耐火材料用酚醛樹(shù)脂
酚醛樹(shù)脂
酚醛樹(shù)脂,原為無(wú)色或黃褐色透明物,市場(chǎng)銷(xiāo)售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍(lán)等顏色,呈顆粒或粉末狀。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。由苯酚醛或其衍生物縮聚而得。
研究簡(jiǎn)史
發(fā)展?fàn)顩r
酚醛樹(shù)脂行業(yè)進(jìn)入12月份以后就要經(jīng)歷“寒冬”的考驗(yàn),很多企業(yè)老總和銷(xiāo)售人員對(duì)于年末的訂單還是抱有很大的希望。但是對(duì)回款控制是更加嚴(yán)格。由于行業(yè)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致的結(jié)果就是現(xiàn)在酚醛樹(shù)脂行業(yè)報(bào)價(jià)一般都是有兩個(gè)以上的價(jià)格,一種就是標(biāo)準(zhǔn)價(jià)格一種就是現(xiàn)款交易的價(jià)格。很多企業(yè)為了快速回籠資金就對(duì)現(xiàn)款的客戶進(jìn)一步的讓利,特別是在年終刺激銷(xiāo)售的階段,類(lèi)似情況層出不窮。
酚醛樹(shù)脂和耐火材料行業(yè)一樣,都面臨著部分小企業(yè)下調(diào)價(jià)格來(lái)實(shí)現(xiàn)簽單目的的狀況。這一狀況對(duì)那些小規(guī)模的生產(chǎn)作坊影響不大,他們生產(chǎn)成本低,跟著下調(diào)價(jià)格也可以應(yīng)對(duì)。但對(duì)于像平洋實(shí)業(yè)有限公司這樣的大企業(yè)來(lái)講,從原料和加工,從技術(shù)到規(guī)模都是很大的,各項(xiàng)成本都比較高,價(jià)格繼續(xù)下調(diào)將會(huì)虧本。所以面對(duì)這些低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)者和慘淡市場(chǎng)也是無(wú)可奈何。但是企業(yè)要生存,資金就得回轉(zhuǎn),迫于這些壓力,很多大型企業(yè)也是不得已而為之的去下調(diào)酚醛樹(shù)脂價(jià)格,以便更快地解決庫(kù)存積壓?jiǎn)栴}。
未來(lái)發(fā)展
研究
酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)和使用會(huì)給環(huán)境帶來(lái)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(shù)脂產(chǎn)品及其復(fù)合材料的循環(huán)利用,可使酚醛樹(shù)脂健康而快速發(fā)展。
最新發(fā)展
有關(guān)酚醛樹(shù)脂的開(kāi)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(kāi)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(shù)脂材料為研究開(kāi)發(fā)對(duì)象。
環(huán)保新樹(shù)脂
新酚醛樹(shù)脂為高分子化合物,是由苯酚和芳烷基醚通過(guò)縮合反應(yīng)而產(chǎn)生的。新酚醛樹(shù)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(shù)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(shù)脂提高20%以上,耐熱性提高100℃以上。新酚醛樹(shù)脂制品可在250℃下長(zhǎng)期使用,制品耐濕耐堿。
新酚醛樹(shù)脂可作為金剛石砂輪的結(jié)合劑,使用方法為: 新酚醛樹(shù)脂與酚醛樹(shù)脂按1:3混合使用,不僅提高了酚醛樹(shù)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(shù)脂,砂輪的壽命是酚醛樹(shù)脂8倍,在生產(chǎn)工藝上比酚醛樹(shù)脂制品強(qiáng)度高出約30%,磨削效果也有提高。
發(fā)展歷史
|
|
1872年
|
德國(guó)化學(xué)家拜耳(A. Baeyer)首先發(fā)現(xiàn)酚和醛在酸的存在下可以縮合得到無(wú)定形棕紅色的不可處理的樹(shù)枝狀產(chǎn)物,但未開(kāi)展研究。
|
1902年
|
