文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › #酚醛树脂的固化性能(技术汇总)

#酚醛树脂的固化性能(技术汇总)

#酚醛树脂的固化性能(技术汇总)
#酚醛树脂的固化性能(技术汇总)

酚醛树脂的固化性能(技术汇总)

(一)定义

酚和醛在合成反应设备中,通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂,通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系,虽然Novolaks及Resoles以如上节所述,结构上是有差异的,但从物性上它们均应为可溶及可熔。这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成各种类型的塑料用于生产形态及性能多种多样的塑料制品,也便于用作黏结剂、成模剂、功能性助剂等使用于耐火材料、铸造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封装材

料等多种府用领域。

然而,酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。

酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。所以酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化,而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(c ure)成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。

酚醛树脂固化后,在获得优良物理性质的同时,又失去了可溶、可熔性,不再有可加工性。因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks或Resoles)为黏结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。

正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反应过程,所以表现出以下一些特点:

(1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著;(2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响显著;(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生;(6)固化反应是不可逆过程。(二)热塑性酚醛树脂固化

Novolak型树脂的结构,一般可表示为:

n一般为4~12,其值大小和起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。工业生产的

此类树脂视使用领域不同而控制掌握n的大小,也就是分子量的大小。例如当竹值平均为5时,其平均分子量(Mn)约在500左右。

Novolak型树脂合成的基本条件之一是在摩尔比上,苯酚过量,甲醛不足,所以它的结构中基本不会有未反应的羟甲基存在,这样Novolaks就不可能自行发生交联反应而固化。但是这样树脂结构中的酚核还有未反应的活化点,只要补充甲醛,在加热条件下就可进行交联反应形成网状结构并固化。

为使Novolak型树脂交联固化,最常用的固化剂是六亚甲基四胺(乌洛托品),其他还可用多聚甲醛、Resole型酚醛树脂、苯胺。

六亚甲基四胺(HMTA)是氨和甲醛的加成物,它在超过100℃下发生分解,形成二甲醇胺并释放出甲醛和氨,从而和线型酚醛树脂分子反应,发生交联。六亚甲基四胺的受热分解可表示为:

用HMTA作为Novolak固化剂的固化反应历程至今未研究清楚,不过也有一些初步的研究成果。

(1)HMTA加入到含少量游离酚(约5%)及少于1%水分的Novolak中,加热后HMTA中任何一个氮原子上连接的三个化学键可依次打开和三个Novolak树脂分子上的活性点反应,导致它们的交联:

(2)上述交联结构仅是过渡状态,在进一步的加热交联过程中,继续分解,最后有NH 。放出。并有少量的氮保留在交联固化的树脂结构中。

(3)交联过程中可能有多种邻位(o 位)和对位(p 位)的中间结构,如图2-10所示。

图2-10 Novolak 树脂交联过程中的各种结构中间体

(4)交联固化后的Novolak ,其结构和所用HMTA 的比例及固化前NovoIak 树脂起始结构中邻、对位(o ,p 位)活性点的比例有关。

(5)HMTA 用量比对NovoIak 交联反应和结构的影响是多方面的。表2-6及图2-11是一些实验结果。

图2-6 HMTA 用量比对Novolak 交联的影响

Novolak/HMTA (质量比) 反

应温度

HMTA 用量

PH

Novolak

中活性点和HMTA 中-CH 2的摩尔比

反应速度

残余活性点

中间体走向

联结构中含氮量

X-E 下密度

94/6

低 低

较低

4.4/1

较快

再反应

低 低

80/20高高低 4.4/1较

保留

205℃

高高

图2-11六亚甲基四胺用量对酚醛图2—12水含量对线型酚醛树

树脂凝胶时间的影响脂凝胶时间的影响

(150℃) (150℃,10%六亚甲基四胺)

(6)为获得稳定的交联结构,应保证充足的HMTA用量以及最好采用酚核邻位(o位)大量空余的起始Novolak树脂。

(7)高邻位的Novolak(酚核上空余大量对位活性点)和一般的Novolak在同HMTA反应时,有所不同,高邻位者反应温度可低约20℃,说明反应活化能较低。

(8)树脂中游离酚和水含量对凝胶时间有影响,随他们的含量降低,凝胶速度变慢,图2—12显示水分含量对凝胶时间的影响,当水分含量超过1.2 %时,影响较小。图2—13显示游离酚对凝胶时间的影响,当酚含量超过7%~8%时,凝胶时间短。

(9)随交联反应温度上升,凝胶时间缩短,固化速度增加,如图2—14所示。

图2-13游离酚含量对线型酚醛树图2—14温度对线型酚醛

脂凝胶时间的影响树脂凝胶时间的影响

(150℃) (10%六亚甲基四胺)

(10)用HMTA作为交联剂,Novolak的交联可划分为两个阶段:凝胶化(第一阶段)和固化

(第二阶段),至凝胶化结束,树脂已很难流动,至固化阶段结束,树脂已成网状结构,不溶亦不熔。其全过程的结构变化可示意如图2-15。

(三)热固性酚醛树脂的固化

前已述及,Resoles树脂是在醛和酚摩尔比大于1,碱性催化剂(如NaOH)作用下加热反应合成的,其结构在A(甲)阶段主要是一元、二元及三元羟甲基酚的混合物,有时也含有一定量的二聚体,它实际是缩聚控制在一定程度内的活性中间产物,因此很容易在适当条件下继续进行反应而凝胶化,甚至交联固化成网状结构大分子。虽然常温下和在pH大于7的碱性条件下也可以使Resole化,但大多数场合为了加速其固化而需要适当加热和改变为酸性条件。

