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酚醛樹脂

補(bǔ)充:0  瀏覽:10435  發(fā)布時(shí)間:2011-11-23

  酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物,市場(chǎng)銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍(lán)等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿,遇強(qiáng)酸發(fā)生分解,遇強(qiáng)堿發(fā)生腐蝕。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有機(jī)溶劑中。苯酚與甲醛縮聚而得。


原理:


固體酚醛樹脂為無色或黃褐色透明物,市場(chǎng)銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍(lán)等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿,遇強(qiáng)酸發(fā)生分解,遇強(qiáng)堿發(fā)生腐蝕。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有機(jī)溶劑中。苯酚與甲醛縮聚而得。它包括:線型酚醛樹脂、熱固性酚醛樹脂和油溶性酚醛樹脂。主要用于生產(chǎn)壓塑粉、層壓塑料;制造清漆或絕緣、耐腐蝕涂料;制造日用品、裝飾品;制造隔音、隔熱材料等。常見的低壓電器插座、家具塑料把手等等酚醛樹脂是最早工業(yè)化的合成樹脂。


酚醛樹脂的重要性能


高溫性能


酚醛樹脂最重要的特征就是耐高溫性,即使在非常高的溫度下,也能保持其結(jié)構(gòu)的整體性和尺寸的穩(wěn)定性。正因?yàn)檫@個(gè)原因,酚醛樹脂才被應(yīng)用于一些高溫領(lǐng)域,例如耐火材料,摩擦材料,粘結(jié)劑和鑄造行業(yè)。


粘結(jié)強(qiáng)度


  酚醛樹脂一個(gè)重要的應(yīng)用就是作為粘結(jié)劑。酚醛樹脂是一種多功能,與各種各樣的有機(jī)和無機(jī)填料都能相容的物質(zhì)。設(shè)計(jì)正確的酚醛樹脂,潤(rùn)濕速度特別快。并且在交聯(lián)后可以為磨具、耐火材料,摩擦材料以及電木粉提供所需要的機(jī)械強(qiáng)度,耐熱性能和電性能。


  水溶性酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂被用來浸漬紙、棉布、玻璃、石棉和其它類似的物質(zhì)為它們提供機(jī)械強(qiáng)度,電性能等。典型的例子包括電絕緣和機(jī)械層壓制造,離合器片和汽車濾清器用濾紙。


高殘?zhí)悸?/strong>


  在溫度大約為1000℃ 的惰性氣體條件下,酚醛樹脂會(huì)產(chǎn)生很高的殘?zhí)迹@有利于維持酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。酚醛樹脂的這種特性,也是它能用于耐火材料領(lǐng)域的一個(gè)重要原因。


低煙低毒


  與其他樹脂系統(tǒng)相比,酚醛樹脂系統(tǒng)具有低煙低毒的優(yōu)勢(shì)。在燃燒的情況下,用科學(xué)配方生產(chǎn)出的酚醛樹脂系統(tǒng),將會(huì)緩慢分解產(chǎn)生氫氣、碳?xì)浠衔、水蒸氣和碳氧化物。分解過程中所產(chǎn)生的煙相對(duì)少,毒性也相對(duì)低。這些特點(diǎn)使酚醛樹脂適用于公共運(yùn)輸和安全要求非常嚴(yán)格的領(lǐng)域,如礦山,防護(hù)欄和建筑業(yè)等。


抗化學(xué)性


  交聯(lián)后的酚醛樹脂可以抵制任何化學(xué)物質(zhì)的分解。例如汽油,石油,醇,乙二醇和各種碳?xì)浠衔铩?


