聚丙烯纤维的性能及改性

华东理工大学2011—2012学年第一学期《合成纤维改性》课程论文 2011.10

班级材制080 学号 10082683 姓名周超

开课学院材料学院任课教师刘敏成绩

聚丙烯纤维的性能及改性

材制080（10082683）周超

摘要：聚丙烯纤维是上个世纪六十年代开发出的新纤维品种。由于其原料来源丰富，生产过程简单，成本低，因而应用广泛。其最大的优点是质地轻，而且保暖性好、耐化学腐蚀，强度及耐磨性好。聚丙烯纤维具有许多优良的性能，但也有蜡感强、手感偏硬、难染色、易积聚静电等缺点。因此对其进行改性，开发新品种已成为聚丙烯纤维发展的主要方向。

关键词：聚丙烯，丙纶，染色，细旦，抗菌保健

聚丙烯纤维（亦称PP，中国称丙纶）于1960年由意大利蒙特卡蒂尼公司首先实现工业化生产的新纤维品种，丙烯聚合物有3种构型，纤维生产使用的是等规度大于95%的等规聚丙烯。由于聚丙烯纤维原料来源丰富，生产过程简单，成本低，应用广泛，因此20世纪70年代以后聚丙烯生产发展迅速。1997年其产量已经达到387×104t（占合成纤维总产量的15.6%），超过聚丙烯腈纤维成为仅次于涤纶、棉纶的第三大合成纤维。我国聚丙烯纤维的生产开始的较晚，但发展速度较快，1978~1997年间聚丙烯纤维产量增长了40多倍，而同期合成纤维增长不足10倍。足见聚丙烯纤维发展势头之强劲[1]。

以等规聚丙烯为原料纺丝制得的等规聚丙烯合成纤维,是化学纤维中最轻的

品种；强度为35～62cN/dtex；耐磨性仅次于聚酰胺纤维；耐腐蚀性良好，尤其是对无机酸、碱稳定性很好；不发霉,不腐烂,不怕虫蛀等。但染色较困难。目前，可采用染料或颜料熔体着色、色母粒或注射染色等纺成有色丝；也有在聚合时加入添加剂进行共聚或接枝共聚，使聚合体大分子上引入能与染料相结合的极性基团，再按常规法染色。聚丙烯纤维还有耐光性差、静电大、耐燃性差等缺点，可采用加入各种添加剂的方法加以改善[2]。

聚丙烯纤维通常采用熔体纺丝法生产。将聚丙烯树脂加入立式或卧式螺杆挤出机加热熔融，通过计量泵由喷丝头挤出，在空气中冷却成纤。工业上还采用膜裂成纤法制得割裂和膜裂纤维。聚丙烯纤维熔体纺丝的特点是：①一般用单头等螺距螺杆挤压机,为适应成纤聚丙烯熔体粘度高、流动性差的特点,螺杆压缩比要大，最小为2.8，计量段尽可能短,螺杆长径比范围为20～26。②由于分子量大，纺丝时熔体温度一般比熔点高出100～130℃，也可采用加分子量调节剂等方法以降低纺丝温度。③冷却成型过程中结晶速度较快，冷却温度宜稍低[3]。

丙纶的纵面平直光滑，截面呈圆形。丙纶最大的优点是质地轻[4]，其密度仅为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。丙纶的强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。所

以丙纶耐磨性好。此外，丙纶的湿强基本等于干强，所以它是制作渔网、缆绳的理想材料。丙纶质轻保暖性好；几乎不吸湿，但芯吸能力很强，吸湿排汗作用明显；丙纶的吸湿性很小，几乎不吸湿，一般大气条件下的回潮率接近于零。但它有芯吸作用，能通过织物中的毛细管传递水蒸气，但本身不起任何吸收作用。丙纶的染色性较差，色谱不全，但可以采用原液着色的方法来弥补不足。丙纶有较好的耐化学腐蚀性，除了浓硝酸，浓的苛性钠外，丙纶对酸和碱抵抗性能良好，所以适于用作过滤材料和包装材料。丙纶耐光性较差，热稳定性也较差，易老化，不耐熨烫。但可以通过在纺丝时加入防老华剂，来提高其抗老化性能。此外，丙纶的电绝缘性良好，但加工时易产生静电。丙纶弹力丝强度仅次于锦纶，但价格却只有锦纶的1/3；制成织物尺寸稳定，耐磨弹性也不错，化学稳定性好。但热稳定性差，不耐日晒，易于老化脆损，为此常在丙纶中加入抗老化剂。

聚丙烯纤维由于有以上优良性能，因此它的应用领域很广泛。聚丙烯纤维最主要的用途是装饰和服装。聚丙烯纤维因其密度小、质量轻、覆盖力强、耐磨性好、抗微生物、抗虫蛀、易清洗，特别适于制造装饰织物，如：墙壁装饰物、地毯、毛毯、纸的增强物、帆布等等。随着纺丝技术的进步及改性产品的开发，其在服装领域应用日渐广泛。由聚丙烯短纤维制成的非织造布和直接成网制成非织造布及复合材料广泛应用于医疗卫生和保健领域，如纺粘法和熔喷法非织造布可用于一次性手术衣、被单、口罩、盖布、液体吸收垫、妇女用卫生巾等。此外聚丙烯纤维还应用于香烟滤嘴、渔具、涂层织物、人造草坪等领域。

聚丙烯纤维具有许多优良的性能，但也有蜡感强、手感偏硬、难染色、易积聚静电等缺点。因此对其进行改性，开发新品种已成为聚丙烯纤维发展的主要方向。

聚丙烯纤维分子中无亲染料基团，分子聚集结构紧密，因此常规聚丙烯纤维一般难染，聚丙烯纤维的染色问题长期以来都用色母粒原液染色，但色谱不广．在织造时不能进行调色，换色，上染和印花，限制了织物品种多样化。对聚丙烯纤维进行染色改性，除了与染料的选择、上染的条件有关外，纤维的结构与性能是关键。为此从不同角度着手研究，对纤维本身的性质加以改进。大致有两种途径：一是对纤维表面进行改性．另一种方法是在聚丙烯中加入其它组分进行共混改性或在聚合时加入其它单体进行共聚改性．通过使纤维结构疏松(但能保持原有的力学性能)及使纤维内部具有染座．使聚丙烯纤维更易染色。近年来已开发出带有长脂肪烃支链的亲油性染料可染聚丙烯纤维，但只能染到浅色。也有在纺前加入一些金属盐．如硬脂酸镰．硬脂酸锌等，以引入金属离子，就可能与金属离子形成络合物的染料染色。随着共混技术日益广泛的应用及相容剂技术的发展，将聚丙烯与其它聚合物共混进行聚丙烯染色改性也是-个重要的方法。如聚丙烯纤维与聚酯共混，形成基体一微纤两相结构，在两相间存在大量相界面．形成大量微型纹孔隙，这种孔隙作为染料扩散渗透的坑道，使染料易于扩散到纤维内部，借助于聚酯中的酯基和苯环将染料吸附，从而达到染色的目的[5]。也有用共聚酰胺对聚丙烯

