酚醛树脂
- 格式：ppt
- 大小：128.00 KB
- 文档页数：18
下载文档原格式
合集下载
酚醛树脂简介演示
04
在聚合反应阶段，低分 子量酚醛树脂发生聚合 ，生成高分子量酚醛树 脂。
酚醛树脂的制备方法
热固性酚醛树脂的制备方法可以分为一步法和两步法。
一步法是将酚类和醛类化合物在酸性催化剂存在下加热反应，直接得到热固性酚醛 树脂。
两步法是先在酸性催化剂存在下，将酚类和醛类化合物进行加成反应，得到低分子 量酚醛树脂，然后再加热进行聚合反应，得到热固性酚醛树脂。
酚醛树脂在绝缘材料中的应用
酚醛树脂具有良好的介电性能和耐热 性，是制备绝缘材料的重要原料。它 可以用于生产绝缘漆、浸渍漆、层压 制品和云母制品等。
在电线电缆、电机电器、变压器等领 域，酚醛树脂绝缘材料发挥着重要的 作用，保障了电器设备的正常运行和 安全性能。
酚醛树脂在粘合剂与涂料中的应用
酚醛树脂具有较好的粘附性和耐久性，可以作为粘合剂和 涂料的基料。在粘合剂方面，酚醛树脂主要用于木材、皮 革、金属等材料的粘结。
酚醛树脂简介演示
汇报人： 2024-01-10
目录
• 酚醛树脂的概述 • 酚醛树脂的合成与制备 • 酚醛树脂的性能特点 • 酚醛树脂的应用领域 • 酚醛树脂的发展趋势与挑战
01
酚醛树脂的概述
定义与性质
定义
酚醛树脂是由酚类和醛类化合物 通过聚合反应形成的合成树脂。
性质
酚醛树脂具有较高的耐热性、耐 腐蚀性和电绝缘性，同时具有良 好的加工性能和力学性能。
历史与发展
历史
酚醛树脂最早由美国人于1909年发 明，经过一个世纪的发展，其性能和 应用领域不断拓展。
发展
随着环保意识的提高和新型复合材料 的出现，酚醛树脂在高性能复合材料 、电子封装材料、航空航天等领域的 应用越来越广泛。
分类与应用
酚醛树脂
酚醛树脂以酚类与醛类为原料，在催化剂作用下，缩聚而得到的树脂，统称为酚醛树脂。
酚醛树脂是应用于工业上最早的一种合成树脂。
由于它原材料来源丰富，合成工艺简单，成本较低，而且具有良好的化学性能、物理性能、力学性能和电气绝缘性能，具有广泛的用途。
它可以根据不同的使用要求，合成各种使用性能的酚醛树脂，例如，可制成耐热纤维、黏合剂、泡沫塑料等。
酚醛纤维酚醛纤维具有优异的阻燃、抗烧蚀、高热稳定性和吸声等特性，得到了广泛应用。
酚醛纤维是过量的苯酚与甲醛反应生成直线性酚醛树脂，酚醛树脂经熔融纺丝，在酸和醛的混合液中固化形成不溶不熔纤维。
纺出纤维的固化反应，就是此聚合物纤维原丝在酸催化作用下进一步同甲醛发生的加成缩合反应，生成亚甲基桥键-CH2-和亚甲基醚键-CH2OCH2-化合物。
(l)酚醛纤维的制备在草酸催化作用下，使过量苯酚与甲酸反应，合成直线形热塑性酚醛树脂；进一步分馏，制备出软化点130℃、数均分子量2000和游离酚含量小于0.3%的高纯可纺性热塑性酚醛树脂；再经熔融纺丝，纺制成平均直径1Oum的纤维；将初生纤维固定在石墨夹板上，浸入盛有甲醛和盐酸水溶液的固化液的反应器内，按一定的升温速率升温至95℃，进行固化反应，得到酚醛纤维。
甲醛浓度、盐酸浓度、升温速率等因素对固化反应产生影响，最终影响酚醛纤维的性能。
(2)影响酚醛纤维性能的因素初生纤维的熔并温度随着甲醛浓度的增大而依次降低。
其原因在于甲醛与酚醛树脂具有良好的相容性，甲醛的浓度越高，对酚醛树脂的渗透性越强；甲醛对酚醛树脂有显著的溶胀作用，并使其在甲醛浓溶液中的熔点降低。
为提高+CH2OH在纤维内部的扩散速度，在+CH20H马初生纤维的液固反应体系中，选用高浓度的+CH30(18.5%)，即HCHO (37%)与HCl(37%)各50%相混合。
将初生纤维置于18.5%的盐酸溶液中，按10℃／h的速率升温至95℃，并在此温度下恒温2h。