Resoles固化机理相当复杂,至今仍不完全清楚,比较一致的观点是主要由羟甲基酚之间的下列反应的不断发生导致Resoles先实现凝胶化,进而交联固化。

上面这(1)、(2)两种反应有下列几点不同:即反应(1)是酚核上的羟甲基和另一羟甲基酚的酚核上的氢脱去一分子水而形成-CH2一桥,而反应(2)是两个羟甲基酚上的羟甲基之间脱去一分子水而形成-CH2-0-CH2一桥;另外,反应(1)生成亚甲基键的活化能较低,为57.4kJ/m ol,而反应(2)生成醚键的活化热较高,约为114.7kJ/mol。

固化反应除以上反应外还可发生其他类型的反应,例如酚羟基和羟甲基的缩合:

Resole 树脂在低于170℃固化时,在酚核间主要形成亚甲基键及醚键,其中亚甲基键是酚醛树脂固化时形成的最稳定和最重要的化学键。酸和碱都是有效的亚甲基键形成的催化剂,在酸性条件下、中等温度下的固化速率正比于氢离子浓度;强碱条件下,在反应的早期,当pH 超过一定的值后,固化速率和碱的浓度无关。在固化过程中形成的醚键既可以是固化结构中的最终产物,也可以是过渡的产物。酚醇在中性条件下加热(低于160℃)很易形成二苄基醚,然而超过160℃,二苄基醚易分解成亚甲基键,并逸出甲醛:

同时在酚醇分子中取代基的大小和性质对醚键的形成也有很大的影响,如表2-7所示。

表2-7酚醇的对位取代基对醚键形成的影响

对代取代基 出水温度/℃ 出甲醛温度/℃ 温度差/℃ 对代取代基

出水温度/℃

出甲醛温度/℃ 温度差/℃ 甲基 乙基 丙基

正丁基 135 130 130

130

145 150 155 150

10 20 25 20

叔丁基 苯基

环己基 苄基

110 125

130 125

140 170 180 170

30 45 50 45

综上,Resole 树脂在固化过程中,通常认为亚甲基键和醚链同时生成,两者在固化结构中的比例是和树脂中羟甲基的数目、体系的酸碱性、固化温度和酚环上活泼氢的多少有关。若固化温度低于160℃,对由于取代酚形成的A 阶树脂,生成二苄基醚是非常重要的反应,对于三官能度酚合成的树脂,这一反应也可发生,但重要性较小,如果树脂呈碱性,主要生成亚甲基键。在酸性条件下,亚甲基键和醚键同时生成,在强酸性条件下主要生成亚甲基键。 在较高温度下(超过170℃),二苄基醚不稳定,可进一步反应。然而,亚甲基键在低于树脂的完全分解温度时非常稳定,并不断裂。在中性条件下,从三官能度酚合成的A 阶树脂

的固化结构中,亚甲基键是主要的连接形式。此外还生成亚甲基苯醌和它们的聚合物以及氧化-还原产物。固化过程中产生的4-亚甲基-2,5-环己二烯-1-酮或6-亚甲基-2,4-环己二烯-1-酮具有如下结构:

这些化合物可进一步反应,既可和不饱和键进行Diels-Alder反应,也可和羟甲基苯酚发生氧化还原反应,生成醛产物:

Resoles树脂中添加酸使之固化的反应,在许多方面都和Novolak酚醛树脂合成过程中的反应类似,它们的主要区别在Resole树脂的酸固化过程中醛相对酚有较高的比例,以及当酸添加时醛以化学结合至树脂分子结构之中。因此,其酸固化时的主要反应是在树脂分子间形成亚甲基键。然而,若酸的用量较少、固化温度较低以及树脂分子中的羟甲基含量较高时,二苄基醚也可形成。Resoles酚醛树脂酸固化时的另一特点是反应剧烈,并放出大量的热,酚和醛在酸催化下缩聚反应的高度放热对制备自发泡的酚醛树脂极为有用。反应放热也使树脂温度升高,又加速了固化反应。

Resole型酚醛树脂的固化过程最好在较低的pH值下进行。已经发现对各类型的Resole

树脂而言,最稳定的pH值范围和树脂合成时所用酚的类型和固化温度有关。间苯二酚类型的树脂最稳定的pH值为3,而苯酚类型的树脂最稳定的pH值约为4左右。显然,在pH值低于3时固化反应由氢离子催化,而在较高的pH值时(约从5开始),固化过程由氢氧根离子催化。

影响Resole型树脂固化速率的另一些因素如下。

(1)树脂合成时的酚醛投料比一阶热固性树脂在固化时的反应速度和合成树脂时的甲醛投料量有关,即甲醛含量增加,树脂的凝胶时间缩短(图2-16)。

图2-16在150℃合成一阶固体树脂时开始甲醛/苯酚的摩尔比对反应性的影响

(2)酸碱性Resole型树脂的热固性能受体系酸、碱性的影响很大。当固化体系的pH=4时为中性点,固化反应极慢,增加碱性导致快速凝胶,增加酸性导致极快的凝胶。

(3)温度随固化温度升高,A阶树脂的凝胶时间明显缩短,每增加10℃,凝胶时间缩短一半。

酚醛树脂的固化性能(技术汇总)

酚醛树脂的固化性能(技术汇总) (一)定义 酚和醛在合成反应设备中,通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂,通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系,虽然Novolaks及Resoles以如上节所述,结构上是有差异的,但从物性上它们均应为可溶及可熔。这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成各种类型的塑料用于生产形态及性能多种多样的塑料制品,也便于用作黏结剂、成模剂、功能性助剂等应用于耐火材料、铸造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封 装材料等多种府用领域。 然而,酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。所以酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化,而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(cure)成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。 酚醛树脂固化后,在获得优良物理性质的同时,又失去了可溶、可熔性,不再有可加工性。因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks或Resoles)为黏结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。 正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反应过程,所以表现出以下一些特点: (1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著; (2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响显著;(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生;(6)固化反应是不可逆过程。 (二)热塑性酚醛树脂固化 Novolak型树脂的结构,一般可表示为: n一般为4~12,其值大小与起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。工业生产的此类树脂视应用领域不同而控制掌握n的大小,也就是分子量的大小。例如当竹值平均为5时,其平均分子量(Mn)约在500左右。

