了低聚NR与PEG质量比分别为90:10、80:20和70:30的共混物，并通过差示扫描量热法（DSC）研究其热性能。未固化共混物具有单一玻璃化
研究人员采用聚乙二醇400（PEG-400）作为商品化线型酚醛（novolac）酚醛树脂（NR）的反应型增塑剂。制备了低聚NR与PEG质量比分别为90:10、80:20和70:30的共混物，并通过差示扫描量热法（DSC）研究其热性能。未固化共混物具有单一玻璃化转变温度（Tg），且显著低于纯低聚树脂。研究发现，10 wt% PEG可促进树脂交联反应。固化NR-PEG样品的红外分析结果表明PEG与NR间存在强物理化学相互作用，且添加剂被引入交联聚合物基体。基于玻璃织物（GF）和PEG改性NR制备了聚合物复合材料，并研究其粘弹性。动态机械分析（DMA）结果显示，引入10% PEG使GF/NR复合材料的储能模量（E′）显著提升（约30%），而GF/NR-PEG（20%）复合材料粘弹性行为接近纯NR；PEG增至30%时储能模量显著下降，表明材料中存在低交联密度区域。综上，PEG是Novolac酚醛树脂的高效增韧剂，可在宽温域内改善固化树脂力学性能。
研究背景方面，酚醛树脂（PFR）因芳香结构与交联网络而广泛应用，但固化后高脆性导致抗冲击与抗循环振动性差。现有改性多依赖橡胶或热塑性聚合物，反应型增塑剂如乙二醇虽可降低粘度并参与交联，但缺乏柔性链段以提升疲劳抗性；聚乙二醇（PEG）含重复环氧乙烷单元可提供柔性，此前未被直接用作Novolac树脂增韧剂，核心难点在于PEG与树脂质量比的选择以实现二醇在交联大分子中的完全化学嵌入。为此，研究人员以PEG-400改性商品化Novolac树脂（VL 35/01，含9 wt%六亚甲基四胺HMTA固化剂），制备NR/PEG（10、20、30 wt%）体系及玻璃织物（GF）复合材料，表征热、机械与粘弹性能，论文发表于《Next Materials》。
主要关键技术方法包括：以玛瑙研钵混合NR粉末与PEG-400后模压固化（100℃/2 h、150℃/2 h、180℃/2 h）；索氏提取测定凝胶含量；衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）分析化学相互作用；差示扫描量热法（DSC）测未固化与固化体系玻璃化转变温度（Tg）及固化焓（ΔH）；热重分析（TGA）评热稳定性；维氏显微硬度（HV）测抗塑变能力；动态机械分析（DMA，拉伸模式10 Hz）测GF/NR复合材料储能模量（E′）与损耗因子（tan δ）。样本为乌克兰UKRRESINS公司供NR、台湾Go Yen供PEG-400、Valmiera Glass供T-11P玻璃布。
研究结果部分，3.1 IR分析表明，改性树脂中酚羟基氢键峰随PEG增加而增强，源于NR的-OH与PEG醚氧键合；丙酮萃取后谱图仍保留PEG特征CH2峰，证实PEG通过化学作用嵌入交联NR基体。3.2 热性能显示，未固化NR/PEG共混物单一Tg降至?10~?16℃，PEG破坏酚羟间氢键；10% PEG使固化放热峰温降至155.9℃且ΔH增至34.6 J/g，交联度最高；30% PEG出现双Tg（?3.7℃与48℃）及约10%可溶组分，存低交联软区。TGA中NR/PEG（10%、20%）热稳定性接近纯NR，30%体系因结构不均初始分解提前。3.3 维氏硬度中NR/PEG（10%、20%）与纯NR相近（0.35~0.36 GPa），30%体系骤降67%，印证软区形成。3.4 GF/NR复合材料DMA表明，10% PEG使E′在25~300℃提升约30%（达19.2 GPa），tan δ峰移至224℃；20%体系行为近纯NR；30%体系E′锐减（25℃仅7.3 GPa），tan δ峰宽化至172℃，高温段因后固化E′回弹35%。
讨论与结论翻译：研究人员指出PEG-400作为Novolac酚醛树脂内部改性剂，未固化共混物单一Tg显著低于纯树脂，二次DSC扫描因高交联密度无Tg；PEG使固化峰温降低，10%时ΔH最大，促低温交联；红外与高凝胶含量证PEG非外添而是参与交联。10%、20% PEG硬度近纯树脂，30%硬度骤降与低交联软区一致；TGA示热稳定性随PEG量增加而降。GF复合材料中10% PEG宽温域提E′约30%，20%近纯NR，30% E′大降证低交联软区存在。总体而言，PEG-400是高效内部增韧剂，低添加量（≤10 wt%）即可宽温域提力学、降脆。
