一种酚醛树脂组成测试和定量分析方法及应用与流程

本发明涉及一种酚醛树脂组成测试和定量分析方法及应用，可用于酚醛树脂组成特征和分子量的确定，属于定量测量领域。

背景技术：

酚醛树脂是通过酚类和醛类间的加成缩合反应制备的一类高分子材料，自1872年德国科学家拜耳在实验室里首次合成了该树脂起，发展到现在已经有将近150年的历史，属于人类认识最早、应用最为广泛的合成高分子材料之一。酚醛树脂具有一系列优良的性能，如耐高温、高残碳、优良的尺寸稳定性、阻燃性能、低烟毒等等。因此，酚醛树脂在建筑(例如保温隔热材料)、交通运输(例如飞行器、车辆内饰件)、冶金(例如耐火材料)等领域获得广泛应用，同时也是国防和航天工业最为常用的烧蚀防热复合材料的基体树脂。

通过改变反应条件，如作为原料的酚类化合物和醛类化合物的摩尔比、催化剂类型(酸或碱)，可以分别制备热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂，该树脂的合成路线及分子结构特征如图1例示。由图1可以看到，酚醛树脂的聚合度(n)和羟甲基数目(m、k、h)等是可变的，且介于酚环之间的亚甲基可以处于酚羟基的对位或邻位。因此无论是热塑性酚醛树脂，还是热固性酚醛树脂，都是由不同聚合度、不同异构体组分组成的混合物。它们的组成非常复杂，尤其是在热固性酚醛树脂的情况下，封端的酚环上的羟甲基既可以是1个，也可以是2个，并且还可能含有少量的醚键结构，由此导致树脂的组成和结构更为复杂，所以酚醛树脂的组成和明确结构的确定至今仍然是一个公认的技术性难题。

基于酚醛树脂结构和组成的复杂性，对其分子结构的表征大多为定性的，例如通常采用红外光谱法(ft-ir)来确认树脂中酚羟基、亚甲基以及羟甲基官能团结构，却难以对上述基团的多少进行定量测定。采用核磁共振谱(nmr)可以测试酚醛树脂的平均分子量以及羟甲基和亚甲基的含量；但是获得的特征是基于树脂平均组成的整体特征，无法获得更加明确的组成特征，例如热塑性酚醛树脂中三聚体、四聚体相对含量等等。

凝胶渗透色谱(gpc)是一种常用的表征聚合物组成、分子量和分子量分布的技术手段。该技术手段为体积排斥色谱，主要通过分子体积的大小来区分样品分子量大小和分布，并通过淋洗时间的长短区分不同的组分，为一种非常有效的技术手段。对于测试酚醛树脂分子量的gpc而言，其一般采用聚苯乙烯作为标准物，测试得到的分子量结果为相对标准物的相对分子量，并非样品的绝对分子量，而且由于酚醛树脂的分子极性较大，而聚苯乙烯为非极性的，二者的极性差别导致gpc测试得到的树脂分子量与其真实分子量相差较大。另外，虽然采用gpc可以区分树脂中的游离苯酚、单羟甲基苯酚或二聚体，但是，随着组分聚合度增加，分子体积差别不大，组分间的淋洗时间是重叠的，色谱柱的分离效率难以将它们区分，如热塑性酚醛树脂中的三聚体、四聚体、五聚体等组分在gpc曲线中是一个宽峰，无法进行区分，更加难以定量不同聚合度组分的相对含量。另外，为了保证分离效率，gpc测试时间一般为40分钟左右，测试效率也有待提高。

综上所述，目前用于测试酚醛树脂的组成的技术手段，尤其是gpc尚存在明显的不足。如何快速、高效测定酚醛树脂中不同聚合度组分的相对含量，明确树脂的组成特征，仍然是亟待解决的一个技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术上的缺陷，提出一种酚醛树脂组成测试和定量分析方法，获得酚醛树脂不同聚合度、不同取代度组分的直观谱图，并计算组分在树脂中的相对含量，实现热塑性酚醛树脂组成特征的快速、高效测定。

本发明的上述目的通过如下的技术方案来实现：

根据本发明的一个实施方案，本发明提供了一种酚醛树脂组成的测试方法，包括如下步骤：

步骤1、将酚醛树脂按预定浓度溶于非质子型极性溶剂，配制成用于场解吸质谱(fd-ms)测试的样品；

步骤2、将上述样品在质谱仪上进行测试，获得其fd-ms谱图，其中质谱仪的参数包括以下的一个或多个或全部：

离子源温度为室温，扫描质量范围为80～1200u，扫描速率为1-5s/d，扫描间隔0.2-0.6s，发射丝加热速率为9-10ma/min，优选9.5ma/min，离子化电压为4.5-5.0kv，优选4.8kv，加速电压为4.5-5.0kv，优选4.8kv。