酚醛树脂的改性研究

高分子化学 ——酚醛树脂的改性研究 姓名:李良伟 学号:2110912385 学院:化学化工学院 指导老师:刘晓国

摘要:酚醛树脂是人类最早实现工业化的一类合成树脂,迄今已有近百年的历史。它是由酚类化合物和醛类化合物经缩聚合成的,由于其原料价廉易得,制品具有较高的力学强度,电绝缘性能好,耐热性能良好,难燃等特点,在汽车、电气、电子、钢铁和住宅等相关产业中得到非常广泛的应用。但是,酚醛树脂也存在着缺点,即酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性、耐氧化性受到影响,固化后的酚醛树脂因芳核间仅由亚甲基相连,这种结构造成刚性基团(苯环)密度过大、空间位阻大、链节旋转自由度小,致使纯的酚醛树脂的耐冲击性能较差,即韧性差而显脆性。因此提高其韧性及耐热性一直以来是酚醛树脂改性研究的核心内容和突破口,现将近年来国内外酚醛树脂在增韧和耐热改性方面的主要研究及酚醛树脂合成工艺改性进行了综述。 关键词:酚醛树脂;改性;增韧;耐热 酚醛树脂是人类最早合成的一类热固性树脂,早在1872年,化学家在实验室制得了苯酚甲醛树脂,后来,比利时的L.H.Backdand在美国进行了系统的研究后,1909年就在美国实现了工业化生产。酚醛塑料工业的迅速发展,由于其原料多、价格低,良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,而且树脂本身又有广泛改性的余地,制造简单,用途广泛,从生产日用的普通电器粉以发展到生产绝缘、高频、抗震、耐酸、耐湿热等十几种酚醛塑料粉,并己广泛应用在电器、仪表、航空以及国防(空间飞行器、火箭、导弹等)等国门经济的各部门。至今,酚醛树脂仍是热固性树脂中的主要产品。1醛树脂简介 酚醛树脂是高分子化合物,所以酚醛树脂具有高分子化合物的基本特点[1]分子量(相对分子量)大,并且呈现多分散性;(2)分子结构有多样性,在不同条件下可分别制成线型、支链型和网状结构;(3)酚醛树脂处于线型和支链型结构状态,具有可溶可熔可流动的加工性,当转变为体型(三向网状)结构状态,就固化定型且失去可溶可熔和加可工性;(4)酚醛树脂如同所有高分子化合物一样不能被加热蒸发,过高的温度只能使其裂解,甚至碳化。综上可知,即使是同一种类型的酚醛树脂产品,其性能也可能是多变的。 1.1 酚醛树脂的性能 酚醛树脂特有的化学结构和大分子交联网状结构赋予了它许多 优良性能。(1)卓越的粘结性酚醛树脂卓越的粘附性首选源于其大分

热塑性酚醛树脂及其工艺

热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,有没有办法可以降低它的固化温度? 当甲醛/苯酚(摩尔比)小于1时,可得热塑性产物,称热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,混以填料制成的模塑粉俗称电木粉。当甲醛/苯酚(摩尔比)大于1时,在碱催化下先得到甲阶段树脂,即热固型酚醛树脂,能溶于有机溶剂,甲阶段树脂含能进一步缩聚的羟甲基,因此不需加固化剂即能固化:加热下反应得到乙阶段树脂,又称半溶酚醛树脂,不溶不熔但可溶胀和软化。再进一步反应则得到不溶不熔的体型结构丙阶段树脂,也称不溶酚醛树脂。甲阶段树脂长期存放也能自行固化。 热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。 酚醛树脂(BAKELITE) 酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂,它是最早合成的一类热固性树脂。 酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂,但由于它原料易得,合成方便,以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,而且树脂本身又有广泛改性的余地,所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面(空间飞行器、火箭、导弹等)作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。 酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成瓜不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂;另一类称为热塑性酚醛树脂,它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。这两类树脂的合成和固化原理并不相同,树脂的分子结构也不同。

酚醛树脂胶黏剂综述

酚醛树脂胶黏剂综述 08高分子一班08206020118 李兆峰 摘要:综述了酚醛树脂的性状、发展历史,合成原理及工艺,和其作胶黏剂的主要性能,一些改性研究情况及在各领域的应用和发展趋势。 关键字:酚醛树脂胶黏剂改性应用发展趋势 一、概述 酚醛树脂,phenolic resin,简称PF。酚醛树脂是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统称,酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等,醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。 1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂,1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法,使酚醛树脂实现工业化生产,1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂,开创了人类合成高分子化合物的纪元。由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。 直线型酚醛树脂结构图 固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,比重1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。 二、合成 由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因酚与醛的摩尔比、选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类:醛与酚的摩尔比大于一,用碱类物质作催化剂,生成热固性酚醛树脂,醛与酚的摩尔比小于一,用酸类物质作催化剂,生成热塑性酚醛树脂。 酚醛树脂的合成和固化过程,完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成过程不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂;另一类称为热塑性酚醛树脂,它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。这两类树脂的合成和 固化原理并不相同,树脂的分子结构也不同[1]。 生产酚醛树脂的最主要工艺是间歇釜式常压合成法,反应开始是溶液均相体系,当缩聚体树脂分子量达一定程度后,反应体系转为非均相,这时分子量增长 反应主要在树脂相中进行[2]。

