酚醛树脂(PF)具有良好的耐热性能,且发烟量小,被广泛应用于耐火材料中。随着航空航天等高技术领域的快速发展,酚醛树脂等合成高分子材料在烧蚀热防护、制动摩阻、高温粘接等需要承受高温工况的应用越来越多。但酚醛树脂等有机高聚物在高温下将发生剧烈的裂解,结构／性能迅速劣化。为实现酚醛树脂作为碳／碳复合材料、玻璃碳、高温粘结剂等结构或功能材料的前驱体或基体,及其在高温领域的应用,必须对酚醛树脂进行改性处理。B4C对酚醛树脂在高温下有很好的改性作用,可与酚醛树脂的裂解挥发分反应,将其部分留在树脂基体中,从而提高了树脂的结构稳定性和残炭率、高温粘结性能等。但B4C与裂解挥发分的反应活性在600℃之前较低,改性作用体现不明显。蒙脱石是一种2:1型层状硅酸盐,具有层间阳离子的可交换性和极性介质中的可膨润性,而且蒙脱石有较大的层间距和比表面积,阳离子交换容量大,易于被插层,价格便宜等优点,是为数不多的能在水中解离的粘土矿物,被广泛应用于无机／有机复合材料中。本论文利用蒙脱石,制备酚醛树脂／蒙脱石插层复合材料,以提高酚醛树脂的耐热特性,改善B4C改性在600℃之前的不足,为今后进一步的进行高温改性奠定基础。　　 传统的聚合物／粘土复合材料的制备中,为提高聚合物与粘土的相容性，常对粘土进行有机化处理,再进行插层复合。在本论文中,分别利用有机化改性蒙脱石(OMMT)、以及纯蒙脱石(MMT)与酚醛树脂进行复合,继而将上述插层复合材料与纯酚醛树脂进行了复合前后的结构,以及热稳定性等性质的对比。在此基础之上,制备了B4C和蒙脱石复合改性酚醛树脂(PF／MMT+B4C),并在残炭率、抗压强度、电阻率等方面和单纯B4C或者蒙脱石改性酚醛树脂进行了比较,并得到了以下结果。结果发现:　　 (1)TG、DSC、SEM分析和尺寸稳定性、密度、抗压强度、电阻率的测定表明:PF的分解主要分为三个相互重叠的阶段,700℃时电阻率急剧下降,炭化程度已经较高:600℃之前,PF的结构逐渐被破坏,600℃以后进行稠环化等结构重排,并形成完整的炭结构,600℃以后仍发生着较大的体积收缩,但热分解反应逐渐减缓,释放的热解产物也逐渐减少。　　 (2)用十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)作为插层剂对蒙脱石进行了有机化处理,可有效增大其层间距,并使其由亲水性变为亲油性。利用热重(TG)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等表征手段,充分证明CTAB插入到蒙脱石层间。X-射线衍射(XRD)的分析表明,利用过量20％的CTAB进行有机化,蒙脱石的层间距由1.50nm增加到了2.99nm。此外,扫描电镜(SEM)的形貌分析表明,蒙脱石有机化后其表面形貌发生了较大的变化,较为致密的片层结构变的疏松,表面结构不规整,卷曲舒展,有卷边现象。　　 (3)利用原位插层法制备了PF／MMT和PF／OMMT。利用XRD的分析表明,无论是PF／MMT还是PF／OMMT,均得到了剥离型的纳米复合材料。　　 (4)热重分析表明,与纯酚醛树脂相比,PF／MMT的残炭率得到了较大幅度的提高,700℃时,残炭率由58.47％提高到64.29％,而PF／OMMT的残炭率改善不明显,仅为59.68％。B4C和MMT复合改性PF的残炭率与PF／MMT和PF+B4C相比都有了非常明显的提高,PF+B4C的残炭率为71.59％,而PF／MMT+B4C的残炭率则高达77.73％。　　 (5)对PF、PF／MMT、以及PF／OMMT等样品在高温热处理后的形貌等进行了对比。结果显示:在经历了400～700℃热处理后,PF／MMT试样较为完好,而PF表面出现了脱落现象,PF／OMMT则完全破碎,表明纯蒙脱石改性酚醛树脂具有更好的热稳定性。　　 (6)尺寸稳定性和抗压强度测试也表明,PF／MMT与PF相比有更好的尺寸稳定性和抗压强度。在(400～700)。℃区间内,PF+B4C的抗压强度与PF和PF／MMT相比,有不同程度的劣化,PF／MMT+B4C的抗压强度与PF+B4C相比则有了明显的提高,表明B4C和MMT复合改性可弥补单纯B4C改性的不足。　　 (7)利用电阻率测试进行的导电性能分析显示,700℃热处理后酚醛树脂和蒙脱石改性酚醛树脂的电阻率分别为0.55Ω·cm和2.73Ω·cm,表明,蒙脱石／酚醛树脂复合后,酚醛树脂的有机聚合体系的耐热温度得到了提高,在700℃热处理后仍保持了一定比例的有机结构。而700℃热处理后PF+B4C、PF／MMT+B4C的电阻率分别为0.47Ω·cm和0.45Ω·cm,表明B4C的添加对PF的电阻率影响不大。