初生纤维在反应结束后变成棕红色纤维，将此反应生成物用热台显微镜和IR进行分析，结果表明，初生纤维经盐酸处理后亚甲基-CH2-和酚羟基-OH吸收峰相对强度减少，出现了新的吸收峰芳香醚键C-O-C和芳香酮键C-C=O。
酚醛树脂
酚醛树脂酚醛树脂（一）简介: 名称：酚醛树脂phenolic resin,简称PF。
化学式：颜色：固体酚醛树脂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、蓝等颜色形状：有颗粒、粉末状。
溶解性：不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中化学稳定性：耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。
分类：因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类（二）酚醛树脂合成原理：热固性酚醛树脂的生成原理和制备工艺热固性酚醛树脂的生成原理热固性酚醛树脂的生成条件：碱催化，醛过量。
聚合反应过程：加成反应缩合反应加成反应机理：用无机碱或叔胺（没有活性氢）催化时OH+ OHO+ H 2OO+H C O HOCH 2OHH 2OOHCH 2OH+ OHO+H C O HOCH 2HO OCH 2OH在碱性条件下，上述产物组分复杂，为各种羟甲基酚的混合物。
缩合反应机理：当温度进一步升高时，各种羟甲基酚之间发生缩合反应，生成二酚核和多酚核的低聚物。
OHOCH 2+OHHOCH 2OH CH 2OH HOCH 2OCH 2CH 2OHOHHOCH 2OCH 2OH +H 2O OCH 2OH+H 2O +CH 2O(1)(2)随着反应温度升高，反应时间延长，最后将生成高度交联的体型结构。
工业上生产热固性酚醛树脂时，常用氨水做碱性催化剂，此时氨水有两个作用：① 起催化作用② 参与树脂生成反应OH+CH 2O+NH 3OHCH 2NH 222O CH 2CH 2NH+65OHCH 2NH CH 2OH22OHCH 2N CH 2OCH 265OHCH 2N CH 2OHCH 2(3)反应特点：1、碱性介质中，各种羟甲基酚都稳定，加成反应快，缩合反应慢。
2、放热较少，反应进行较缓和。
3、根据反应程度，一般将反应过程分为三个阶段，各阶段产物性质不同。
A 阶段：产物为液体或固体，含较多的羟甲基，极性较强，能全部或部分溶于水中，有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。
酚醛树脂
1.酚醛树脂就是一类由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成，其中以苯酚与甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。
2、酚醛树脂的历史1872年，德国化学家拜耳（A. Baeyer）首先发现酚和醛在酸的存在下可以缩合得到无定形棕红色的不可处理的树枝壮产物，但未开展研究；1902年，布卢默（L. Blumer）用酒石酸135份作催化剂，得到了第一个商业化酚醛树脂，命名为Laccain，但没有形成工业化规模; 1905~1907年，酚醛树脂创始人美国科学家巴克兰（Baekeland）对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究，于1909年提出了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，实现了酚醛树脂的实用化，有人提议将此年定为酚醛树脂元年（或合成高分子元年）。