酚醛树脂简介

1.1酚醛树脂简介 1.1.1酚醛树脂 酚类化合物与醛类化合物缩聚而得的树脂为酚醛树脂。其中以苯酚和甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。 酚醛树脂综合性能优良,是一种人工合成的最古老树脂,拥有近百年的使用历史。早在1872年德国化学家拜耳(A,Baeyer)首先发现了酚和醛在酸的存在下反应可以得到结晶的产物,但当时没有对其开展研究。接着化学家克莱堡(W,Kleeberg,1891)和史密斯(A,Smith,1899)对这个反应进行了研究。进入20世纪,1902年布卢默(B.Blumer)合成了第一个商业化酚醛树脂,命名为Laccain 。然而直到1905~1907,被称为酚醛树脂创始人的美国化学家巴克兰(L.H.Baekeland)才对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究,并于1907年申请了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利,而且于1910年10月10日成立了Bakelite公司。巴克兰的功绩不仅首次合成了交联的聚合物,而且发现了树脂的模压过程,实现了酚醛树脂的实用化,这对酚醛树脂的生产和应用起了很重大的作用。因此此年(1910年)定为酚醛树脂元年(或者合成高分子元年),巴克兰被成为酚醛树脂之父。 由于酚醛树脂原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单,而且制品具有优异的机械性能、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性及低烟雾性,因此其成为工业部门不可缺少的材料,具有广泛的用途。 1.1.2酚醛树脂的合成、固化及其改进 酚醛树脂是由酚类和醛类在酸性或碱性催化剂作用下合成的缩合物。主要的原料是苯酚和甲醛,此外,酚类还有甲酚、二甲酚、多元酚、乙基苯酚、苯基苯酚、丁基苯酚、戊基苯酚、双酚A、间苯二酚等;醛类还有乙醛、多聚甲醛、糠醛等。 影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有:原料化学结构和单体官能度、酚醛摩尔比、催化剂的性质和反应介质的PH值。 各种酚和醛按其化学结构不同,其所固有的官能度和反应能力也不同。属于线性(热塑性)的酚醛树脂是由三官能度及双官能度的酚和醛作用生成的,如:苯酚,邻、对甲酚,1,2,3-二甲酚,1,2,5-二甲酚和1,3,4-二甲酚。

酚醛树脂性能综述

热固性聚合物是从低粘度液体开始,通过催化剂或外加能量(热或射线)固化为固体。最早的热固性基体是酚醛,紧随其后的是环氧,接着是不饱和聚酯、脲醛,再接着是硅树脂,以及更新的基体。从实用的角度看,最重要的仍然是前三种:酚醛、环氧和不饱和聚酯 二、简介 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称phenolic resin,简称PF,比重1.25~1.30是热固性塑料家族中最古老的成员,可以追溯到1870年。合成酚醛树脂的两种单体是苯酚和甲醛,通过聚合形成, 酚醛树脂原为无色或黄褐色透明物,因含有游离分子而呈微红色,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。酚与醛的摩尔比大于一,用酸类物质作催化剂,生成热塑性酚醛树脂。酚与醛的摩尔比小于一,用碱类物质作催化剂,生成热固性酚醛树脂。主要包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。 三、酚醛树脂固化原理 酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。表现出以下一些特点: (1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著; (2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响

酚醛树脂的聚合原理、方法及运用

酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用 应化1102班柳宗 0121114450208 摘要:酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。 关键词:酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用 正文: 酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,目前仍被广泛应用。在高中教材里,酚醛树脂作为缩聚反应的典例,阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同,单体分子在发生缩聚反应时,生成的不仅仅是高分子化合物,还有小分子物质(如水)生成。也正是因为单体间缩去小分子物质,才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。 苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程,目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质,中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂,即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是:酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快;连有吸电子基时,反应速度会变慢。在选用醛类物质时,没有多高的要求,工业上一般都是使用甲醛的。 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二 ( 一)合成反应 酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应 在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚:

论文1酚醛树脂——王万

耐火材料用高温酚醛树脂系结合剂 王朝欣 濮阳职业技术学院河南濮阳457000 摘要本文综述了酚醛树脂系结合剂的发展状况、基本特性、合成及分类、固化机理以及在耐火材料中的基本应用及发展趋势等问题,并结合基本实例对其中一些问题进行了阐述,为在耐材方面更好地利用酚醛树脂结合剂做进一步了解。关键词酚醛树脂、结合剂、耐火材料 1.引言 随着钢铁工业的快速发展,与其相关的耐火材料也得到了迅猛发展,作为结合耐火骨料和粉料的结合剂在耐火材料的生产中占据了举足轻重的地位。考虑到焦油和沥青对环境的污染以及给人体带来的危害[1],目前,广泛采用酚醛树脂作为烧结剂。酚醛树脂由很多碳原子构成,在高温烧结时形成了强有力的碳结合特征,并和以石墨为主的各种主料结合性好、粘结力强、制品强度高,与焦油、沥青相比还具有热硬性、干燥强度大、固定碳率高等优点而作为含碳材料结合剂已在耐火材料行业,特别是定形制品中得到广泛应用。 2. 酚醛树脂的发展状况 酚醛树脂(phenolic resin,简称PF),也叫电木,又称电木粉。酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离分子而呈微红色,比重1.25-1.30。 我国在1989年以前,PF仅仅是作为酚醛塑料生产的原料,由于后来国民经济的发展及各种应用技术的成熟,PF的应用进入了其它工业领域,主要是木材加工、涂料、研磨磨擦材料、绝缘耐火材料、石油钻井、铸造材料等方面。酚类化合物和醛类化合物,在催化剂存在下,经缩聚反应而得的合成树脂,统称酚醛树脂。其中以苯酚和甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要,应用最广。它是合成树脂中最早被发现并最先实现工业化生产的塑料品种,也是最早合成的一类热固性树脂。酚醛树脂是从1975年前后开始作为耐火砖用结合剂显露头角并成为耐火材料工业主要原科之一的。因其在MgO-C或Al2O3-C等含碳系不烧砖中使用较焦油—沥青有效,所以很快得到利用[5]。 3. 酚醛树脂的特性 酚醛树脂是高分子化合物,具有高分子化合物的基本特点,即: (1)分子量(相对分子质量)大,且呈现多分散性; (2)分子结构有多样性,在不同条件下可分别制成线型、支链型、网状结构; (3)酚醛树脂处于线型、支链型结构状态,具有可熔可流动的可加工性,当转变为体型(三向网状)结构状态,就固化定型且失去可熔和可加工性; (4)酚醛树脂如同所有高分子化合物一样不能被加热蒸发,过高的温度只能使其裂解,甚至炭化[3]。 因此,在实际生产中同一类型酚醛树脂产品,其性能也是多样的,会发挥诸多特性。诸如在定型耐火材料中,作为镁碳质耐火材料结合剂,其由生产流程和