布盧默(L. Blumer)用酒石酸135份作催化劑,得到了第一個(gè)商業(yè)化酚醛樹(shù)脂,命名為L(zhǎng)accain,但沒(méi)有形成工業(yè)化規(guī)模。
|
1905~1907年
|
酚醛樹(shù)脂創(chuàng)始人美國(guó)科學(xué)家巴克蘭>(Baekeland)對(duì)酚醛樹(shù)脂進(jìn)行了系統(tǒng)而廣泛的研究,于1909年提出了關(guān)于酚醛樹(shù)脂“加壓、加熱”固化的專(zhuān)利,實(shí)現(xiàn)了酚醛樹(shù)脂的實(shí)用化,有人提議將此年定為酚醛樹(shù)脂元年(或合成高分子元年)。
|
1907年
|
巴克蘭申請(qǐng)了關(guān)于酚醛樹(shù)脂“加壓、加熱”’固化的專(zhuān)利。并于1910年10月10日成立Bakelite公司,分布在許多國(guó)家[1939年附屬于聯(lián)碳(UC)公司],他們先后申請(qǐng)了400多個(gè)專(zhuān)利,預(yù)見(jiàn)到除酚醛樹(shù)脂作燒蝕材料以外的主要應(yīng)用,解決了酚醛樹(shù)脂應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題。巴克蘭還成功地獲得了施加高壓使酚醛預(yù)聚物固化的技術(shù),他明確指出,酚醛樹(shù)脂是否具有熱塑性取決于苯酚與甲醛的用量比和所用催化劑類(lèi)型,在堿性催化劑存在下即使苯酚過(guò)量一些,生成物也是熱固性樹(shù)脂,受熱后能夠轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗蹣?shù)脂。
|
1911年
|
艾爾斯沃思(Aylesworth)發(fā)現(xiàn)用六次甲基四胺可以使酚醛樹(shù)脂固化,轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗蹱顟B(tài),使其具有較高電絕緣性等應(yīng)用特性。酚醛樹(shù)脂因此開(kāi)始用于電絕緣制品。
|
1912~1913年
|
俄國(guó)科學(xué)家彼得洛夫、塔拉索夫等研究了在石油磺酸和芳香族磺酸存在下的酚與醛的反應(yīng),并發(fā)明了將其注塑成型制取酚醛樹(shù)脂注塑制品的方法。
|
1913年
|
德國(guó)科學(xué)家阿爾貝特發(fā)明了松香改性酚醛樹(shù)脂,這種樹(shù)脂適合制作油漆涂料,這一發(fā)明為酚醛樹(shù)脂在涂料領(lǐng)域的應(yīng)用鋪展了成功之路。
|
1914年
|
日本引進(jìn)巴克蘭技術(shù)在東京開(kāi)始生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂,開(kāi)創(chuàng)了亞洲先河。
|
1923年
|
美國(guó)投產(chǎn)苯酚糠醛模塑粉。
|
1930年
|
酚醛泡沫塑料在美國(guó)投產(chǎn)。
|
1937年
|
開(kāi)發(fā)了增塑的醚化的酚醛樹(shù)脂并用于油漆涂料。
|
1945年
|
高鄰位酚醛樹(shù)脂及其快速成型模壓粉在美國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)。
|
1946年
|
美國(guó)投產(chǎn)丁腈橡膠改性酚醛樹(shù)脂及其模塑粉。
|
1949年
|
苯胺改性酚醛模塑粉商品面市。
|
理化性質(zhì)
固體酚醛樹(shù)脂為黃色、透明、無(wú)定形塊狀物質(zhì),因含有游離酚而呈微紅色,實(shí)體的比重平均1.7左右,易溶于醇,不溶于水,對(duì)水、弱酸、弱堿溶液穩(wěn)定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經(jīng)中和、水洗而制成的樹(shù)脂。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類(lèi)。酚醛樹(shù)脂具有良好的耐酸性能、力學(xué)性能、耐熱性能,廣泛應(yīng)用于防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業(yè)。
液體酚醛樹(shù)脂為黃色、深棕色液體,如:堿性酚醛樹(shù)脂主要做鑄造黏結(jié)劑。
高溫性能 |