根据本发明的一个实施方案，所述质谱仪为德国thermofisherdfs高分辨率双聚焦磁质谱仪。

根据本发明的一个实施方案，步骤1中所述的非质子型极性溶剂为丙酮、四氢呋喃(thf)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)或二甲基亚砜(dmso)中的一种，优选thf或dmf；其中优选溶剂为色谱纯、优级纯或基准试剂。

根据本发明的一个实施方案，用pfk(全氟煤油)、碘化铯或ultramark中的一种对质谱仪进行质量标定。

根据本发明的一个实施方案，在tune窗口调试丙酮的m/z58的峰至最强。

根据本发明的一个实施方案，本发明提供了一种酚醛树脂组成的定量分析方法，具体包括如下步骤：

步骤1、将酚醛树脂按预定浓度溶于有机溶剂，配制成用于场解吸质谱(fd-ms)测试的样品；

步骤2、采用规定的测试参数，在德国thermofisherdfs高分辨率双聚焦磁质谱仪上，对上述样品进行测试，获得其fd-ms谱图，质谱仪的参数包括以下的一个或多个或全部：

离子源温度为室温，扫描质量范围为80～1200u，扫描速率为1-5s/d，扫描间隔0.2-0.6s，发射丝加热速率为9-10ma/min，优选9.5ma/min，离子化电压为4.5-5.0kv，优选4.8kv，加速电压为4.5-5.0kv，优选4.8kv；

步骤3、根据上述测试条件获得fd-ms谱图的源数据，确定酚醛树脂中各酚环组分的分子离子峰的相对丰度，通过每个酚环组分的分子离子峰的相对丰度占总组分相对丰度的比例，计算该酚环组分的相对含量，进一步计算树脂的平均分子量。

根据本发明的实施方案，步骤3所述的各酚环组分包括单酚环组分、二酚环组分、三酚环组分、四酚环组分、五酚环组分、六酚环组分、七酚环组分、八酚环组分、九酚环组分、十酚环组分、直至十一酚环组分；

单酚环组分定义为a^m1，其相对丰度为ra^m1，二酚环组分定义为a^m2，其相对丰度为ra^m2，三酚环组分定义为a^m3，其相对丰度为ra^m3，依次类推，直至十一酚环组分定义为a^m11，其相对丰度为ra^m11；a^m1组分的相对含量定义为c^m1，a^m2组分的相对含量定义为c^m2，a^m3组分的相对含量定义为c^m3，依次类推，直至十一酚环组a^m11的相对含量为c^m11；a^m1组分的分子量为m^m1，a^m2组分的分子量为m^m2，a^m3组分的分子量为m^m3，依次类推，直至十一酚环组a^m11的分子量为m^m11。

根据本发明的实施方案，按照公式(1)确定酚醛树脂各酚环组分的相对含量：

c^mn＝ra^mn/(ra^m1+ra^m2+……+ra^m11)(1)

公式(1)中n＝1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，其代表酚醛树脂中含不同酚环数量的组分中的酚环数量；m＝0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12；m指代含不同酚环数量的组分上连接的羟甲基的数目，其中热塑性酚醛树脂中不含羟甲基基团(m＝0)，热固性酚醛树脂中的m≥1。

根据本发明的实施方案，按照公式(2)确定酚醛树脂的平均分子量(mw)：

mw＝m^m1×c^m1+m^m2×c^m2+……+m^m10×c^m11(2)。

本发明的有益效果：

(1)本发明提出的采用场解吸质谱(fd-ms)测试和分析方法可以明确地给出酚醛树脂中各组分的分子离子峰，谱图直观、简单、清晰，更加易于分析。相对于传统的质谱，fd-ms中吸附在灯丝上的样品的组成分子解析所需的能量远低于样品气化能，分子的c-c键不会断裂，因此并不产生碎片峰，谱图直观地提供出样品组成分子的分子离子峰，能直接读取分子的分子量。

(2)本发明提出的fd-ms测试和分析方法，明确了测试仪器的典型参数，包括扫描速率、扫描间隔、发射丝加热速率等，可以确保获得高信噪比、高质量的谱图，可以确保定量计算结果的准确性和稳定性。