进行共混改性，从而得到可染热膨松的聚丙烯纤维。目前较多使用的是把聚丙烯与非极性、弱极性高聚物共混以增加结构的疏松性，以利于染料分子进入，或与极性可染添加剂与相容剂一起共混。所选添加剂如环氧丙烯基丙烯酸甲酯与聚苯乙烯的嵌段共聚物，或N-取代马来酸酐与聚苯乙烯的嵌段共聚物等。东华大学应用聚烯烃掭加剂并选择了合适的相容剂进行聚丙烯的可染改性获得较大成功．制得单丝纤度1．2 dtex可染丙纶，大大拓宽了聚丙烯纤维在服用领域的应用。

继中国纺织大学研制开发成功具有90年代国际领先水平的细旦、超细旦丙纶长丝及其制品--蒙泰丝系列产品后，因其性能优良，已受到消费者的青睐。为进一步仿真、超真，国内外已有纺制微细旦丙纶三叶异形复丝的报道，该产品具有手感柔软、光泽柔和、导湿性、抱合性及蓬松性好等优点，可赋予织物仿真丝和仿羊毛的风格。以熔融指数(MFI)为35～38的聚丙烯切片为原料．可得到异形度50% ～60% 的三叶异形丝。也有报道用三叶有光短纤制造绒头纱[6]。在织物仿真领域也有将丙纶和其它天然纤维混纺的报道，将纺前着色的抗菌细旦丙纶经纱和100% 真丝纬纱交织，制成了具有真丝织物美感的机织物。这种经纱的存在，可使织物在强季风季节地区满足防腐、防霉的要求，还可赋予织物强度和可洗性，而不损失织物的悬垂性、光泽和柔软手感[7]。

抗菌保健纤维的开发和应用抗菌是纺织品发展提出的又一新要求。纺织品的抗菌由最初的织物后整理(包括涂层和浸渍)发展到开发抗菌性成纤高聚物。按抗菌剂的成分可以分为三类即(1)天然抗菌剂：近代用生物技术从甲壳类动物中提取的脱乙酰壳多糖等；

(2)有机类抗菌剂：如有机卤化物，季胺及胍类等；(3)无机类抗菌剂：包括两大类，一类为含抗菌活性金属如银、铜、锌等的无机类，另一类是近年发展起来的光催化半导体陶瓷抗菌剂。目前，国内外关于抗菌织物加工方法的报道很多，一般分为两种(1)先制抗菌纤维，然后把该纤维制成抗菌织物{(2)把织物用抗菌剂进行后处理以获得抗菌性能。当前市场上的各种抗菌织物中，以后处理加工居多，但根据发展趋势，必将向抗菌纤维方面发展。抗菌纤维的制备可以通过接枝法、离子交换法、湿法纺丝法、熔融共混纺丝法、复台纺丝法等聚丙烯的抗菌改性大多采用与抗菌剂共混纺丝的方法，而方法的关键是选择一种理想的抗菌剂．即要求选用能耐高温而且与聚丙烯有良好的相容性及分散性的抗菌剂，由于共混纺丝使抗菌剂均匀地分散于纤维的内部，因此所制得的抗菌纤维及其制品有优良的耐洗牢度，从而抗菌效果也持久。东华大学根据抗菌剂本身的有效性、毒性、广谱性、成本及稳定性，已研究出一种新型高聚物型抗菌舔加剂(ABD)，并将ABD与聚丙烯共混纺丝，在250℃的纺丝条件下，热稳定性及可纺性良好，铷得了抗菌效果显著、抗菌谱广且单丝纤度小于l.2dtex的抗菌聚丙烯纤维[8]。瑞士山道士公司推出两个用于聚丙烯纤维抗菌化学药品MBP96-60，MBP97-65。熔融纺丝用抗菌添加剂的研究国内已广泛开展，上海合纤所对市场已有的抗菌剂进行了筛选改造获得了可熔纺用的抗菌剂。目前应用于共混纺丝法的无机类抗菌剂以泡沸石之类无机物质居多，国内已报道的无机类MRNM ·350纳米级杀菌粉应用在纤维中可达到杀菌抗菌的目的。美国

FFT公司的SAI，US纤维使用了获美国EPA批准的安全性抗菌剂Microban，该试剂布满整个纤维的截面，可耐重复洗涤[9]。也可借用陶瓷物质的抗菌功能开发含陶瓷的抗菌纤维。如在切片中共混加入有远红外辐射特征的陶瓷微粒制得的远红外纤维具有保健的功效。而加入高比重的陶瓷微粒，还可改善织物的悬垂性能[10]。在用作土工布的聚丙烯纤维中，等量加入碳黑，可增加纤维的物理和化学耐久性[11]。目前纳米材料的开发成功为熔融共混纺丝法提供了优等的材料，更拓宽了共混改性方法的应用面．且有利于纺制细旦丝。共聚改性也是一个有效的方法，但工艺较为复杂，成本也高，据报道日本窒素公司采用复合纺丝法制取乙丙皮芯结构的抗菌纤维及美国的抗菌缝合线都有较好的抗菌效果。当前抗菌织物(纤维)主要应用于服装(内衣)和医疗卫生方面(垫套及医院的消毒服等)。但随经济发展和新产品的开发．必将在抗菌混凝土、全新概念的抗菌汽车、抗菌织物制成的过滤介质等方面也有大的发展前途。

通常对于不同相对分子质量聚丙烯经熔融挤压纺丝，采用一步法或二步法工艺路线、调节不同的加工工艺可得到不同强度聚丙烯纤维．使其适合不同的应用领域。为进一步提高纤维的强度和模量，较新资料报道一些学者通过对聚丙烯纺丝和拉伸、热处理工艺过程的合理控制来获得，从提高大分子链伸展程度和结晶度着手，已获得生产高强聚丙烯纤维的合理途径，如用相对分子质量大于40万、等规度99 以上的聚丙烯树脂，在280℃下挤压妨丝，在低速卷绕下得到六方晶体．再进行较低温度下的一级拉伸之后在较高温度下的二级拉伸，得到高度取向单斜晶体纤维，从而制得8．4 cN／dtex高强纤维。又可通过不同工艺路线的组合制得模量较高的纤维，即先用纺拉一步法连续拉伸，再用不连续拉伸使纤维具有高结晶度．从而使纤维的动态模量达到6．9 GPa。最新报道[12]，日本使用全同立构的聚丙烯系纤维．通过在高于结晶温度的加热条件下(145℃)，用大于10倍的拉伸比进行拉伸，开发出强度高达1.04GPa、摸量高达12.74 GPa，热收缩率为4.5 的高强高模聚丙烯长丝。这种纤维的结晶度高达75% ，100% 为a晶，不仅具有优良的力学性能而且具有更强的耐化学药品性，如对芳香有机溶剂苯类亦有极强的耐久性。这一产品的开发成功，使聚丙烯纤维在工业应用领域中跨上了一个新的台阶。也有报道奥地利Asota股份有限公司开发了高强聚丙烯短纤维，纤度1～6 dtex，强度6 cN／dtex，延伸度小于30 ，可用于室外纺织品、绝缘材料及土工纺织品上。共混改性也是提高聚丙烯纤维力学性能的一种方法，添加剂与相容剂一起掺人聚丙烯中进行共混挤出，由于两相间应力传递的改善可提高聚丙烯的抗冲击强度，此类改性多用于聚丙烯增韧改性。据报道，通过在纤维级聚丙烯中加入2 ～8 的无规聚苯乙烯，经纺丝和拉伸试验，获得了可拉伸性改善的改性纤维。初生纤维中存在的近球晶形态的聚苯乙烯提高了初生丝的塑性形变性能。在拉伸丝中，聚苯乙烯分子所表现出的特性刚度使得纤维提高了刚度和抗蠕变性。由此看来，高强聚丙烯纤维和纱线的开发，拓展了聚丙烯的应用领域。聚丙烯的理论强度约为4 GPa，相应的单丝强度约为43 cN／drex，这说明用聚丙烯生产高强度纤维潜力还远未得到充分利用，进一步开发的方向为：聚合物优化，