3、酚醛树脂的特性原料价格便宜，生产工艺简单而成熟，制造及加工设备投资少，成型加工容易；树脂既可混入无机填料或有机填料做成膜塑料，也可浸渍织物制层压制品，还可以发泡； 制品尺寸稳定；耐热、耐燃，可自灭，电绝缘性能好，但耐电弧性差； 化学稳定性好，耐酸性强，但不耐碱。
4.酚醛树脂的分类由于采用酚、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。
5.热塑性酚醛树脂的制备线性酚醛树脂是甲醛和苯酚以0.75-0.85:1的摩尔比聚合得到的，常以草酸或硫酸作催化剂，加热回流2-4h ，聚合反应就可以完成。
催化剂的用量为每100份苯酚加1-2份草酸或不足1份的硫酸。
由于加入甲醛的量少，只能生成低分子量线性聚合物。
反应混合物在高温脱水、冷却后粉碎，混入5%-15%的六亚甲基四胺，加热即迅速发生交联。
本实验采用酸催化，其反应机理及方程式如下：CHO H +CH HHO+OHCH 2OHOHH 2COHCHH O OH+n nOHH 2Cnn +H 2O（在酸性催化剂存在下，甲醛与过量的苯酚（其摩尔比约为6：7或5：6）反应生成热塑性酚醛树脂，其反应过程如下：苯酚和甲醛之间首先发生加成反应得一羟甲基苯酚：在酸性介质条件下，一羟甲基苯酚很活泼，它很快与另一苯酚分子上的邻、对位的氢原子发生脱水反应（缩合反应），以次甲基桥连接起来：因为反应可以发生在邻位和对位，故产物是各种不同位置的异构体的混合物，它们还可以继续与甲醛和苯酚反应。
酚醛树脂
3-2-4 合成酚醛树脂的条件及影响因素
1. 单体官能度的影响： 苯酚的酚羟基邻、对位有三个活性氢，官能度为3； 当这三个位置都被其他R基取代后，一般条件下不能再 同甲醛发生加成反应；如果有两个位置被取代只能生 成低分子量的缩合物；如果只有一个位点被取代，可 以生成线型聚合物，但是即使加入固化剂，如六次甲 基四胺也不能生成网状结构树脂。
OH M 2 + CH2O
2+
OH
H2 C
OH
O
H C H2
O + H+
二羟基二苯基甲烷的三个异构体中，2，2'－ 异构体活性最大。 2，2'-异构体的活性较大，可 用上述在两个酚经基间形成氢键的反应式来说明， 氢键产生H＋，有附加的催化效应。 高邻位热塑性酚醛树脂的最大优点： 固化速 度约比一般的热塑性酚醛树脂快2～3倍，因此适于 热固性树脂的注射成型；同时，用高邻位酚醛树脂 制得的模压制品的热刚性也较好。
OH C H2O H
第 三 章 酚 醛 树 脂
2. 羟甲基酚的缩聚反应
OH + C H2O H OH
OH C H2O H C H2O H OH + C H2O H - H 2O C H2O H - H 2O HO H 2C
H 2C
O
C H2
OH C H2O H H2 HO C
OH - CH2O OH
第 三 章 酚 醛 树 脂
2．中等pH值催化剂存在下的反应历程 在pH为4～7范围内的二价金属碱盐催化剂存在下， 合成高邻位酚醛树脂的反应历程可表示如下：
CH2O + H2O H
+
HO-CH2-OH + H
+
酚醛树脂生产工艺类型
酚醛树脂生产工艺类型
酚醛树脂是一种广泛用于制造塑料、涂料和粘合剂等的有机化合物。
其生产工艺一般可分为两种类型：碱催化法和酸催化法。
1. 碱催化法：
碱催化法是酚醛树脂生产中最常用的方法。
其主要步骤包括酚和甲醛的缩聚反应、水脱甲基反应和酸性中和反应。
（1）酚和甲醛的缩聚反应：
在鹼性催化劑（如氢氧化钠）的存在下，酚和甲醛进行缩聚反应，生成酚醛中间产物。
（2）水脱甲基反应：