(3)本发明提出的fd-ms测试和分析方法，制样简单，操作方便，检测速度快，效率高，在确定酚醛树脂组成特征(包括各酚环组分的相对含量和酚醛树脂的平均分子量)优势明显。

附图说明

图1为酚醛树脂合成路线和分子结构示意图；

图2为实施例1中典型热塑性酚醛树脂(pf-8020)的场解吸质谱(fd-ms)谱图；

图3为实施例2中典型热塑性酚醛树脂(pf-8013)的场解吸质谱(fd-ms)谱图；

图4为实施例3中高纯酚醛树脂的场解吸质谱(fd-ms)谱图；

图5为实施例4中热固性钡酚醛树脂的场解吸质谱(fd-ms)谱图；

图6为实施例5中典型热固性酚醛树脂(bapf)的场解吸质谱(fd-ms)谱图。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的方法和应用做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

本发明的一种酚醛树脂组成特征、各组分相对含量和平均分子量的测试和定量分析方法，包括如下的步骤：

步骤1、将酚醛树脂按预定浓度溶于强极性非质子型溶剂，配制成用于fd-ms测试的样品。

优选地，在本发明的一个实施方案中，采用的有机溶剂为丙酮、四氢呋喃(thf)、n,n-二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基亚砜(dmso)中的一种，优选thf、dmf；其中优选溶剂为色谱纯、优级纯或基准试剂。

优选地，在本发明的一个实施方案中，所述的配制的酚醛树脂测试样品的浓度优选16-35mg/ml，具体可为16mg/ml、20mg/ml、22mg/ml、25mg/ml、30mg/ml或35mg/ml。

步骤2、对所述fd-ms测试的样品进行测试，得到fd-ms谱图，完成测试，其中，测试参数包括以下的一个或多个或全部：离子源温度为室温，扫描质量范围为80～1200u，扫描速率为1-5s/d，扫描间隔0.2-0.6s，发射丝加热速率为9-10ma/min，优选9.5ma/min，离子化电压为4.5-5.0kv，优选4.8kv，加速电压为4.5-5.0kv，优选4.8kv。

本发明提供的酚醛树脂组成、相对含量和分子量的测试方法，通过在fd-ms测试时，采用软电离的特征离子源、合适的扫描速率、扫描间隔、灯丝加热速率、离子化电压等测试参数，确保了测试得到的谱图信噪比高、稳定性好；本发明提出的数据计算方法具有数据准确、算法简单、重现性好、稳定可靠的特点，适合用作酚醛树脂的组成和分子量特征分析的定量分析。

本发明还提供了一种酚醛树脂组成的定量分析方法，包括以下步骤：

步骤3、通过上述的测试方法，获得fd-ms谱图，根据所述fd-ms谱图，确定酚醛树脂的组分特征、组分含量和树脂的平均分子量。

具体地，根据确定的酚醛树脂各组分的分子离子峰，结合其fd-ms谱图相对丰度计算各组分的相对含量，进一步计算树脂的分子量。

在一个实施方案中，步骤3所述的各组分的相对含量，包括：

按照公式(1)确定酚醛树脂各组分的相对含量：

c^mn＝ra^mn/(ra^m1+ra^m2+……+ra^m11)(1)

在一个实施方案中，步骤3所述的根据fd-ms谱图，确定酚醛树脂的平均分子量(mw)，包括：

按照公式(2)确定热塑性酚醛树脂的平均分子量(mw)：

mw＝m^m1×c^m1+m^m1×c^m1+……+m^m10×c^m11(2)

式中：

单酚环组分定义为a^m1，其相对丰度定义为ra^m1，二酚环组分定义为a^m2，其相对丰度为ra^m2，三酚环组分定义为a^m3，其相对丰度为ra^m3，依次类推，直至十一酚环组分定义为a^m11，其相对丰度为ra^m11；

a^m1组分的相对含量定义为c^m1，a^m2组分的相对含量定义为c^m2，a^m3组分的相对含量定义为c^m3，依次类推，直至十一酚环组a^m11的相对含量为c^m11；a^m1组分的分子量为m^m1，a^m2组分的分子量为m^m2，a^m3组分的分子量为m^m3，依次类推，直至十一酚环组a^m11的分子量为m^m11。

n＝1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11,其代表酚醛树脂中不同酚环数量的组分；m＝0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，代表不同酚环数量的组分上连接的羟甲基的数目，其中热塑性酚醛树脂中不含羟甲基基团，因此m＝0，而热固性酚醛树脂中的m＝0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12。