特别是相对分子质量和相对分子质量分布；加工工艺过程的设计。

聚丙烯纤维的吸湿性低，是聚丙烯纤维的特点之一，但它作为卫生用品医用材料中的无毒基材时却又是个缺点。因聚丙烯纤维的吸附功仅为棉花的1／2左右，与水的接触角为86°，几乎没有吸湿能力，由于吸湿能力低，也导致了静电现象严重，限制了它在被单、衣料、内衣裤、尿布、卫生巾、医用绷带等无纺布领域的应用。有许多工作者对改进聚丙烯纤维表面吸湿性进行了研究。近来利用反应性相容剂的连接作用；通过共价键将生物活性物质固着于基材表面，具有抗菌、吸水、粘着功能，这已成为生物高分子领域的研究热点。如以甲基丙烯酸十八醇酯与丙烯酰胺共聚物与聚丙烯共混可大幅度提高聚丙烯纤维亲水性、粘合强度，而在这体系中的改性剂本身兼有相容剂的作用，使改性剂与聚丙烯纤维本体可紧密联系。此外也有采用化学处理，使其带上亲水性基团，或采用不同的油剂，来提高聚丙烯纤维这方面的性能[13]。

此外还可改善聚丙烯的一些其它性能，如PP-g-PCI 相容剂用于无机填料对聚丙烯增强、填充改性等。如为了制得微孔聚丙烯纤维，研究者使用含有CaCO3填料的聚丙烯纤维进行拉伸，再经HCl-CH3OH 处理，去除纤维中的CaCO3填料。由于填料粒子分散均匀，使制得的纤维具备聚丙烯原先同样的织物质地。通过调整填料的含量、拉伸比，可以对制品的性能加以控制[14]。另有文献报道，100份聚丙烯切片与0.1份N，N’-二环己基-2，6-萘二甲酸二酰胺共混造粒，纺丝，于l1O℃下拉伸3.2倍，得到孔隙率52%平均孔径0.035 nm的微孔聚丙烯纤维[15]。

近二十年来随着聚丙烯工业的发展，生产技术水平的不断提高，用于纤维方面的比重大大增加。聚丙烯纤维的开发应用正朝高性能化、功能化等高附加价值的方向发展为此建议；(1)利用国内现有的聚丙烯装置开发多品种、高品位的聚丙烯树脂，以满足多方面的需要 (2)聚丙烯纤维的应用前景非常广阔，应充分发挥聚丙烯纤维固有的特点，积极开发新型多功能细旦聚丙烯纤维及其织物系列。(3)加大高强高模聚丙烯纤维的研究和开发力度．充分发挥聚丙烯大分子的潜在能力，扩大聚丙烯纤维在工业和国防上的应用面 (4)提高现有聚丙烯短纤维的质量，积极开发新品种。(5)注重新型聚丙烯改性技术的应用和推广，以利于开发出更多更新型的产品。可以预见，在21世纪，聚丙烯纤维的应用会得到更大的发展。

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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

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华东理工大学XXXX—XXXX学年第一学期《合成纤维改性》课程论文 XXXX.10 班级材制080 学号10082683 姓名周超 开课学院材料学院任课教师刘敏成绩

聚丙烯纤维的性能及改性 材制080（10082683）周超 摘要：聚丙烯纤维是上个世纪六十年代开发出的新纤维品种。由于其原料来源丰富，生产过程简单，成本低，因而应用广泛。其最大的优点是质地轻，而且保暖性好、耐化学腐蚀，强度及耐磨性好。聚丙烯纤维具有许多优良的性能，但也有蜡感强、手感偏硬、难染色、易积聚静电等缺点。因此对其进行改性，开发新品种已成为聚丙烯纤维发展的主要方向。 关键词：聚丙烯，丙纶，染色，细旦，抗菌保健 聚丙烯纤维（亦称PP，中国称丙纶）于1960年由公司首先实现工业化生产的新纤维品种，丙烯聚合物有3种构型，纤维生产使用的是等规度大于95%的等规聚丙烯。由于聚丙烯纤维原料来源丰富，生产过程简单，成本低，应用广泛，因此20世纪70年代以后聚丙烯生产发展迅速。1997年其产量已经达到387×104t（占合成纤维总产量的15.6%），超过聚丙烯腈纤维成为仅次于涤纶、棉纶的第三大合成纤维。我国聚丙烯纤维的生产开始的较晚，但发展速度较快，1978~1997年间聚丙烯纤维产量增长了40多倍，而同期合成纤维增长不足10倍。足见聚丙烯纤维发展势头之强劲[1]。 以等规为原料纺丝制得的等规聚丙烯,是中最轻的品种；强度为35～ 62cN/dtex；耐磨性仅次于；耐腐蚀性良好，尤其是对无机酸、碱稳定性很好；不发霉,不腐烂,不怕虫蛀等。但染色较困难。目前，可采用染料或颜料熔体着色、色母粒或注射染色等纺成有色丝；也有在聚合时加入添加剂进行共聚或接枝共聚，使聚合体大分子上引入能与染料相结合的极性基团，再按常规法染色。聚丙烯纤维还有耐光性差、静电大、耐燃性差等缺点，可采用加入各种添加剂的方法加以改善[2]。 聚丙烯纤维通常采用法生产。将聚丙烯树脂加入立式或卧式螺杆挤出机加热熔融，通过计量泵由喷丝头挤出，在空气中冷却成纤。工业上还采用膜裂成纤法制得割裂和膜裂纤维。聚丙烯纤维熔体纺丝的特点是：①一般用单头等螺距螺杆挤压机,为适应成纤聚丙烯熔体粘度高、流动性差的特点,螺杆压缩比要大，最小为2.8，计量段尽可能短,螺杆长径比范围为20～26。②由于分子量大，纺丝时熔体温度一般比熔点高出100～130℃，也可采用加等方法以降低纺丝温度。③冷却成型过程中结晶速度较快，冷却温度宜稍低[3]。 丙纶的纵面平直光滑，截面呈圆形。丙纶最大的优点是质地轻[4]，其密度仅为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。丙纶的强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。所