熱處理


熱處理會(huì)提高固化樹脂的玻璃化溫度,可以進(jìn)一步改善樹脂的各項(xiàng)性能。玻璃化溫度與結(jié)晶固體如聚丙烯的熔化狀態(tài)相似。酚醛樹脂最初的玻璃化溫度與在最初固化階段所用的固化溫度有關(guān)。熱處理過程可以提高交聯(lián)樹脂的流動(dòng)性促使反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生,同時(shí)也可以除去殘留的揮發(fā)酚,降低收縮、增強(qiáng)尺寸穩(wěn)定性、硬度和高溫強(qiáng)度。同時(shí),樹脂也趨向于收縮和變脆。樹脂后處理升溫曲線將取決于樹脂最初的固化條件和樹脂系統(tǒng)。


酚醛樹脂的應(yīng)用


  酚醛樹脂主要用于制造各種塑料、涂料、膠粘劑及合成纖維等。


壓塑粉


  生產(chǎn)模壓制品的壓塑粉是酚醛樹脂的主要用途之一。采用輥壓法、螺旋擠出法和乳液法使樹脂浸漬填料并與其他助劑混合均勻,再經(jīng)粉碎過篩即可制得壓塑粉。常用木粉作填料,為制造某些高電絕緣性和耐熱性制件,也用云母粉、石棉粉、石英粉等無機(jī)填料。壓塑粉可用模壓、傳遞模塑和注射成型法制成各種塑料制品。熱塑性酚醛樹脂壓塑粉主要用于制造開關(guān)、插座、插頭等電氣零件,日用品及其他工業(yè)制品。熱固性酚醛樹脂壓塑粉主要用于制造高電絕緣制件。增強(qiáng)酚醛塑料 以酚醛樹脂(主要是熱固性酚醛樹脂)溶液或乳液浸漬各種纖維及其織物,經(jīng)干燥、壓制成型的各種增強(qiáng)塑料是重要的工業(yè)材料。它不僅機(jī)械強(qiáng)度高、綜合性能好,而且可進(jìn)行機(jī)械加工。以玻璃纖維、石英纖維及其織物增強(qiáng)的酚醛塑料主要用于制造各種制動(dòng)器摩擦片和化工防腐蝕塑料;高硅氧玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)的酚醛塑料是航天工業(yè)的重要耐燒蝕材料。


  酚醛涂料 以松香改性的酚醛樹脂、丁醇醚化的酚醛樹脂以及對(duì)叔丁基酚醛樹脂、對(duì)苯基酚醛樹脂均與桐油、亞麻子油有良好的混溶性,是涂料工業(yè)的重要原料。前兩者用于配制低、中級(jí)油漆,后兩者用于配制高級(jí)油漆。


酚醛膠


  熱固性酚醛樹脂也是膠粘劑的重要原料。單一的酚醛樹脂膠性脆,主要用于膠合板和精鑄砂型的粘結(jié)。以其他高聚物改性的酚醛樹脂為基料的膠粘劑,在結(jié)構(gòu)膠中占有重要地位。其中酚醛-丁腈、酚醛-縮醛、酚醛-環(huán)氧、酚醛-環(huán)氧-縮醛、酚醛-尼龍等膠粘劑具有耐熱性好、粘結(jié)強(qiáng)度高的特點(diǎn)。酚醛-丁腈和酚醛-縮醛膠粘劑還具有抗張、抗沖擊、耐濕熱老化等優(yōu)異性能,是結(jié)構(gòu)膠粘劑的優(yōu)良品種。


酚醛纖維


  主要以熱塑性線型酚醛樹脂為原料,經(jīng)熔融紡絲后浸于聚甲醛及鹽酸的水溶液中作固化處理,得到甲醛交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu)纖維。為提高纖維強(qiáng)度和模量,可與 5%~10%聚酰胺熔混后紡絲。這類纖維為金黃或黃棕色纖維,強(qiáng)度為11.5~15.9cN/dtex,抗燃性能突出,極限氧指數(shù)為34,瞬間接觸近7500℃的氧-乙炔火焰,不熔融也不延燃,具有自熄性,還能耐濃鹽酸和氫氟酸,但耐硫酸、硝酸和強(qiáng)堿的性能較差。主要用作防護(hù)服及耐燃織物或室內(nèi)裝飾品,也可用作絕緣、隔熱與絕熱、過濾材料等,還可加工成低強(qiáng)度、低模量碳纖維、活性炭纖維和離子交換纖維等。