酚醛樹(shù)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(shù)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(shù)脂一個(gè)重要的應(yīng)用就是作為粘結(jié)劑。酚醛樹(shù)脂是一種多功能,與各種各樣的有機(jī)和無(wú)機(jī)填料都能相容的物質(zhì)。設(shè)計(jì)正確的酚醛樹(shù)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(shù)脂或醇溶性酚醛樹(shù)脂被用來(lái)浸漬紙、棉布、玻璃、石棉和其它類(lèi)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(chē)濾清器用濾紙。
|
高殘?zhí)悸?/span>
|
在溫度大約為1000℃ 的惰性氣體條件下,酚醛樹(shù)脂會(huì)產(chǎn)生很高的殘?zhí)迹@有利于維持酚醛樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。酚醛樹(shù)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(shù)脂系統(tǒng)相比,酚醛樹(shù)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(shù)脂系統(tǒng),將會(huì)緩慢分解產(chǎn)生氫氣、碳?xì)浠衔铩⑺魵夂吞佳趸铩7纸膺^(guò)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(shù)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(shù)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,油脂和各種碳?xì)浠衔铩R蚱淇够瘜W(xué)穩(wěn)定性,適合用于制作廚衛(wèi)用具、飲用水凈化設(shè)備(酚醛碳纖維)、電木茶盤(pán)茶具、并廣泛用于罐頭及易拉罐(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 05009.069-2003)、液體容器等食品飲料包裝材料中。
|
熱處理
|
熱處理會(huì)提高固化樹(shù)脂的玻璃化溫度,可以進(jìn)一步改善樹(shù)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(shù)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(guò)程可以提高交聯(lián)樹(shù)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(shù)脂也趨向于收縮和變脆。樹(shù)脂后處理升溫曲線將取決于樹(shù)脂最初的固化條件和樹(shù)脂系統(tǒng)。
|
發(fā)泡性
|
酚醛泡沫是由酚醛樹(shù)脂通過(guò)發(fā)泡而得到的一種泡沫塑料。與早期占市場(chǎng)主導(dǎo)地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比,在阻燃方面它具有特殊的優(yōu)良性能。其重量輕,剛性大,尺寸穩(wěn)定性好,耐化學(xué)腐蝕,耐熱性好,難燃,自熄,低煙霧,耐火焰穿透,遇火無(wú)灑落物,價(jià)格低廉,是電器、儀表、建筑、石油化工等行業(yè)較為理想的絕緣隔熱保溫材料,因而受到人們的廣泛重視。
酚醛泡沫已成為泡沫塑料中發(fā)展最快的品種之一。消費(fèi)量不斷增長(zhǎng),應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,國(guó)內(nèi)外研究和開(kāi)發(fā)都相當(dāng)活躍。然而,酚醛泡沫最大的弱點(diǎn)是脆性大,開(kāi)孔率高,因此提高它的韌性是改善酚醛泡沫性能的關(guān)鍵技術(shù)。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---|
反應(yīng)類(lèi)型
|
合成原理
|
反應(yīng)方程式
|
加成反應(yīng)
|
在適當(dāng)條件下,一元羥甲基苯酚繼續(xù)進(jìn)行加成反應(yīng),就可生成二元及多元羥甲基苯酚:
|
|
縮合及縮聚反應(yīng)
|
縮合及縮聚反應(yīng),隨反應(yīng)條件的不同可以發(fā)生在羥甲基苯酚與苯酚分子之間,也可發(fā)生在各個(gè)羥甲基苯酚分子之間。包括:
|
---|
原理
|
苯酚和甲醛在酸性或堿性的催化劑作用下,通過(guò)縮聚反應(yīng)生成酚醛樹(shù)脂。在酸性催化劑作用下,苯酚過(guò)量時(shí)生成線型熱塑性樹(shù)脂;在堿性催化劑作用下,甲醛過(guò)量時(shí)生成體型熱固性樹(shù)脂。