酚醛泡沫复合材料综述

可陶瓷化酚醛泡沫复合材料 1 耐烧蚀材料概况 复合材料(如C/C复合材料、碳/酚醛复合材料)具有高比强度、高比模量、耐高温、抗烧蚀、抗冲击等特点，在航天航空领域得到广泛应用，目前正逐步取代黑色金属、有色金属等传统材料，成为轻质化结构和防热结构的主要材料。航天飞行器在高温等恶劣环境下，如洲际导弹鼻锥再入大气层时，将经受7000-8000K超高温、每平方米几十兆瓦热流密度、100g过载、粒子云高速侵蚀、突防中遇到的核辐射和动能拦截等，通过材料自身烧蚀引起质量损失，吸收并带走大量的热量，阻止外部热量向结构内部传递，从而保护内部结构在一定温度范围内正常工作[1]。 聚合物基耐烧蚀材料的研究在国内外备受重视，尤其是近几年随着航空航天技术的深入发展，关于该材料的专利申请量也呈现井喷式增长。我国在聚合物基耐烧蚀材料领域的专利意识已经不输于欧洲、日本等国家或地区，并且在技术上也有了长足的进步，然而与航空强国美国相比，仍然存在不小的差距。航空航天技术的蓬勃发展必然会对耐烧蚀材料提出更高的要求，我国应以此为契机，充分利用现有技术，开发出综合性能更为优越的耐烧蚀材料，不断的提升我国在世界舞台上的技术竞争力。 1.1烧蚀材料分类 烧蚀材料按烧蚀机理分为升华型、熔化型和碳化型三类[2]。聚四氟乙烯、石墨和碳/碳复合材料属于升华型。这些材料在高温下升华，带走大量热量，而且碳是一种辐射系数较高的材料，因而具有很好的抗烧蚀性能。不过这类材料的隔热性能较差，加上这类材料的成本较高，限制了其更广泛的应用。石英和玻璃属于熔化型烧蚀材料。这些材料在高温下熔化吸收热量，而且熔化后形成的SiO2液态膜具有抗高速气流冲刷的能力，不过这类材料的工艺性较差，不适合成型大面积防热套。纤维增强树脂复合材料属于碳化型烧蚀材料。它是以纤维或布作为增强材料，以树脂为基体制成复合材料。这类材料主要利用高分子材料在高温下碳化吸收热量，并进一步利用其形成的碳化层辐射散热。这三类材料中，以碳化型烧蚀材料应用最多。 1.2复合材料的烧蚀机理

聚丙烯纤维研究现状

纤维混凝土是一种新型的复合材料，是当代混凝土改性研究的一个重要领域，近年来，以钢纤维、合成纤维、碳纤维及玻璃纤维为代表的纤维，在混凝土中应用得到了迅速的发展，纤维混凝土是继钢筋混凝土、预应力混凝土之后的又一次重大突破。由于纤维和混凝土的共同作用，使混凝土具有一系列优越的性能，因而受到国内外工程界的极大关注和青睐，并广泛应用于各工程领域。 一、纤维在混凝土中的作用在混凝土中掺入短而细且均匀分布的纤维后，明显具有阻裂、增强和增韧的效果。纤维与水泥基材料复合的主要目的在于克服后者的弱点，以延长其使用寿命，扩大其应用领域。纤维在混凝土中主要起着以下三方面的作用： 1.阻裂作用纤维可阻碍混凝土中微裂缝的产生与扩展，这种阻裂作用既存在于混凝土的未硬化的塑性阶段，也存在于混凝土的硬化阶段。水泥基体在浇注后的24小时内抗拉强度低，若处于约束状态，当其所含水分急剧蒸发时，极易生成大量裂缝，此时，均匀分布于混凝土中的纤维可承受因塑性收缩引起的拉应力，从而阻止或减少裂缝的生成。混凝土硬化后，若仍处于约束状态，因周围环境温度与湿度的变化，而使干缩引起的拉应力超过其抗拉强度时，也极易生成大量裂缝，在此情况下纤维仍可阻止或减少裂缝的生成。 2.增强作用混凝土不仅抗拉强度低，而且因存在内部缺陷而往往难于保证。当混凝土中加入适当的纤维后，可使混凝土的抗拉强度、弯拉强度、抗剪强度及疲劳强度等有一定的提高。 3.增韧作用纤维混凝土在荷载作用下，即使混凝土发生开裂，纤维还可横跨裂缝承受拉应力，并可使混凝土具有良好的韧性。韧性是表征材料抵抗变形性能的重要指标，一般用混凝土的荷载——挠度曲线或拉应力——应变曲线下的面积来表示。另外，还可提高和改善混凝土的抗冻性、抗渗性以及耐久性等性能。 应该强调的是纤维混凝土中纤维的作用，并非所有纤维都能同时起到以上三方面的作用，有时只起到其中两方面或单一方面的作用，这与纤维品种、纤维性能、纤维与混凝土界面间的黏结状况以及基体混凝土的类别和强度等级等因素密切相关。 二、纤维的分类和性能 1.纤维的分类 纤维可以按照不同的原则进行分类。从工程实用观点考虑，可按纤维的材质、弹性模量以及长度分类，见表1. 表1 纤维分类表 分类原则类别

酚醛保温板—详细介绍

详细介绍 酚醛保温板的性能: （1）抗燃烧性能 酚醛泡沫抗燃烧性能主要包括两个方面，一是防止火焰扩散的能力，即绝热材料局部产生火焰，火焰将不扩散而自行熄灭；二是材料本身的绝热性能，即使在材料一侧着火燃烧，另一侧的温度不会升得较高而引起火灾扩大。与聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫相比有两个特点，一是着火时无滴落物现象，二是在着火时表面形成密实的碳层，这就阻止了泡沫的进一步燃烧。 建筑科学与技术中心曾对酚醛泡沫塑料全面检验，证明它抗火焰性好，如从焊枪喷出的高达3000℃温度的火焰对准泡沫板，2分钟后还未记录到有明显的热感传到板背面，无高温热分解和

发烟。 （2）化学稳定性 有机材料在设备和管道保温施工和使用中，有时要和某些溶剂和化学品接触，故需要一定的抗化学溶剂等性能。酚醛泡沫抗化学性、溶剂性优于其他有机泡沫，在施工中能与任何水溶性胶类、溶剂型胶类并用，应用范围广。 （3）热稳定性 酚醛泡沫在一宽的温度范围内具有良好的热稳定性，其在出现收缩或开裂之前的连续使用温度范围为140-175℃，并有经受不连续使用的辐照温度可高达180℃的报道。酚醛泡沫发泡组分中掺入惰性填料可明显提高热稳定性，如加入10%的玻璃纤维的酚醛泡沫可经受800℃高温1小时不出现收缩或开裂。酚醛泡沫在低温下使用不受限制。这些性能是其他有机泡沫所不能及的。 温特佳酚醛硬泡保温防火板的八大优点： 1.优良的保温绝热性能：改性酚醛硬泡是一种热固性塑料，其固