几种低成本改性酚醛树脂的研究

论文题目:木材加工剩余物的处理与应用研究 学院:材料工程学院 专业年级:木材科学与工程_2007级 学号: 071057011 姓名:叶培沐 指导教师、职称:陆继圣教授 2010年 11 月 29 日

目录 摘要 (1) 引言 (1) 1、尿素改性酚醛树脂 (2) 2、植物油改性酚醛树脂 (3) 2.1亚麻油改性酚醛树脂 (3) 2.2梓油改性酚醛树脂 (3) 3、植物蛋白改性酚醛树脂 (3) 4、植物多酚改性酚醛树脂 (4) 4.1木质素改性酚醛树脂胶黏剂 (4) 4.2 植物液化物改性酚醛树脂胶黏剂 (5) 5、粉状的单宁改性酚醛胶粘剂( T P F ) (6) 6、甲基葡萄糖贰母液改性酚醛树脂胶( M击一P F ) (6) 7、结论 (6) 8、参考文献 (7)

摘要:酚醛树脂胶粘剂是一种用途非常广泛的胶粘剂由于它具有较好的胶合强度和耐候性能在木材加工行业广泛用作室外用人造板的胶合材料。近几年来由于结构人造板的用途日益扩大, 酚醛树脂胶粘剂的用量也不断增加。但是由于酚醛树脂使用了大量的苯酚作原料, 因而成本较高、游离酚含量较大, 这不仅提高了人造板的制造费用, 同时严重影响人造板的生产和使用环境,本文研究了几种具有代表性的改性酚醛树脂在不同的处理条件下的胶合性能,从而为不同使用要求的人造板选择合适的低成本酚醛树脂提供依据。 关键词:酚醛树脂成本进展 1 引言: 酚醛树脂(PF树脂)首先由德国化学家A.Baeyer在1872年发现的,美国科学家L H.Baekeland于1907年对其进行了系统的研究,并在1910年成立了Bake—lite公司,首次实现了工业化生产¨。酚醛树脂以其胶接强度高、耐水、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀等优点而被用于诸多产业领域,现在仍是重要的高分子材料。在木材加工领域中酚醛树脂也是使用广泛的主要胶种之一,其用量仅次于脲醛树脂,特别是在生产耐水、耐候木制品方面具有脲醛树脂胶黏剂无可比拟的优势另外,随着人们对木制品等甲醛释放给健康造成危害的认识的提高,以及强制性国家标准GB18580-2001《室内建筑装饰装修材料一人造板及 其制品中甲醛释放限量》的颁布与实施,酚醛树脂胶黏剂及其胶接制品由于具有较小的甲醛释放,而必然会得到更进一步的发展,将成为最有希望最终取代脲醛树脂胶黏剂的有力候选之一。然而,酚醛树脂胶黏剂也存在着颜色较深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、固化温度高固化速度慢等缺点,特别是酚醛树脂的成本比脲醛树脂高,这就在很大程度上限制了酚醛树脂胶黏剂更广泛的应用。在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下,降低酚醛树脂胶黏剂生产成本已成为当今研究的热点,因此,国内外许多科研工作者进行了广泛深入的研究并取得了一些显著的成果。从目前的研究情况看, 大体可分为下列几类: 单宁类改性酚醛树脂胶粘剂 尿素一苯酚一甲醛共聚树脂胶粘剂 甲基葡萄糖贰改性酚醛树脂胶粘剂仁 三聚氰胺( 尿素) 一苯酚一甲醛共聚树脂胶粘 剂

酚醛树脂纤维的研究进展

酚醛树脂纤维的研究进展 *** 中北大学材料科学与工程学院,山西太原,030051 摘要:简单的介绍了酚醛树脂及其重要性能、合成原理,酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性或其它物理性能,提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。最后对酚醛树脂纤维未来的发展方向进行了展望。 关键词:酚醛树脂、纤维、改性、复合材料 引言:酚醛树脂耐热性好,机械强度高,电绝缘性和耐高温蠕变性能优良,价格低廉且成型加工性好,特别是其良好阻燃性及很少产生有害气体的特性,使该种具有近百年历史的合成材料得到进一步发展,应用于塑料、复合材料、胶粘剂、涂料和纤维等各个领域。经过改性的酚醛树脂广泛应用于高尖端技术领域。所以,酚醛树脂纤维很受欢迎的。 一、酚醛树脂的简介 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称:phenolic resin, 简称PF。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,比重 1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。 酚醛树脂由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。热固性酚醛树脂具有很强的浸润能力,成型性能好,体积密度大,气孔率低,用于耐火制品,该树脂在15℃- 20℃下可保持三个月。酚醛树脂制品优点主要是尺寸稳定,耐热、阻燃,电绝缘性能好,耐酸性强,它主要应用于运输业、建筑业、军事业、采矿业等多种行业,应用广泛。在NH4OH、NaOH或NaCO3等碱性物质的催化下,过量的甲醛与苯酚(其摩尔比大于1)反应生成热固性酚醛树脂。其反应过程如下:在碱性催化剂存在下使反应介质PH大于7,苯酚和甲醛首先发生加成反应生成一羟甲基苯酚。室温下,在碱性介质中的酚醇是稳定的,一羟甲基苯酚中的羟甲基与苯酚上的氢的反应速度比甲醛与苯酚的邻位和对位上的氢的反应速度小,因此一羟甲基苯酚不容易进一步缩聚,只能生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚。热塑性酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂),为浅色至暗褐色脆性固体,溶于乙醇、丙酮等溶剂中,长期 姓名:*** 班级:*** 学号:***