|
---|---|
操作
|
(1)在25×200mm的試管中加入
4g化學(xué)純苯酚和2.5mL化學(xué)純甲醛溶液(密度約1.1g/cm3、濃度為36~38%),再加入1mL化學(xué)純的濃鹽酸,振蕩均勻后塞上帶有直玻璃管(長(zhǎng)300mm)的橡皮塞。把上述試管固定在鐵架臺(tái)上,放在80~90℃的水浴中加熱(如左圖)。片刻后,試管中發(fā)生劇烈反應(yīng),反應(yīng)后還要繼續(xù)加熱,直到生成粉紅的固體樹(shù)脂為止。取出固體樹(shù)脂(用鐵絲鉤出),用水沖洗后得到熱塑性樹(shù)脂。
(2)在25×200mm的試管中加入2.5g化學(xué)純苯酚和3mL化學(xué)純甲醛溶液(濃度同前),再加入1mL化學(xué)純濃氨水(濃度為25~28%),振蕩均勻之后塞上帶有直玻璃管(長(zhǎng)300mm)的橡皮塞。把上述的試管固定在鐵架臺(tái)上,用沸水浴加熱,直到混合物分成兩層。當(dāng)?shù)讓拥臉?shù)脂粘度增大時(shí),取下試管用水冷卻,等樹(shù)脂固化后倒出,用水沖洗,得到黃色的熱固性樹(shù)脂。
|
說(shuō)明
|
(1)苯酚和甲醛在堿性條件下反應(yīng),要比在酸性條件下反應(yīng)慢。要使生成的樹(shù)脂冷卻后呈固體,必須加熱半小時(shí)以上。
(2)苯酚和甲醛在堿性條件下是逐漸生成體型樹(shù)脂的。開(kāi)始生成的液態(tài)物是可溶于酒精、丙酮和堿性水溶液的樹(shù)脂,叫做甲階樹(shù)脂。繼續(xù)加熱后,生成粘稠狀的液體,冷卻后成為脆性固體,能部分溶于酒精、丙酮,但不溶于堿性水溶液。它叫乙階樹(shù)脂(固體受熱能軟化)。再繼續(xù)加熱,才生成不溶不熔的體型樹(shù)脂,叫做丙階樹(shù)脂。在課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)中制備,由于加熱的時(shí)間不夠,一般生成乙階樹(shù)脂。
(3)苯酚有毒,它的濃溶液對(duì)皮膚有強(qiáng)烈的腐蝕性,使用時(shí)要小心。如沾到皮膚上,要立即用酒精擦洗干凈。
(4)苯酚在常溫下是無(wú)色晶體,不易從瓶中取出。取用時(shí)先把裝有苯酚的瓶子放在60~70℃的熱水中,使晶體液化,再用長(zhǎng)滴管吸出,滴入小燒杯中稱(chēng)量
|
生產(chǎn)技術(shù)
1905~1909年L.H.貝克蘭對(duì)酚醛樹(shù)脂及其成型工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,1910年在柏林呂格斯工廠建立通用酚醛樹(shù)脂公司,實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)。1911年J.W.艾爾斯沃思提出用六亞甲基四胺固化熱塑性酚醛樹(shù)脂,并制得了性能良好的塑料制品,獲得了廣泛的應(yīng)用。1969年,由美國(guó)金剛砂公司開(kāi)發(fā)了以苯酚-甲醛樹(shù)脂為原料制得的纖維,隨后由日本基諾爾公司投入生產(chǎn)。現(xiàn)美國(guó)、蘇聯(lián)和中國(guó)也有生產(chǎn)。酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)至今不衰,1984年世界總產(chǎn)量約1946kt,居熱固性樹(shù)脂的首位。中國(guó)自20世紀(jì)40年代開(kāi)始生產(chǎn),1984年產(chǎn)量為77.6kt。
生產(chǎn)方法常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對(duì)叔丁基或?qū)Ρ交雍图兹⒖啡┑取Ia(chǎn)過(guò)程包括縮聚和脫水兩步。按配方將原料投入反應(yīng)器并混合均勻,加入催化劑,攪拌,加熱至55~65℃,反應(yīng)放熱使物料自動(dòng)升溫至沸騰。此后,繼續(xù)加熱保持微沸騰(96~98℃)至終點(diǎn),經(jīng)減壓脫水后即可出料。開(kāi)發(fā)成功連續(xù)縮聚生產(chǎn)酚醛樹(shù)脂新工藝。影響樹(shù)脂合成和性能的主要因素為酚與醛的化學(xué)結(jié)構(gòu)、摩爾比和反應(yīng)介質(zhì)的pH。酚與醛的摩爾比大于或等于1時(shí),初始產(chǎn)物為一羥甲基酚,,縮聚時(shí)生成線型樹(shù)脂;小于1時(shí),生成多羥甲基酚衍生物,形成的縮聚樹(shù)脂可交聯(lián)固化。