化成独立的微孔发泡体，泡孔直径为50-80微米，导热系数(K值)在0.019-0.035w/m.k之间，(如按国家建筑节能65%的要求，4cm 厚酚醛硬泡板相当于10-12cm厚聚苯板的保温效果)。 2.特优的防火阻燃性能：改性酚醛硬泡板材在焊枪火焰下不燃烧(自熄)、不熔融、不延燃、不变形、无滴落、无烟雾、co排出少、不含其它有毒物质等，是一种真正“安全可靠”的保温防火材料。 3.良好的防水性能：经权威检测部门检测吸水率在2-3%之间，且不因吸水而降低保温效果及其它不良变化。 4.独特的隔音和吸声性能：改性酚醛硬泡自身具备独特的隔音和吸声效果，吸声系数a值优于其它泡沫塑料板材。 5.久经考验的耐候性能：改性酚醛硬泡板材在-160至180摄氏度范围内，不老化.不变形.不变质(允许间隙温度达到250摄氏度)。 6.优异的抗化学品性能及溶剂性能：改性酚醛硬泡板材对各种酸、碱类化学品.溶剂有很强的抵抗能力。 7.天生具备的质轻又刚强的性能：改性酚醛硬泡本身具备质量轻.密度可在20-60kg/m3之间，且随密度增加强度加大。

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

聚酰亚胺改性酚醛泡沫

第8期 2013年8月 高分子学报 ACTA POLYMERICA SINICA No．8Aug．，2013 1072 *2012-11-22收稿，2013-02-23修稿；上海市大学生科技创新活动计划、国家自然科学基金（基金号21141007，21201119，51003057，21071096）、上海自然科学基金（基金号11ZR1414800）、上海市教委科研创新项目（项目号13YZ086和10YZ112）和上海海事大学校基金（基金号20110017，20110013）资助项目．＊＊通讯联系人， E-mail ：xfli@shmtu．edu．cn doi ：10.3724/SP．J．1105.2013.12364 聚酰亚胺改性酚醛泡沫 * 张英杰李晓峰＊＊ 安燕张福华张玉良刘涛董丽华尹衍升 （上海海事大学海洋材料科学与工程研究院 上海201306） 摘要介绍了聚酰亚胺（PI ）与酚醛树脂的共混改性方法，同时探讨了聚乙二醇（PEG ）的加入对酚醛/聚酰 亚胺复合体系的性能影响．结果显示经聚酰亚胺改性后，酚醛复合材料形成了网络互穿结构，其热稳定性、压缩强度以及隔热性能均有明显提高， 粉化率、吸水率也有所降低，但仍然具有较高的脆性．在酚醛/聚酰亚胺复合体系中适当的加入聚乙二醇后，材料的脆性得到改善，然而其它性能如压缩强度、热稳定性和隔热性却比加入前有所降低．通过研究发现，为了改善酚醛泡沫塑料总体性能，聚酰亚胺和聚乙二醇的最佳用量均为3% 5%．关键词 聚酰亚胺，聚乙二醇，酚醛泡沫塑料，共混改性，复合工艺 目前广泛用于海上建筑、船舶内隔板、集装箱绝热板等海洋设施的绝热保温材料存在着许多缺 陷，如无机绝热保温材料（如岩棉、玻璃棉、矿棉等）存在容重大、吸水严重、防腐性差、导热系数 高等缺点；而有机绝热保温材料（软木、聚氨酯泡沫等）则存在易燃、燃烧毒性高等安全隐患，开发探索新型高质量的绝热防火保温材料成为广大科 学者的研究方向． 酚醛树脂具有较高的尺寸稳定性、较低的导热系数以及良好的阻燃性能，是一种理想的绝热防火保温材料．除此之外，酚醛树脂在低温下显示出的良好的机械性能，使它成为潜在的低温储运设备关键结构材料，低廉的成本也促使其作为海上建筑和集装箱的保温材料被大规模的运用，因此酚醛树脂在海洋绝热防火材料等领域具有广阔 的应用前景 ［1，2］ ．在国外，酚醛树脂已广泛用作海洋绝热防火 材料，如船舱、潜艇舱，海洋平台等都采用了酚醛泡沫材料， 它们本身不会燃烧，火灾中也不会产生烟气毒气， 充分保障了生命安全．然而，在我国的海洋工程材料中却很少使用酚醛材料．这主要是 因为我国的酚醛产品质量不过关，传统酚醛树脂 产品普遍存在脆性大、易粉化等缺点，限制了该材 料在海洋中的应用．传统解决脆性的改性方法结果往往顾此失彼，酚醛泡沫（PF ）的韧性改进了，但耐温性、耐燃性等重要性能却在不同程度上被削弱， 甚至无法满足船舶工艺对材料性能指标的要求 ［3，4］ ．为了解决此问题，本研究采用酚醛树脂与聚 酰亚胺的共混改性方法，探索了聚酰亚胺（PI ）增韧酚醛树脂的发泡配方和复合工艺，并在实验过程中适当的加入聚乙二醇（PEG ），从而使酚醛树脂的各项性能均得到有效的提高． 1 实验部分 1.1 实验原料 酚醛树脂，分析纯，上海雅达建筑新材料有限 公司；聚乙二醇，分析纯，江苏省海安石油化工有限公司；聚酰亚胺，分析纯，上海朝宇化工材料有限公司；DC-193，分析纯，广州市中跃化工有限公 司；正戊烷， 分析纯，国药集团化学试剂有限公司；浓盐酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；乙 酸，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；五氧化二磷，分析纯，国药集团化学试剂有限公司．

改性酚醛树脂复合材料的研究进展及应用

改性酚醛树脂复合材料的研究进展及应用 综述了改性酚醛树脂复合材料的研究进展，重点介绍了我国改性酚醛树脂复合材料的研究进展及应用，最后指出了我国改性酚醛树脂复合材料今后的发展方向。 标签：酚醛树脂；改性；复合材料 酚醛树脂（PF）由酚类（苯酚、甲酚、二甲酚和间苯二酚等）和醛类（甲醛、乙醛和糠醛等）在酸性或碱性催化剂作用下缩聚而成，是最早合成的热固性树脂。普通酚醛树脂由于受分子结构的限制，热稳定性和残炭率较低，限制了其应用。为了克服传统酚醛树脂脆性较大、交联度低、耐热性不佳、释放游离甲基和游离酚等缺陷，对酚醛树脂进行复合改性是常用的方法，以此获得性能优越的酚醛树脂复合材料，广泛应用于清漆、胶粘剂、涂料、模塑料、层压材料、泡沫材料、耐烧蚀材料等方面。 1.酚醛树脂的结构 酚醛树脂的结构主要有线型酚醛树脂和甲阶酚醛树脂。线型酚醛树脂在加热过程中逐渐软化，温度降至常温后又变硬，即在重复加热、冷却过程中重复塑化、硬化，表现出热塑性，而不具有热硬性。甲阶酚醛树脂含有水分，为聚合度不大的线型分子混合物，溶于水、乙醇、丙酮等溶剂中，具有高温固化性，属可溶性热固性酚醛树脂。 2.复合材料制备研究进展 酚醛树脂反应活性低，固化反应放出缩合水，且必须在高温条件下才能进行固化，制约了其在复合材料领域的应用。为弥补这一缺陷与不足，进一步提高其综合性能，在其分子链极性节点周围形成连接界面，使分子链间的键能增强，通常在酚醛树脂中引入高耐热性纳米材料，可提高其在高温下的质量保持率，降低其高温炭化率，从而使材料在高温下的基本性能得以提高。酚醛树脂的耐热性和增韧改性主要是通过共混或化学反应来实现。 2.1化学改性制备 酚醛树脂的化学改性是指应用化学反应改变苯酚甲醛树脂分子结构的一类改性方法，途径主要有：羟基醚化或环氧化、控制分子链交联状态的不均匀性及引进钼、硼、磷、有机硅等组分，可以提高树脂的耐热性尤其是瞬时耐高温的特性。环氧综合性能良好，能兼顾热固性酚醛树脂和双酚的优势，提高材料的粘接性与耐热性，改善树脂脆性；有机硅的耐热性和耐潮性良好，与酚羟基发生化学反应，可增强酚醛树脂的耐热性与耐水性；硼元素能显著改善酚醛树脂的耐热性、耐瞬间高温性、耐烧蚀性，增强其力学性能。