该方法可以简单、快速、全面地确定酚醛树脂的组成、各组分相对含量和平均分子量特征。以下为本发明的几个具体实施例：

实施例1

热塑性酚醛树脂(购于济南圣泉集团股份有限公司，牌号pf-8020，软化点为105-109℃)样品fd-ms谱图的测定及其组分特征、各组分相对含量和平均分子量的计算。

(1)测试样品的配制

取pf-8020树脂样品置于样品瓶中，在105℃烘箱中烘干30分钟，去除其中吸收的水分，干燥器冷却后，研成细粉。取色谱纯四氢呋喃(thf)，量取10ml，加入溶样瓶；称取pf-8020粉末样品200mg，溶于上述10ml的thf中，超声处理使样品完全溶解，配制成浓度为20mg/ml的溶液，待用。

(2)fd-ms谱图测试

采用德国thermofisherdfs高分辨率双聚焦磁质谱仪测试pf-8020树脂fd-ms谱图，测试参数如下：

离子源温度为室温，扫描质量范围为80～1200u，扫描速率为1s/d，扫描间隔0.6s，发射丝加热速率为9.5ma/min，离子化电压4.8kv，加速电压为4.8kv。

完成上述测试，获得pf-8020样品的fd-ms谱图。

(3)谱图分析，数据处理

对上述fd-ms谱图进行定量分析，确定pf-8020树脂的组成特征、含不同数量的酚环的组分的相对含量和树脂的平均分子量。

pf-8020为热塑性酚醛树脂，其由含不同酚环数量的组分组成，且分子结构中不含羟甲基，即m为0，其fd-ms谱图如图2所示，其组成特征如表1所示。

表1实施例1中pf-8020树脂中含不同酚环数量的组分含量和分子量

如上所述，通过表1可以确定pf-8020树脂中含不同酚环数量的组分的相对百分含量，结果表明该树脂的组成特征为：基本不含游离苯酚(单酚环组分)，低分子量的二酚环组分含量较低，仅为7.63％，三、四、五、六酚环组分占主要部分，同时含有较多的高分子量的七、八酚环组分，计算得出的该树脂的平均分子量为577.30。

实施例2

热塑性酚醛树脂(购于济南圣泉集团股份有限公司，牌号pf-8013，软化点89-94℃)样品fd-ms谱图的测定及其组分特征、各组分相对含量和平均分子量的计算。

(1)测试样品的配制

取pf-8013树脂样品置于样品瓶中，在105℃烘箱中烘干30分钟，去除其中吸收的水分，干燥器冷却后，研成细粉。取色谱纯n,n-二甲基甲酰胺(dmf)，量取10ml，加入溶样瓶；称取pf-8013粉末样品250mg，溶于上述10ml的thf中，超声处理使样品完全溶解，配制成浓度为25mg/ml的溶液，待用。

(2)fd-ms谱图测试

采用德国thermofisherdfs高分辨率双聚焦磁质谱仪测试pf-8013树脂fd-ms谱图，测试参数如下：

离子源温度为室温，扫描质量范围为80～1200u，扫描速率为5s/d，扫描间隔0.2s，发射丝加热速率为9.5ma/min，离子化电压4.8kv，加速电压为4.8kv。

完成上述测试，获得pf-8013样品的fd-ms谱图。

(3)谱图分析，数据处理

对上述fd-ms谱图进行定量分析，确定pf-8013树脂的组成特征、含不同数量的酚环的组分的相对含量和树脂的平均分子量。

pf-8013为热塑性酚醛树脂，其由不同酚环含量的组分组成，且分子结构中不含羟甲基，即m＝0，其fd-ms谱图如图3所示，其组成特征如表2所示。

表2实施例2中pf-8013树脂含不同酚环数量的组分含量和分子量

如上所述，通过表2可以确定pf-8013树脂中含不同酚环数量的组分的相对百分含量，结果表明该树脂的组成特征为：含少量游离苯酚(单酚环组分)，低分子量的二酚环组分含量最高，达到23.50％，二、三、四、五酚环组分占主要部分，同时含有较少的高分子量的七、八、九酚环组分，计算得到该树脂的平均分子量较低，其值为439.27。