酚醛树脂

酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用 摘要:酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。 关键词:酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用 正文: 酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,目前仍被广泛应用。在高中教材里,酚醛树脂作为缩聚反应的典例,阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同,单体分子在发生缩聚反应时,生成的不仅仅是高分子化合物,还有小分子物质(如水)生成。也正是因为单体间缩去小分子物质,才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。 苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程,目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质,中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂,即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是:酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快;连有吸电子基时,反应速度会变慢。在选用醛类物质时,没有多高的要求,工业上一般都是使用甲醛的。 实验聚合方法,在25×200mm的试管中加入4g化学纯苯酚和2.5mL化学纯甲醛溶液(密度约1.1g/cm3、浓度为36~38%),再加入1mL化学纯的浓盐酸,振荡均匀后塞上带有直玻璃管(长300mm)的橡皮塞。把上述试管固定在铁架台上,放在80~90℃的水浴中加热(如左图)。片刻后,试管中发生剧烈反应,反应后还要继续加热,直到生成粉红的固体树脂为止。取出固体树脂(用铁丝钩出),用水冲洗后得到热塑性树脂。在25×200mm的试管中加入2.5g化学纯苯酚和3mL化学纯甲醛溶液(浓度同前),再加入1mL化学纯浓氨水(浓度为25~28%),振荡均匀之后塞上带有直玻璃管(长300mm)的橡皮塞。把上述的试管固定在铁架台上,用沸水浴加热,直到混合物分成两层。当底层的树脂粘度增大时,取下试管用水冷却,等树脂固化后倒出,用水冲洗,得到黄色的热固性树脂。 液体酚醛树脂的生产工艺,生产液体酚醛树脂时甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些,甲醛量多一些树脂的生产速度快,产量高,游离酚减少。通常取苯酚与甲醛的克分子比为:6 :7;催化剂氨水加入量为苯酚加入量的4%,(氨水中氢氧化铵含量按25%计时)。当混合物料加热到85℃左右时,可停止加热,物料以缩聚反应放出的热量自行升温到98 ℃左右,并开始沸腾,当反应过于激烈时应通水冷却。 一般非水性一步型酚醛树脂胶粘剂由苯酚与甲醛以摩尔比1:(1~3),在碱性催化剂存在下进行加成反应,生成含羟甲基苯酚的低聚物,常配成固含量50%~60%的乙醇溶液供使用。储藏中,胶粘剂的pH会下降,由12~13降至11~9.5,会造成储藏不稳定性,可加入二氧化

酚醛树脂改性研究doc

酚醛树脂改性研究 高美玲 山东大学化学与化工学院 摘要酚醛树脂在工业中应用广泛,但是普通的酚醛树脂脆性大,耐热性和韧性均有不足,因此限制了酚醛树脂在某些了领域的应用。综述了近5年来酚醛树脂耐热性和增韧性的研究进展,简要归纳了各种方法的改性机理以及研究现状,最后对酚醛树脂改性方法的发展前景做出了展望。 关键词酚醛树脂改性耐热性增韧性 Research of Modified Phenolic Resin Gao Meiling Chemistry Department of ShanDong University Abstract Phenolic resin is widely used in industry.But the traditional phenolic resin is brittle, and imperfect in heat resistance and toughness,thus limiting the phenolic resin to be used in some areas. The modification methods for improvement of the heat resistance and toughness in the past five years are summarized.The mechanism and research status of various modified methods are summed up.Finally outlook about prospects of modified phenolic resin are made. Keywords modified phenolic resin heat resistance toughness 目录: 1……………………………引言 2……………………………酚醛树脂改性研究进展 2.1…………………………改善酚醛树脂的耐热性 2.2…………………………改善酚醛树脂的韧性 3……………………………结语 4……………………………参考文献

树脂砂高温性能综述

目前,国内大量采用酚脲烷树脂、酯固化碱性酚醛树脂和酸固化呋喃树脂生产砂型和砂芯,树脂砂的常温性能和直接影响铸件质量的高温性能之间不一定呈直接关系,树脂砂在金属液体的作用下会分解、烧蚀,热强度大幅度下降,呈现出不同的特性:有的树脂砂靠近铸件处浇注后一段时间后会软化,继而再硬化的现象;有的树脂砂脉纹倾向很大;有的树脂砂热裂倾向很大,等等。通过热变形曲线和高温抗压强度分别对酚脲烷树脂、酯固化碱性酚醛树脂和酸固化呋喃树脂的高温性能进行测试,揭示不同树脂砂的高温性能,以便对科研和生产应用提供参考。 1 试验材料 大林标准砂 符合GB/T 25138-2010标准要求;酚脲烷树脂 XPⅠ-1610和XPⅡ-2610;碱性酚醛树脂 XY-201和有机酯固化剂 XYG4;呋喃树脂 XY90-0、85-4和磺酸固化剂 XY-GC09。 2 试验仪器及方法 2.1 热变形曲线测试 热变形曲线测试仪用于测量树脂砂被突然剧烈加热后的变形行为,模拟树脂砂与高温金属液相接触的反应。热变形曲线测试仪设备见图1。 测试时试样一端水平固定,另一端(自由端)施加恒定的负载,试样下部用火焰加热,试样单面受火焰突然加热,试样上下层之间膨胀率不同,造成试样向上弯曲,提升它的自由端,之后,因两层面的温度差异减 少,向上的曲率下降,直至最后消除,树脂砂有高温塑性时,开始形成一个向下的弯曲。计算机自动记录试样变形量和时间的曲线。理论上来讲,这个设置与砂芯和高温金属液接触面的情况是相似的。 典型的热变形曲线如图2。 树脂砂高温性能综述 马晓锋 (苏州兴业材料科技股份有限公司,江苏苏州 215151) 摘要:通过热变形曲线和高温抗压强度分别对酚脲烷树脂、酯固化碱性酚醛树脂和酸固化呋喃树脂的高温性能进行测试,结果表明不同树脂砂的具有明显不同的高温性能。关键词: 树脂砂;热变形曲线;高温抗压强度 1.固定旋钮 2.测头板 3.传感器端 4.探头 5.试样模型或实样 6.火焰固定板 7.燃烧头 8.清洁盖 9.支架 图1 热变形曲线测试仪 图2 典型热变形曲线 210-1-2-3-4-5-6 变形量/m m 0 500 1000 1500 2000 2500 3000