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：

聚丙烯改性

专业：08高分子1班学号：08206020135 姓名：金从伟 聚丙烯改性 引言：聚丙烯因其具有良好的加工性能和物理、力学、化学性能而获得广泛应 用。是目前增长速度最快的通用型热塑性塑料。聚丙烯的主要应用领域为学向拉丝制品，膜片制品及包装容器制品。但近年来将普通聚丙烯经过填充、增强、共混改性再作为原料制作汽车，电器．仪表等工业配套零部件也已成为其主要的应用领域。 关键词：聚丙烯;改性 1.物理改性 物理改性由于工艺过程简单，生产周期短。所制得材料性能优良。近年来已成为高分子材料一个新的研究热点。常用的改性方法主要有共混改性、填充改性、增强改性等。 1.1 共混改性 共混改性是将聚丙烯与橡胶或其它热塑性树脂的弹性体共混制备共混物。最古老和最简单的方法是机械掺合法。共混改性可明显改进低温脆性、冲击强度和耐寒性等。如聚丙烯与乙丙橡胶顺丁橡胶、聚异丁烯等共混，可提高冲击强度3～7倍，提高耐寒性8～ l0倍。聚丙烯除了二元共混体外，还采用了三元共混体系。如玻璃纤维增强聚丙烯和橡胶共混，不但改善了冲击韧性和耐寒性，同时刚性和抗蟠变性能也得到保证，其制品的力学性能可与ABs相媲美。 1．2填充改性 为了开拓聚丙烯在工程塑料应用领域中的用途，需要提高聚丙烯的刚性和耐热性，可以添加填充材料，如滑石粉、碳酸钙硫酸钡、云母、石膏、石棉、术粉、炭黑、硅藻粉和高岭土等。填充性主要是提高聚丙烯的刚性、耐热性和尺寸稳定性，并可降低成本 1．3增强改性 用玻璃纤维和碳纤维作为增强材料，其最大特点是基体树脂聚丙烯的化学稳定性强，可提高抗张、抗弯曲和冲击强度，降低成型收缩率。经增强后的聚丙烯，其性能与尼龙、聚甲醛、聚碳酸脂等工程塑料相当。玻璃纤维增强聚丙烯既保持了聚丙烯成本低的特点，且在玻璃纤维增强热塑性塑料 中，其比重最小，困而在重量和秽_格上占有优势，且具有流动性大、成型条件幅脚宽、耐水性和耐化学侵蚀性好的特点。所以，聚丙烯中添加玻璃纤维后，其耐热刚性、尺寸稳定性、耐蠕变性和机械强度等都有很大的提高，可作为工程塑料而广泛应用。同时，其要食品卫生方面无害，尤其是电性质良好 1．4添加助剂改性 为使聚丙烯性能适合各方面的需要，添加抗氧剂和紫外线吸收剂可提高聚丙烯的耐气展性}添加阻燃剂可降低聚丙烯的易燃性；添加成核剂可增强聚丙烯的透明性和光泽性。并可缔短成型周期等}添加其它助剂如抗氧剂、润滑剂、热稳定剂、发泡剂、着色剂等，可以改善聚丙烯的耐老化性、加工稳定性，抗静电性能等。 2. 化学改性

酚醛树脂与塑料介绍

酚醛树脂与塑料介绍 酚醛树脂（Phenolic resin）是一种以酚类（主要是苯酚）与醛类（主要是甲醛）经缩聚而制得的合成树脂。根据其工艺配方不同又分为热固性酚醛树脂和线型热塑性酚醛树脂两大类。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。 酚醛树脂用途广泛，可制成模塑料，层压制品、铸造树脂、涂料、胶粘剂、泡沫塑料、摩擦材料等。由于其原料易得，价廉、综合性能也较好，因此在各应用领域仍受到青睐。但酚醛树脂在性能上也有其不足之处，如性脆、色暗等。通过不断改性和发展新品种，尤其是开发了热固性树脂与塑料的注射成型，并出现了片状或型料（SMC）的成型方法以及各种改性的酚醛塑料品种,其性能得到了改善。新发展的酚醛工程塑料主要用于耐高温、高强度场合，可用于汽车工业的金属替代品，小型马达部件计算机盒、线圈绕轴和接插件等。尖端复合材料主要用于火箭发动机喷管，宇航和火车内装饰材料等。 1酚醛树脂种的应用 1.1通用酚醛树脂 热塑性酚醛树脂（novolac）主要用于制造模塑粉，也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热固性酚醛树脂主要用于制造层压塑料、表面被覆材料、刹车片衬里、铸塑料、泡沫塑料（包括微球泡沫塑料）、烧蚀材料、涂料、木材浸渍剂、胶粘剂及其他改性高聚物。 (1) 模塑粉 生产酚醛模塑料的模塑粉是酚醛树脂的一种主要用途。树脂大多采用固体热塑性酚醛树脂，也有少量用热固性酚醛树脂者。采用辊压片、螺旋挤出法或乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀，再经粉碎过筛即得。其性能因填料种类而异。模塑粉可采用模压、模塑和注射成型等方法制成各种塑料制品。主要用于制造开关、插座、插头等电器零件，以及日用品及其他工业制品。 (2) 增强酚醛塑料 是以酚醛树脂溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物，经干燥、压制成型的各种增强塑料。其力学强度高，综合性能好，可以进行机械加工。以纸、棉布、玻璃布、石棉布、木材片等片状填料浸渍甲阶酚醛树脂，干燥后热压成型的酚醛层压塑料，既可用于装饰板也可用于线路板等工业领域。层压制品可为不同厚度的平板，也可制成管、棒等；以玻璃纤维、石英纤维等增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐材料；高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航空工业的重要烧蚀材料。 (3) 酚醛泡沫塑料