在碱性条件下，通过加水，使缩聚产物中的醛基发生水脱甲基反应，生成更稳定的酚醛树脂。
（3）酸性中和反应：
通过加入酸性催化剂（如硫酸、盐酸等）进行酸性中和反应，将碱性催化剂中的碱中和掉，使体系中的PH值逐渐下降，从
而控制酚醛树脂的分子量和官能团的数量。
2. 酸催化法：
酸催化法是另一种常用的酚醛树脂生产方法，其主要步骤包括预聚法和后聚法。
（1）预聚法：
在酸性催化剂（如盐酸）的存在下，酚和甲醛进行预聚反应，
生成具有一定分子量的酚醛预聚物。
（2）后聚法：
通过将酚醛预聚物溶解在酸性条件下，加入甲醛进行后聚反应，生成终聚物。
在该过程中，通过控制酸性催化剂的用量和反应温度，可以调控酚醛树脂终聚物的分子量和官能团的数量。
在酚醛树脂的生产过程中，还需要进行溶剂脱水、洗涤、过滤、干燥等后续处理工艺，最终得到符合要求的酚醛树脂产品。
这些工艺可以根据具体的生产要求进行调整和补充。
酚醛树脂 MSDS
毒性
接触限值：
对人体危害
急救
应使吸入蒸气的患者脱离污染区，安置休息并保暖。眼睛受刺激用水冲洗，对溅入眼内的严重患者须就医诊治。皮肤接触用溶剂擦清，再用肥皂彻底洗涤。误服立即漱口，送医院救治。
防护
泄漏处理
首先切断一切火源，戴好防毒面具与手套。用砂土混合油灰刀刮起，倒至空旷地方掩埋或焚烧炉中烧掉。
贮运
包装标志：易燃液体UN编号：1866包装分类：Ⅱ
酚醛树脂
标识
中文名：酚醛树脂
英文名：Phenolic resin
分子式：
分子量：
CAS号：
危规号：32197
理化性质
性状：红棕色透明液体。为热固性酚醛树脂，用醇类作溶剂。
溶解性：
熔点（℃）：
沸点（℃）：
相对密度（水＝气＝1）：
燃烧热（KJ/mol）：
包装方法：铁桶。
储运条件：储存于阴凉通风的仓间内。远离火种、热源，避免阳光直射。与氧化剂隔离储运。搬运时要轻装轻卸，防止容器渗漏。储存期不宜过久，防止变质。
最小点火能（mJ）：
饱和蒸汽压（KPa）：
燃烧爆炸危险性
燃烧性：易燃
燃烧分解产物：
闪点（℃）：≤23℃
聚合危害：
爆炸下限（％）：
稳定性：
爆炸上限（％）：
最大爆炸压力（MPa）：
引燃温度（℃）：
禁忌物：
危险特性：遇高热、明火、氧化剂有引燃危险。高浓度时有麻醉作用。
灭火方法：消防人员必须穿戴防毒面具与全身防护服。用抗溶性泡沫、雾状水、二氧化碳、干粉1211灭火剂、砂土灭火。用水保持火场中容器冷却。
接触限值：
对人体危害
急救
应使吸入蒸气的患者脱离污染区，安置休息并保暖。眼睛受刺激用水冲洗，对溅入眼内的严重患者须就医诊治。皮肤接触用溶剂擦清，再用肥皂彻底洗涤。误服立即漱口，送医院救治。
防护
泄漏处理
首先切断一切火源，戴好防毒面具与手套。用砂土混合油灰刀刮起，倒至空旷地方掩埋或焚烧炉中烧掉。
贮运
包装标志：易燃液体UN编号：1866包装分类：Ⅱ
酚醛树脂
标识
中文名：酚醛树脂
英文名：Phenolic resin
分子式：
分子量：
CAS号：
危规号：32197
理化性质
性状：红棕色透明液体。为热固性酚醛树脂，用醇类作溶剂。
溶解性：
熔点（℃）：
沸点（℃）：
相对密度（水＝气＝1）：
燃烧热（KJ/mol）：
包装方法：铁桶。
储运条件：储存于阴凉通风的仓间内。远离火种、热源，避免阳光直射。与氧化剂隔离储运。搬运时要轻装轻卸，防止容器渗漏。储存期不宜过久，防止变质。
最小点火能（mJ）：
饱和蒸汽压（KPa）：
燃烧爆炸危险性
燃烧性：易燃
燃烧分解产物：
闪点（℃）：≤23℃
聚合危害：
爆炸下限（％）：
稳定性：
爆炸上限（％）：
最大爆炸压力（MPa）：
引燃温度（℃）：
禁忌物：
危险特性：遇高热、明火、氧化剂有引燃危险。高浓度时有麻醉作用。