实施例3

中国科学院化学研究所自制的高纯酚醛树脂样品(软化点80-85℃)的fd-ms谱图的测定及其组分特征、各组分相对含量和平均分子量的计算。

(1)化学所自制热塑性高纯酚醛树脂的制备

取苯酚94.11克、甲醛64.04克和草酸1.58克，加入装配有机械搅拌、温度计和冷凝管的250ml三口烧瓶，搅拌10分钟，使物料混合均匀；采用油浴，将上述反应物料加热，30分钟后升至70℃，保温反应1.5小时，进一步升温至85℃，继续保温反应2小时。反应结束后，加入去离子水，水洗至中性，吸出水层。加热，使物料温度升至60℃，开始减压脱水3小时，物料温度升至83℃，结束反应，制备得到白色固体块状高纯酚醛树脂103.4克。

(2)测试样品的配制

取高纯酚醛树脂样品置于样品瓶中，在105℃烘箱中烘干30分钟，去除其中吸收的水分，干燥器冷却后，研成细粉。取色谱纯丙酮，量取10ml，加入溶样瓶；称取高纯酚醛树脂粉末样品160mg，溶于上述10ml的thf中，超声处理使样品完全溶解，配制成浓度为16mg/ml的溶液，待用。

(3)fd-ms谱图测试

采用德国thermofisherdfs高分辨率双聚焦磁质谱仪测试pf-8013树脂fd-ms谱图，测试参数如下：

离子源温度为室温，扫描质量范围为80～1200u，扫描速率为3s/d，扫描间隔0.4s，发射丝加热速率为9.5ma/min，离子化电压4.8kv，加速电压为4.8kv。

完成上述测试，获得中国科学院化学研究所自制的高纯酚醛树脂样品的fd-ms谱图。

(4)谱图分析，数据处理

对上述fd-ms谱图进行定量分析，确定高纯酚醛树脂的组成特征、含不同数量的酚环的组分的相对含量和树脂的平均分子量。

高纯酚醛树脂为热塑性酚醛树脂，其由不同酚环含量的组分组成，且分子结构中不含羟甲基，即m＝0，其fd-ms谱图如图4所示，其组成特征如表3所示。

表3实施例3中高纯酚醛树脂中含不同酚环数量的组分含量和分子量

如上所述，通过表3可以确定高纯酚醛树脂中含不同酚环数量的组分的相对百分含量，结果表明该树脂的组成特征为：含少量低分子的游离苯酚(单酚环组分)和二酚环组分(15.05％)，中等分子量的三、四、五酚环组分占主要部分，其总体含量最高，累计达到65.69％，同时高分子量的6-11酚环组分含量较少，总含量为18.83％，该组成的分布特征为高纯酚醛树脂优良的工艺性能和烧蚀性能奠定了基础，进一步计算得到该树脂的平均分子量为429.75。

实施例4

中国科学院化学研究所自制热固性钡酚醛树脂样品fd-ms谱图的测定及其组分特征、各组分相对含量和平均分子量的计算。

(1)热固性酚醛树脂的制备。

取苯酚188.22克、甲醛256.25克和氢氧化钡4.7克，加入装配有机械搅拌、温度计和冷凝管的1000ml三口烧瓶，搅拌20分钟，使物料混合均匀；采用油浴，将上述反应物料加热，30分钟后升至55℃，保温反应1.0小时，进一步升温至80℃，继续保温反应2小时。反应结束后，加入磷酸中和，中性，过滤，除盐。加热，使物料温度升至60℃，开始减压脱水2小时，物料温度升至75℃，继续脱水40分钟，结束反应，制备得到热固性钡酚醛树脂225.6克。

(2)测试样品的配制

取色谱纯丙酮，量取10ml，加入溶样瓶；称取热固性酚醛树脂粉末样品350mg，溶于上述10ml的二甲基亚砜(dmso)中，超声处理使样品完全溶解，配制成浓度为35mg/ml的溶液，待用。

(3)fd-ms谱图测试

采用德国thermofisherdfs高分辨率双聚焦磁质谱仪测试热固性酚醛树脂的fd-ms谱图，测试参数如下：

离子源温度为室温，扫描质量范围为80～1200u，扫描速率为4s/d，扫描间隔0.3s，发射丝加热速率为9.5ma/min，离子化电压4.8kv，加速电压为4.8kv。