聚丙烯纤维的发展特性与生产工艺

聚丙烯纤维的发展:特性与生产工艺 B.Schmenk等著 刘越译 李理校 1定义 根据10.88版DIN 60001第3部分,聚丙烯(polypropylene)纤维属于聚烯烃(poyolefin)纤维一类。聚丙烯适合于纤维纺制是由于丙烯特殊的部位及有规立构聚合作用而成为线性大分子。按照8.91版DIN 60001第4部分以及87版ISO104321标准,聚丙烯的标记符号为PP。 2发明及发展 乙烯,作为聚烯烃的代表,很久以来人们一直认为是难于聚合的,而且只有在高压才可实现聚合。1953年,Karl Ziegler开发出一种在低温常压下借助金属催化剂的转变实现乙烯聚合的方法。与游离基聚合、具有大量分支的高压聚乙烯相比,该法所生产聚乙烯具有高结晶度,类似于聚酰胺。这一发现奠定了聚乙烯聚合的基础。那时,GiulioNatta,当时的米兰工业化学聚合技术研究院的负责人,借助于所谓的Ziegler催化剂成功地进行了α2烯烃和苯乙烯的聚合。最初的全同聚丙烯实验室规模的生产开始于1954年初。不久G.Natta就能解释结晶聚丙烯的结晶结构及其立体结构,而且还引入了“等规”(isotactic)“、无规”(atactic)以及“间规”(syndiotactic)等术语。他成功地证实了从溶剂中萃取出的不溶物碎块主要是全同结构物质,适合于高强度长丝的生产。这种全同结构决定了它对应于好的结晶能力,亦即相应于好的 物理性质。通过挤出以及其后的牵伸所纺制的单丝的截面强度为750 N/mm2。1963年,Giulio Natta和Karl Ziegler因为他们所做的工作而荣获诺贝尔奖。Montecatini早在1957年就开始了聚丙烯的工业化生产。聚丙烯纤维的工业化生产最早是由意大利企业Chimiche公司(意大利Terni)开始的,商标名为Meraklon,该纤维被推向市场之后不久,从那时起,这种新的纤维开始与其他的工业化化学纤维(聚酯、聚酰胺及聚丙烯腈)一道出现在人们面前。由于下述两个原因,这一新型纤维更快的发展受到阻碍:

酚醛树脂及复合材料成型工艺的研究进展

酚醛树脂是最早工业化的合成树脂，已经有100年的历史。由于它原料易得，合成方便以及树脂固化后性能能满足很多使用要求，因此在模塑料、绝缘材料、涂料、木材粘接等方面得到广泛应用。近年来，随着人们对安全等要求的提高，具有阻燃、低烟、低毒等特性的酚醛树脂重新引起人们重视，尤其在飞机场、火车站、学校、医院等公共建筑设施及飞机的内部装饰材料等方面的应用越来越多[1]。 与不饱和聚酯树脂相比，酚醛树脂的反应活性低，固化反应放出缩合水，使得固化必须在高温高压条件下进行，长期以来一般只能先浸渍增强材料制作预浸料(布)，然后用于模压工艺或缠绕工艺，严重限制了其在复合材料领域的应用。为了克服酚醛树脂固有的缺陷，进一步提高酚醛树脂的性能，满足高新技术发展的需要，人们对酚醛树脂进行了大量的研究，改进酚醛树腊的韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为研究的重点。近年来国内相继开发出一系列新型酚醛树脂，如硼改性酚醛树脂、烯炔基改性酚醛树脂、氰酸酯化酚醛树脂和开环聚合型酚醛树脂等。可以用于smc/bmc、rtm、拉挤、喷射、手糊等复合材料成型工艺。本文结合作者的研究工作，介绍了酚醛树脂的改性研究进展及rtm、拉挤等酚醛复合材料成型工艺的研究应用情况。 1酚醛树脂的改性研究 1.1聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂 工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂，它可提高树脂对玻璃纤维的粘结力，改善酚醛树脂的脆性，增加复合材料的力学强度，降低固化速率从而有利于降低成型压力。用作改性的酚醛树脂通常是用氨水或氧化镁作催化剂合成的苯酚甲醛树脂。用作改性的聚乙烯醇缩醛一般为缩丁醛和缩甲乙醛。使用时一般将其溶于酒精，作为树脂的溶剂。利用缩醛和酚醛羟甲基反应合成的树脂是1种优良的特种油墨载体树脂。 1.2聚酰胺改性酚醛树脂 经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性。用作改性的聚酰胺是一类羟甲基化聚酰胺，利用羟甲基或活泼氢在合成树脂过程中或在树脂固化过程中发生反应形成化学键而达到改性的目的。用该树脂制成的渔竿等薄壁管具有优良的力学性能。 1.3环氧改性酚醛树脂 用热固性酚醛树脂和双酚a型环氧树脂混合物制成的复合材料可以兼具2种树脂的优点，改善它们各自的缺点，从而达到改性的目的。这种混合物具有环氧树脂优良的粘结性，改进了酚醛树脂的脆性，同时具有酚醛树脂优良的耐热性，改进了环氧树脂耐热性较差的缺点。这种改性是通过酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基进行化学反应，以及酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的环氧基进行化学反应，最后交联成复杂的体型结构来达到目的，是1种应用最广的酚醛增韧方法。 1.4有机硅改性酚醛树脂 有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。可以通过使用有机硅单体与线性酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基发生反应来改进酚醛树脂的耐热性和耐水性。 采用不同的有机硅单体或其混合单体与酚醛树脂改性，可得不同性能的改性酚醛树脂，具有广泛的选择性。