防腐蝕材料


  熱固性酚醛樹脂在防腐蝕領(lǐng)域中常用的幾種形式:酚醛樹脂涂料;酚醛樹脂玻璃鋼、酚醛-環(huán)氧樹脂復(fù)合玻璃鋼;酚醛樹脂膠泥、砂漿;酚醛樹脂浸漬、壓型石墨制品。熱固性酚醛樹脂的固化形式分為常溫固化和熱固化兩種。常溫固化可使用無毒常溫固化劑NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后兩種材料的毒性、刺激性較大。建議使用低毒高效的NL固化劑。填料可選擇石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸鋇粉,不宜采用輝綠巖粉。


隔熱保溫材料


  主要是酚醛樹脂的發(fā)泡材料,酚醛泡沫產(chǎn)品特點(diǎn)是保溫、隔熱、防火、質(zhì)輕,作為絕熱、節(jié)能、防火的新材料可廣泛應(yīng)用于中央空調(diào)系統(tǒng)、輕質(zhì)保溫彩鋼板、房屋隔熱降能保溫、化工管道的保溫材料(尤其是深低溫的保溫)、車船等場(chǎng)所的保溫領(lǐng)域。酚醛泡沫因其導(dǎo)熱系數(shù)低,保溫性能好,被譽(yù)為保溫之王。酚醛泡沫不僅導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫性能好,還具有難燃、熱穩(wěn)定性好、質(zhì)輕、低煙、低毒、耐熱、力學(xué)強(qiáng)度高、隔音、抗化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)、耐侯型好等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),酚醛泡沫塑料原料來源豐富,價(jià)格低廉,而且生產(chǎn)加工簡(jiǎn)單,產(chǎn)品用途廣泛。


酚醛樹脂的未來發(fā)展


綠色酚醛樹脂的研究


  酚醛樹脂的生產(chǎn)和使用會(huì)給環(huán)境帶來一定程度的污染,影響整個(gè)生態(tài)環(huán)境,然而注意或加強(qiáng)治理污染,包括廢水處理和廢舊酚醛樹脂產(chǎn)品及其復(fù)合材料的循環(huán)利用,可使酚醛樹脂健康而快速發(fā)展。


酚醛樹脂的最新發(fā)展及展望


  有關(guān)酚醛樹脂的開發(fā)和研究工作,主要圍繞著增強(qiáng)、阻燃、低煙以及成型適用性方面開展,向功能化、精細(xì)化發(fā)展,各國(guó)科學(xué)家部以高附加值的酚醛樹脂材料為研究開發(fā)對(duì)象。


不含甲醛的環(huán)保型新酚醛樹脂


  新酚醛樹脂(xylok)為高分子化合物,是由苯酚和芳烷基醚通過縮合反應(yīng)而產(chǎn)生的,新酚醛樹脂具有良好力學(xué)性能、耐熱性能,廣泛應(yīng)用于金剛石制品、砂輪片制造等行業(yè).新酚醛樹脂粘結(jié)力強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性好,耐熱性高,硬化時(shí)收縮小,制品尺寸穩(wěn)定。粘結(jié)強(qiáng)度比酚醛樹脂提高20%以上,耐熱性提高100℃以上。新酚醛樹脂制品可在250℃下長(zhǎng)期使用,制品耐濕耐堿。


  新酚醛樹脂可做為金剛石砂輪的結(jié)合劑,使用方法為: 新酚醛樹脂與酚醛樹脂按1 :3混合使用,不僅提高了酚醛樹脂的強(qiáng)度,還提高了耐熱性和磨削比。如單獨(dú)使用新酚醛樹脂,砂輪的壽命是酚醛樹脂8倍,在生產(chǎn)工藝上比酚醛樹脂制品強(qiáng)度高出約30%,磨削效果也有提高.

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