酚醛树脂的改性研究与进展讲解

酚醛树脂的改性研究与进展

摘要 摘要 酚醛树脂是首个应用于工业化生产的塑料,它具有较高的机械强度、良好的绝缘性、高残碳率、低烟低毒、耐热、耐腐蚀、抗化学性等特性。 本文主要综述世界各地的学者专家关于酚醛树脂进行改性的近几年的研究成果,通过对酚醛树脂改性来提高其耐热性和增强韧性,使其制品更加满足日益增长的市场需求。如通过利用橡胶、聚砜、梓油和合成树脂等改性酚醛树脂增强韧性;通过硼、有机硅、无机钠米粒子和纤维、聚酰亚胺树脂等改性酚醛树脂提高酚醛树脂的耐热性。 关键词:酚醛树脂;耐热性;韧性;改性 I

Abstract Abstract Phenolic resin is plastic first into a variety of industrial production, it has high mechanical strength, good insulation, high carbon residue rate, low smoke, low toxicity, heat resistance, corrosion resistance, chemical resistance and other characteristics. This paper mainly summarizes the domestic and foreign experts and scholars of phenolic resin were modified in recent years of research results, through the modified phenolic resin to improve its heat resistance and toughness enhancement, to make the products more to meet the growing market demand. For example through the use of rubber, polysulfone, stillingia oil, synthetic resin, and so strengthen toughness of modified phenolic resin; by boron, silicon, inorganic nano particles and fibers, polyimide resin modified phenol formaldehyde resin to improve the heat resistance of phenolic resin. Keywords: Phenolic resin ,Heat resistance ,Modification ,Toughening II

酚醛树脂综述

酚醛树脂综述 简介 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称phenolic resin,简称PF,比重~,是酚与醛经聚合制得的合成树脂统称, 原为无色或黄褐色透明物,,因含有游离分子而呈微红色,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。主要包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。 其中以苯酚-甲醛树脂最重要。酚醛树脂有热塑性和热固性两类。热塑性酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂),为浅色至暗褐色脆性固体,溶于乙醇、丙酮等溶剂中,长期具有可溶可熔性,仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下,才固化(加热时可快速固化)。主要用于制造压塑粉,也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热固性酚醛树脂(或称一步法酚醛树脂),可根据需要制成固体、液体和乳液,都可在热或(和)酸作用下不用交联剂即可交联固化。为指导树脂合成和成型加工,常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂;在溶剂中溶胀但又不完全溶解,受热软化但不熔化的中间状态称B阶酚醛树脂,热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大,最后可变成不溶不熔的C阶树脂。因此,其存放期一般不超过3~6个月。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;

制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料等。常见的高压电插座、胶粘剂和改性其他高聚物。 酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。 酚醛树脂的发展史 酚醛树脂综合性能优良,是一种人工合成的最古老树脂,拥有近百年的使用历史。早在1872年德国化学家拜耳(A,Baeyer)首先发现了酚和醛在酸的存在下反应可以得到结晶的产物,但当时没有对其开展研究。接着化学家克莱堡(W,Kleeberg,1891)和史密斯 (A,Smith,1899)对这个反应进行了研究。进入20世纪,1902年布卢默()合成了第一个商业化酚醛树脂,命名为Laccain 。然而直到1905~1907,被称为酚醛树脂创始人的美国化学家巴克兰()才对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究,并于1907年申请了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利,而且于1910年10月10日成立了Bakelite公司。巴克兰的功绩不仅首次合成了交联的聚合物,而且发现了树脂的模压过程,实现了酚醛树脂的实用化,这对酚醛树脂的生产和应用起了很重大的作用。因此此年(1910年)定为酚醛树脂元年(或者合成高分子元年),巴克兰被成为酚醛树脂之父。 20世纪40年代后,合成酚醛树脂的方法趋于成熟并多元化.出现很多改性酚醛树脂,综合性能明显提高,其应用也发展到航空航天工业。 20世纪70年代出现许多热固性和热塑性树脂。如乙烯基树脂、环氧树、聚酰亚胺、聚胺脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯,ABS等,其量大、应用范围广,使酚醛树脂的发展受到一定限制,但是在这期间各国学者和企业界仍然对酚醛树脂进行深人研究,使酚醛树脂在化学合成、产品改性、树脂加工工艺和应用领域都有长足的发展,逐步向高性能、专用化方向发展,井取得实效。 20世纪80年代以后,随着经济繁荣、交通发达.建筑业兴旺,对酚醛树脂的社会需求明

