本实验采用苯酚和甲醛为原料，盐酸为催化剂，探讨了通过硼酸和N-（4-羟基苯基）马来酰亚胺两种改性剂对酚醛树脂进行耐热改性的合成研究。研究工作主要包括以下几个方面：（1）硼酸耐热改性酚醛树脂（BPF）的制备与表征；（2）N-（4-羟基苯基）马来酰亚胺（4-HPM）的制备与表征；（3）4-HPM耐热改性酚醛树脂（PMF）的制备与表征；（4）改性前后酚醛树脂性能测试与动力学分析；（5）改性酚醛树脂在磨具中的应用及性能测定。
通过单因素实验分析确定了：（1）BPF的最佳合成工艺条件：甲醛与苯酚的摩尔比为0.8:1.0，PH值取2.1为宜，硼酸的用量为8%（w/w）。经8%硼酸改性酚醛树脂，改性后酚醛树脂的起始分解温度比未改性的酚醛树脂提高了150℃，失重20%时的热分解温度提高了约140℃，600℃时失重降低了约40%；抗折强度和冲击强度达到最大，分别比普通酚醛树脂提高了46.7%和28.1%。（2）PMF的最佳合成工艺条件：甲醛与苯酚的摩尔比为0.8:1.0，PH值取2.1为宜，4-HPM的用量为6%（w/w）。经6%4-HPM改性酚醛树脂，改性后酚醛树脂砂轮的起始分解温度比未改性的酚醛树脂提高了160℃，600℃时失重降低了约47%；抗折强度和冲击强度达到最大，分别比普通酚醛树脂提高了54.9%和36.5%。
本文对合成的BPF和PMF一些主要理化性能进行了测定：BPF的游离酚含量为5.19~6.27%，软化点温度为91.0~93.8℃，流动性为77.9~83.7mm，滴落温度为95.8~101.6℃，凝胶时间为47~58s。PMF的游离酚含量为5.11~6.35%，软化点温度为91.1~94.4℃，流动性为72.7~84.1mm，滴落温度为91.7~102.1℃，凝胶时间为42~55s。
本文应用DSC技术研究了改性酚醛树脂在不同温度下的固化行为，并用Kissinger法和Ozawa法进行动力学分析，得到了相应的动力学参数。改性酚醛树脂体系中，总的趋势是固化反应峰值温度越高，固化所需的时间越长。BPF和PMF体系的固化反应的表观活化能分别为152.15KJ/mol和185.41KJ/mol，固化反应级数约为0.91，均为复杂固化反应。
本文初步研究了改性后酚醛树脂在磨具中的应用及相关性能的测试与分析，结果如下：BPF和PMF的硬度分别比普通酚醛树脂砂轮的硬度提高了36.9%和39.9%，磨耗比分别比普通酚醛树脂砂轮降低了47.8%和49.4%。
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