反應(yīng)介質(zhì)的pH小于7時(shí),生成的羥甲基酚很不穩(wěn)定,易縮聚成線型樹(shù)脂;pH大于7時(shí),縮聚緩慢,有利于多羥甲基酚衍生物的生成。生產(chǎn)熱塑性酚醛樹(shù)脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑(見(jiàn)酸堿催化劑)使介質(zhì)pH為0.5~1.5。為避免劇烈沸騰,催化劑可分次加入。沸騰反應(yīng)時(shí)間一般為3~6h。脫水可在常壓或減壓下進(jìn)行,最終脫水溫度為140~160℃,樹(shù)脂分子量為500~900。生產(chǎn)熱固性酚醛樹(shù)脂可用氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水和氧化鋅作催化劑,沸騰反應(yīng)時(shí)間1~3h,脫水溫度一般不超過(guò)90℃,樹(shù)脂分子量為500~1000。強(qiáng)堿催化劑有利于增大樹(shù)脂的羥甲基含量和與水的相溶性。氨催化劑能直接參加樹(shù)脂化反應(yīng),相同配方制得的樹(shù)脂分子量較高,水溶性差。氧化鋅催化劑能制得貯存穩(wěn)定性好的高鄰位結(jié)構(gòu)酚醛樹(shù)脂。
酚醛樹(shù)脂應(yīng)用領(lǐng)域
酚醛樹(shù)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(shù)脂的主要用途之一。采用輥壓法、螺旋擠出法和乳液法使樹(shù)脂浸漬填料并與其他助劑混合均勻,再經(jīng)粉碎過(guò)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(wú)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(shù)脂壓塑粉主要用于制造開(kāi)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(shù)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(shù)脂(主要是熱固性酚醛樹(shù)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(shù)脂、丁醇醚化的酚醛樹(shù)脂以及對(duì)叔丁基酚醛樹(shù)脂、對(duì)苯基酚醛樹(shù)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(shù)脂也是膠粘劑的重要原料。單一的酚醛樹(shù)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(shù)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(shù)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(lèi)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(guò)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(shù)脂在防腐蝕領(lǐng)域中常用的幾種形式:酚醛樹(shù)脂涂料;酚醛樹(shù)脂玻璃鋼、酚醛-環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合玻璃鋼;酚醛樹(shù)脂膠泥、砂漿;酚醛樹(shù)脂浸漬、壓型石墨制品。熱固性酚醛樹(shù)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(wú)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(shù)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(chē)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(lái)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(shù)脂應(yīng)用舉例:
|
配方
|
---|---|
丁腈橡膠改性酚醛塑料
|
PF模塑料用固體丁腈橡膠(NBA)改性,可提高沖擊強(qiáng)度,其基本配方如下:
PF樹(shù)脂100
NBR橡膠25
硅酸鹽填料120
潤(rùn)滑劑3.8
改性后的PF比為未改性的PF其沖擊強(qiáng)度提高50%。.