酚醛树脂固化个阶段

酚醛树脂固化个阶段 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

酚醛树脂固化反应的三个阶段 (1)固化反应过程的三个阶段20世纪初,酚醛树脂创始人,美国科学家巴克兰,把碱性催化剂制得的热固性酚醛树脂,根据其缩聚程度不同的反应过程,划分为巴克兰A、B、C三个阶段。以这三个阶段的树脂特点,分别称作“可熔性酚醛树脂”、“半熔性酚醛树脂”、“不溶性酚醛树脂”。这一科学论断及称谓,一直沿用至今。现在,通常把酚基由亚甲基连接,不带羟甲基这样的反应官能基的热塑性树脂称为线型酚醛树脂。把含有羟甲基或二亚甲基醚键结构且具有自固化性的树脂,称作为甲阶酚醛树脂。 由于缩聚反应推进程度的不同,所以各阶树脂的性能也不同,按照巴克兰的理论,将热固性酚醛树脂分为不溶不熔状态演变的三个阶段。这种整个固化过程的三个阶段为:甲阶树脂、乙阶树脂和丙阶树脂。 ①甲阶树脂酚和醛经缩聚、干燥脱水后得到的树脂,可呈液体、半固体或固状体。受热时可以熔化,但随着加热的进行由于树脂分子中含有轻羟基和活泼的氢原子,可以较快地转变为不熔状。甲阶树脂能溶解于酒精,丙酮及碱的水溶液中,它具有热塑性。又称为可熔性树脂。 ②乙阶树脂甲阶树脂继续加热,分子上的一CH2OH在分子间不断相互反应而交联。它的分子结构比可熔酚醛树脂要复杂得多,分子链产生支链,酚已经在开始充分发挥其潜在的三官能作用。它不溶解在碱溶液中,可以部分地或全部地溶解在酒精、丙酮中,加热后能转变为不溶不熔的产物。热塑性较可 熔性树脂差。又称为半熔性树脂。

③丙阶树脂乙阶树脂进一步受热,交联反应继续深入,分子量增加得很大,具有复杂的网状结构,并完全硬化,去其热塑性及可熔性,为不溶不熔的 固体物质。又称为不熔性树脂。 丙阶树脂的网状(体型)结构可以如图6-2-1所示。由甲阶树脂结构向乙阶、丙阶树脂结构的固化过程变化,如图6-2-2所示。 (2)对生产实际的指导热固性酚醛树脂的固化反应过程及其机理是一个十分复杂的问题。至今一些理论问题,在高分子树脂合成的学术界仍是争论不休,无法取得统一的认识。作为覆铜板制造业的工作者,也没必要更深地追究其更复杂的反应机理。但我们应该很好地拿握、认识领会它的固化过程中在性

中国酚醛树脂市场报告

中国市场调研在线

行业市场研究属于企业战略研究范畴,作为当前应用最为广泛的咨询服务,其研究成果以报 告形式呈现,通常包含以下内容: 一份专业的行业研究报告,注重指导企业或投资者了解该行业整体发展态势及经济运行状 况,旨在为企业或投资者提供方向性的思路和参考。 一份有价值的行业研究报告,可以完成对行业系统、完整的调研分析工作,使决策者在阅读 完行业研究报告后,能够清楚地了解该行业市场现状和发展前景趋势,确保了决策方向的正确性 和科学性。 中国市场调研在线 https://www.wendangku.net/doc/9017049751.html, 基于多年来对客户需求的深入了解,全面系统地研究了该 行业市场现状及发展前景,注重信息的时效性,从而更好地把握市场变化和行业发展趋势。 2017-2023 年中国酚醛树脂市场深度监测与发展前景分析报告 报告编号: 615568 市场价: 纸介版 7800 元 电子版 8000 元 纸质+电子版 8200 元 优惠价: ¥7500 元 可开具增值税专用发票 在线阅读: https://www.wendangku.net/doc/9017049751.html,/yjbg/hghy/yj/20170617/615568.html 温馨提示: 如需英文、日文、韩文等其他语言版本报告,请咨询客服。 [ 正文目录 ] 网上阅读: https://www.wendangku.net/doc/9017049751.html,/

第1 章酚醛树脂产业相关概述第一节酚醛树脂的合成原理第二节酚醛树脂的重要性能 一、高温性能 二、粘结强度 三、高残碳率 四、低烟低毒 五、抗化学性 六、热处理第三节酚醛树脂的应用 一、粉状模塑料 二、短纤维或碎屑片增强酚醛模塑料 三、长纤维及长纤维织物增强酚醛塑料 四、酚醛层压塑料 五、酚醛造型材料 六、酚醛隔热、隔音材料 七、木制品黏结剂及其他专用型黏结剂 八、酚醛基涂料 九、耐火材料结合剂十、炭化功能性材料十一、电子封装材料十二、其他第 2 章2017 年世界酚醛树脂产业运行状况分析第一节2017 年世界酚醛树脂产业发展综述 一、国外酚醛树脂的研发进展及现状 二、全球酚醛树脂及塑料工业加快重组步伐 三、全世界酚醛树脂消费量分析第二节2017 年日本酚醛树脂产业发展分析 一、日酚醛树脂及塑料崭新发展 二、日本酚醛树脂新品层出 三、日本简化酚醛树脂制造工艺第三节2017 年其他国家酚醛树脂产业发展分析 一、美国 二、德国 节2017-2023 年全球酚醛树脂产业发展前景预测分析第3 章2017 年世界主要酚醛树脂产业运营情况分析第一节日本住友电木(SUMITOMO BAKELIT公E)司 一、公司基本情况 二、公司经营及市场销售分析 三、公司竞争优势分析 四、未来国际化发展战略第二节日本松下电工(MATSUSHITAEECTRICWORKL公TD司.) 一、公司基本情况 二、公司经营及市场销售分析 三、公司竞争优势分析 四、未来国际化发展战略第三节美国瀚森化工公司 一、公司基本情况 二、公司经营及市场销售分析 三、公司竞争优势分析

相关文档