完成上述测试，获得热固性钡酚醛树脂的fd-ms谱图。

(4)谱图分析，数据处理

对上述fd-ms谱图进行定量分析，确定热固性钡酚醛树脂的组成特征、含不同数量的酚环的组分的相对含量和树脂的平均分子量。

热固性钡酚醛树脂为热固性酚醛树脂，其由不同酚环数、不同羟甲基取代数的组分组成，其fd-ms谱图如图5所示，其组成特征如表4所示。

表4实施例4中热固性钡酚醛树脂中含不同酚环、不同羟甲基数量的组分含量和分子量

表4中m为0的组分是指体系中未反应的游离苯酚。

如上所述，通过表4可以确定热固性钡酚醛树脂中含不同数量酚环、被不同数量羟甲基取代的组分的相对百分含量，结果表明该树脂的组成特征为：热固性酚醛树脂的聚合度比较小，最多仅含四个酚环，且含量很少；不含羟甲基官能团的二酚环组分含量最高，其值为33.47％；含有羟甲基取代的单酚环组分占树脂组成的主要部分，其累计含量为48.65％；分子量较高的羟甲基取代三、四酚环组分含量很少，总量仅为2.85％，导致热固性酚醛树脂的平均分子量低，仅为192.75。

实施例5

中国科学院化学研究所自制的热固性钡酚醛树脂(bapf)样品fd-ms谱图的测定及其组分特征、各组分相对含量和平均分子量的计算。

(1)热固性酚醛树脂(bapf)的制备。

取苯酚94.11克、甲醛128克和氢氧化钡2.35克，加入装配有机械搅拌、温度计和冷凝管的500ml三口烧瓶，搅拌20分钟，使物料混合均匀；采用油浴，将上述反应物料加热，30分钟后升至55℃，保温反应1.0小时，进一步升温至80℃，继续保温反应2小时。反应结束后，加入磷酸中和，中性，过滤，除盐。加热，使物料温度升至60℃，开始减压脱水2.0小时，物料温度升至80℃，继续脱水60分钟，结束反应，制备得到热固性钡酚醛树脂(bapf)110克。

(2)测试样品的配制

取色谱纯丙酮，量取10ml，加入溶样瓶；称取bapf树脂样品220mg，溶于上述10ml的n,n-二甲基二酰胺(dmf)中，超声处理使样品完全溶解，配制成浓度为22mg/ml的溶液，待用。

(3)fd-ms谱图测试

采用德国thermofisherdfs高分辨率双聚焦磁质谱仪测试热固性酚醛树脂的fd-ms谱图，测试参数如下：

离子源温度为室温，扫描质量范围为80～1200u，扫描速率为3s/d，扫描间隔0.5s，发射丝加热速率为9.5ma/min，离子化电压4.8kv，加速电压为4.8kv。

完成上述测试，获得热固性酚醛树脂(bapf)的fd-ms谱图。

(4)谱图分析，数据处理

对上述fd-ms谱图进行定量分析，确定热固性酚醛树脂(bapf)的组成特征、含不同数量的酚环的组分的相对含量和树脂的平均分子量。

热固性酚醛树脂(bapf)由含不同酚环数量的组分组成，且分子结构中含有大量的可热交联的羟甲基官能团，其fd-ms谱图如图6所示，其组成特征如表5所示。

表5实施例5中热固性酚醛(bapf)树脂中含不同酚环、被不同数量羟甲基取代的组分的相对含量及其平均分子量

表5中m为0的组分是指体系中未反应的游离苯酚。

如上所述，通过表5可以确定化学所自制的热固性酚醛树脂中含不同数量的酚环、被不同数量的羟甲基取代的组分的相对百分含量，结果表明该树脂的组成特征为：

该树脂以含羟甲基的低聚物为主，其中羟甲基取代的二聚体为其主要部分，含量达到58.36％；含量次高的为羟甲基取代的单酚环组分，其含量为30.02％；分子量最高的组分为羟甲基取代的三酚环组分，但其含量低，仅为8.22％。整体上讲，bapf酚醛树脂由低酚环数的低聚物组成，其分子量较低，根据各组分相对含量，计算其平均分子量为248.4。

相对于实施例4中的热固性钡酚醛，本实施例制备的热固性钡酚醛(bapf)树脂投料比相同，但是脱水条件强化，因此制备的bapf树脂中高分子组分含量提高，树脂的平均分子量增加，符合常规性认知，体现了工艺参数对树脂组成特征的影响，证实了本发明提出的测试方法的有效性。

从上述的实施例的测试和计算结果可以看到，本发明提出的场解吸质谱(fd-ms)测试和分析方法既适用于热塑性酚醛树脂，又适用于热固性酚醛树脂，能够清晰、高效地确定出酚醛树脂组成、各组分相对含量和平均分子量信息。

以上对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。