也有用液體丁腈橡膠的,可提高PF的熱穩(wěn)定性及韌性,并能用于制造摩阻材料。
也有用羧基丁腈橡膠改性的同時(shí)加入纖維的。首先是讓丁腈橡膠接枝上雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂,取30份,另再加進(jìn)100份線型PF,制得改性PF,此時(shí)配方為:
上述改性PF 100
六次甲基四胺12
木粉70
聚乙烯醇纖維 15(其中粗度6絮,長(zhǎng)度1毫米)。
硬脂酸鋅3
|
酚醛泡沫塑料
|
PF泡沫塑料適宜作建筑材料如隔熱材料,在火燒時(shí),不熔融,無(wú)滴落物,發(fā)煙少,不產(chǎn)生一氧化碳有毒氣體。
配方1: 配方2:
線型P F 100 甲醛苯酚共聚物工00
硼酸 8 微孔穩(wěn)定劑4
氟里昂11 8 羥甲苯基磷酸二苯酯1.5
苯酚磺酸10 十溴聯(lián)苯醚 3.5
硅酮泡沫穩(wěn)定劑 1 氟里昂113 15
80℃發(fā)泡固化,10分鐘 硫酸水溶液10
50℃固化2小時(shí)再室溫放置3天
還有用大片栓皮櫟皮經(jīng)粉碎,過(guò)篩,然后在180℃烘烤,制得軟木粒,加入PF中發(fā)泡,來(lái)代替軟木磚,作絕熱材料用。
|
玻璃纖維增強(qiáng)酚醛
|
配方為,三聚氰胺酚酸100
無(wú)堿玻璃纖維 88
滑石粉 33
制作過(guò)程為:在改性PF中加入滑石粉攪拌均勻后,加入玻纖,然后在100℃烘箱中鼓風(fēng)10分鐘,再進(jìn)行壓制成型,溫度150℃,壓力45兆帕,時(shí)間15分,即制得增強(qiáng)PF材料。
還有采用有機(jī)硅改性PF,其中有機(jī)硅添加量為20%,然后再加30-40毫米長(zhǎng)度的玻璃纖維,用量為30%,壓制溫度175℃,壓力100兆帕,時(shí)間3分鐘,后處理1501℃,1小時(shí),然后升至170℃, 2小時(shí),最后升至200℃, 1小時(shí)。該產(chǎn)品可作飛機(jī)插頭座零件。
除用玻纖外,還可用維尼龍纖維進(jìn)行增強(qiáng),如采用1.4絮、35毫米長(zhǎng)維綸,采用70份量,六次甲基四胺用13份量時(shí),增強(qiáng)PF效果最好。
也有用棉纖維和二氧化硅粉一并增強(qiáng)PF做軸承材料的。
|
粉煤灰并用炭黑填充酚醛
|
工藝路線為:
配料→高速捏合→塑煉成片→模壓→制品
基本配方:
PF 100
木粉100
粉煤灰15
碳黑4
烏洛托品13
硬脂酸鋅2
氧化鎂1
粉煤灰與碳黑并用效果較好,能改善PF的熱穩(wěn)定性能,但降低了電性能,只能作為日用PF制品,不適合作電氣PF制品。其中粉煤灰應(yīng)選用高硅鋁比較好,盡量能大于1.5。
|
酚醛樹(shù)脂危險(xiǎn)性類(lèi)別
(1)閃點(diǎn)<23℃和初沸點(diǎn)≤35℃:易燃液體,類(lèi)別 1
(2)閃點(diǎn)<23℃和初沸點(diǎn)>35℃:易燃液體,類(lèi)別 2
(3)23℃≤閃點(diǎn)≤60℃:易燃液體,類(lèi)別 3
健康危害和環(huán)境危害需根據(jù)組分進(jìn)行判斷。
客服中心