聚丙烯改性

聚丙烯纤维的表面改性 学院：同济大学浙江学院 姓名：董瀚 学号：090736 摘要：结合聚丙烯( PP) 纤维分子结构特点、表面特性以及在水泥基材料应用中存在的问题, 研究了等离子处理方法对聚丙烯纤维表面的改性技术。 关键词：聚丙烯纤维; 表面改性；等离子处理 Research Progress in Surface Modification Technology of PP Fiber ABSTRACT：In this article, we discussed the molecule structure and surface characteristics of PP fiber and the problems whenthey were used in cement matrix material. The surface modification technology of PP fiber was also researched with corona treatment with coupling agent. KEYWORDS：polypropylene fiber; surface modification；corona treatment 1 前言 近年来, 聚丙烯( PP) 纤维在抗裂要求较高的混凝土工程中得到迅速的推广应用, 其出色的阻裂效果已得到试验及工程的证实。但同时也存在一些致命缺点: 表面光滑; 表面能低; 分子链上不含任何活性基团, 而且表面疏水, 以致于纤维在水泥基材料中不易分散; 与水泥基材的物理化学粘接性能较差等,严重制约了其在水泥基材料中的应用。因此对纤维表面进行适当的改性, 提高其在水泥基材料基体中的分散性和界面结合力是聚丙烯纤维扩大应用的关键所在。本文主要介绍等离子处理方法（塑性开裂性能的缺陷）。 2 PP 纤维的结构和性能 聚丙烯是一种结构规整的结晶型聚合物, 为乳白色, 无味, 无毒, 质轻, 是聚烯烃的一种, 密度为0190~ 0. 91g/ cm3, 不溶于水, 熔点为165 ℃ , 燃点为590 ℃; 耐热性能良好; 聚丙烯几乎不吸水, 耐蚀性能良好, 与大多数化学品, 如酸、碱和有机溶剂接触不发生作用; 物理机械性能良好, 抗拉强度330 ~414MPa, 极限伸长率200% ~ 700% , 弹性模量为3.92~ 4. 90GPa; 耐光性能差【1】。 聚丙烯纤维是聚丙烯切片经纺丝、拉伸工艺制成的纤维级产品, 其抗拉强度、极限伸长率以及弹性模量随制作工艺不同而变化较大【2】。聚丙烯纤维虽然具有很好的力学性能, 耐化学侵蚀, 但也存在一些致命缺点, 分子不带有极性基团、表面呈化学惰性和憎水性、在水泥基材料的应用中存在与基材的粘结性和抗蠕变性能较差的缺点。 众所周知, 水泥基材料耐久性的重要地位并不亚于强度和其它性能, 而耐久性不足最终都归结为材料开裂。在水泥基材料中掺入高弹性模量的钢纤维, 其作用主要是阻止硬化材料破坏时的裂缝扩展, 使硬化材料在开裂后仍能保持一定的抗拉强度。与钢纤维相比, 聚丙烯纤维的掺入能有效的抑制早期( 塑性期和硬化初期) 水泥基材料由于离析、泌水、收缩等因素形成的原生裂隙的发生和发展, 减少原生裂隙的数量和尺寸。因此, 聚丙烯纤维和钢纤维的阻裂效应是不同的, 它们分别改善了不同时期水泥基材料的性能。在一些对水泥基材料裂缝要求严格的工程中, 掺用聚丙烯纤维则有可能获得更为满意的效果, 因钢纤维在材料开裂后方能发挥阻裂效应,有些场合并无实际意义, 而水泥基材料在早期易发生塑性开裂性能的缺陷, 却可通过掺入聚丙烯纤维得到解决和改善。

改性酚醛泡沫塑料制备和性能的研究

改性酚醛泡沫塑料制备和性能的研究 发表时间：2016-11-04T10:38:43.410Z 来源：《低碳地产》2016年8月第15期作者：刘广闻 [导读] 酚醛泡沫是一种新型不燃、防火低烟的保温材料，因其使用温度范围广、阻燃、保温性好等优点，受到广泛关注。 江门市道生工程塑料有限公司广东江门 529095 【摘要】酚醛泡沫是一种新型不燃、防火低烟的保温材料，因其使用温度范围广、阻燃、保温性好等优点，受到广泛关注。但酚醛泡沫塑料性脆、韧性差、易掉渣，严重限制了它的宽领域应用。文章试图通过实验，借助化学改性方法，分析酚醛泡沫塑料的性能变化，结果表明：在不对酚醛泡沫塑料的泡孔造成影响下，改性酚醛泡沫塑料热稳定性和阻燃性都得到改善，综合性能有所提高。 【关键词】改性酚醛泡沫塑料；应用领域；泡孔；综合性能 酚醛泡沫塑料是由PF树脂通过化学发泡而得到的一种硬质泡沫塑料，具有优异隔热性、阻燃性、低烟、低毒、耐热、耐化学腐蚀的特点，得到人们的广泛重视。但是酚醛树脂结构上的薄弱环节酚羟基和亚甲基易氧化，使其泡沫体存在强度低、脆性大、易掉粉、不耐弯曲等问题，限制了酚醛泡沫塑料的应用。现有研究表明，通过改性可改善泡沫塑料的力学性能、热性能、阻燃性能等，使其在更为广阔的领域得到广泛应用。因而对其进行改性研究成为业内研究的热点。 1 实验部分 1.1 主要原材料 实验备置：苯酚、37%～40%甲醛溶液、吐温–80、正戊烷； 双氰胺、6mol/L盐酸溶液、50%硫酸溶液、20%氢氧化钠溶液：自制。 1.2 主要仪器与设备 恒温水浴锅：WC/09–05型 旋转蒸发仪：RE52–98型 傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪：Spectrum One型 扫描电子显微镜(SEM)：JSM–5500LV型 电子万能试验机：WSM–5KN型 悬臂梁冲击试验机：XJU–22型 热重/差热综合热分析仪：Diamond TG/DTA型 极限氧指数测定仪：JF–3型 1.3 酚醛树脂及其泡沫塑料的制备 将一定比例的苯酚、甲醛(物质的量之比为1：1.8)加入到三口瓶中，滴加20mL的20%NaOH溶液，使反应液呈一定的碱性(pH值在9～10范围内为宜)。加入双氰胺改性剂(用量为苯酚质量的1%～6%)，首先使该反应在60℃下反应30min，使苯酚、双氰胺与甲醛发生充分的羟甲基化反应，提高其反应活性，为进一步聚合交联提供有利条件；升高温度至90℃发生聚合反应；50min后，结束反应。用6mol/L盐酸溶液对反应液进行中和；将中和后的液体在旋转蒸发仪上旋蒸到一定黏度(5～7Pa·s)，以供发泡使用。其它步骤不变，不加入双氰胺改性剂，制备未改性的酚醛树脂。 分别称量100g上述制备的改性和未改性酚醛树脂，在搅拌条件下，依次加入4g表面活化剂吐温–80，10g发泡剂正戊烷和3g固化剂50%H2SO4溶液，搅拌均匀后倒入模具中，在70℃下恒温发泡，固化成型，冷却脱模，得到改性和未改性酚醛泡沫塑料，其密度在 50kg/m3左右。 1.4 性能测试 FTIR分析：对制备的改性和未改性酚醛树脂进行水洗，以除去未反应的双氰胺和游离醛，通过溴化钾压片，将酚醛树脂涂布于溴化钾片上的方式进行FTIR测试。 SEM分析：用SEM观察改性和未改性酚醛泡沫塑料的微观形态，放大倍数为200倍。 压缩强度测试：按照GB/T8813–2008测试，试样尺寸为50mm×100mm×100mm，每组实验测试5次，取平均值。 冲击强度测试：按照GB/T1843–2008测试，试样尺寸为10mm×10mm×100mm，每组实验测试5次，取平均值。 粉化率测试：参照GB/T12812–2006对酚醛泡沫塑料进行粉化率测定。试样尺寸为30mm×30mm×30mm，在试样上方固定一个200g 的砝码，在长度为130mm的360目(28～40μm)砂纸上往复拉动30次之后，用试样摩擦损失的质量除以试样摩擦前的质量，计算损失质量的百分数，用以表示粉化率。每组实验测试5次，取平均值。 2 结果与讨论 2.1 经改性的酚醛树脂的结构 酚醛树脂的合成过程可以分为两个阶段，即羟甲基化反应阶段和缩合反应阶段。当反应温度为60℃时，在碱性条件下，苯酚和双氰胺分别与甲醛发生羟甲基化反应，羟甲基化反应基本完成后，在90℃下，这些羟甲基化产物彼此间发生缩合反应，得到主要为线型的改性酚醛树脂结构。纯酚醛树脂与3%双氰胺改性酚醛树脂的FTIR谱图如图1所示。