灭火方法：消防人员必须穿戴防毒面具与全身防护服。用抗溶性泡沫、雾状水、二氧化碳、干粉1211灭火剂、砂土灭火。用水保持火场中容器冷却。
酚醛树脂生产工艺流程
酚醛树脂生产工艺流程
酚醛树脂是一种聚合物材料，其生产工艺流程主要包括原料准备、缩合聚合、干燥和成型等几个步骤。
下面简单介绍一下酚醛树脂的生产工艺流程。
1. 原料准备：
酚醛树脂的主要原料是酚和醛。
酚主要有苯酚、间甲酚等，醛主要有甲醛、乙醛等。
原料要求纯度高，质量可靠。
在生产过程中，根据需要选择合适的原料。
2. 缩合聚合：
将酚和醛按一定的比例加入反应釜中，并加热。
通过缩合反应，将酚和醛分子之间的化学键连接起来，形成酚醛树脂聚合物。
反应要求控制反应时间、反应温度和反应压力等参数，以确保反应的完全性和产物质量。
3. 干燥：
缩合聚合反应结束后，产生的树脂是一种胶体状物质。
这时需要将胶体物质经过干燥处理，去除水分和其他有机溶剂，使树脂变得干燥固体。
干燥过程中要控制温度和湿度，以防止树脂在干燥过程中发生分解或其它不良反应。
4. 成型：
经过干燥处理后的酚醛树脂可用于各种成型工艺，如压制、注塑、浇铸等。
在成型过程中，可以根据需要添加填料、增塑剂、颜料等辅助物质，以改善树脂的物理性能和工艺性能。
5. 后处理：
成型后的酚醛树脂制品通常还需要进行后处理，包括表面处理、烘干、修整等。
后处理的目的是提高制品的表面光洁度、度量稳定性和机械性能，以满足使用要求。
总结：
酚醛树脂的生产工艺流程主要包括原料准备、缩合聚合、干燥和成型等几个步骤。
这些步骤的控制和操作，直接影响着酚醛树脂的质量和性能。
因此，在生产过程中需要严格控制各种参数，确保生产出质量可靠的酚醛树脂制品。
酚醛树脂固化促进剂
酚醛树脂固化促进剂是一种在酚醛树脂硬化过程中起催化或促进作用的化学物质。
酚醛树脂是一类广泛应用于胶粘剂、涂料、塑料等领域的热固性树脂，其固化过程是通过酚和醛之间的缩聚反应进行的。
固化促进剂的添加可以加速酚醛树脂的固化速度和提高固化效率。
常见的酚醛树脂固化促进剂有以下几种：
1.硫酸盐类固化促进剂：如氯化锌、氯化铵等，可在酚醛树脂固化过程中起催化作用，加速缩聚反应的进行。
2.有机酸类固化促进剂：如甲酸、醋酸等，可以与酚醛树脂中的碱性物质发生反应，产生酸性条件，促进酚醛树脂的固化。
3.金属盐类固化促进剂：如氯化亚锡、氯化锌等，可以作为催化剂加速酚醛树脂的固化反应。
4.碱性固化促进剂：如氢氧化钠、氢氧化钾等，可以在酚醛树脂固化过程中提供碱性条件，促进缩聚反应的进行。
选择适当的酚醛树脂固化促进剂需要考虑具体的应用需求和树脂体系，以确保固化过程的效率和性能得到最佳的平衡。
在使用过程中，应按照固化促进剂的使用说明和建议添加量进行操作，以免影响固化反应的质量和性能。
酚醛树脂
酚醛树脂固化过程有三个阶段： A阶，B阶，C阶。 热固性树脂固化的总速度有两个阶段反应速度决定。
A阶→B阶，凝胶化速度
B阶→C阶，固化速度
3.2.1 热固性酚醛树脂的固化
热固性酚醛树脂是体型缩聚控制在一定反应程度的产物。
因此，在合适的条件下可使体型缩聚继续进行，固化
成体型缩聚物。 1 热固化 (1)固化机理 热固性酚醛树脂是多元酚醇的缩聚物。 (因为加成反 应结果：单元酚醇与多元酚醇的混合物) 酚醇之间的反应与温度有关，以170℃为分界线。
无机酸：盐酸，磷酸
有机酸：对甲苯磺酸，苯酚磺酸，其他磺酸
3.固化树脂的结构
酚环间以—CH2—，醚键(少)连接起来，形成三维的体型高
聚物。
对于固化反应，一般认为：
固化反应时，体系粘度很大，分子运动受到限制，因此交
联反应不完全，难以达到完全固化。 固化体系中可能存在游离酚、醛及水份等，也影响交联程 度。 固化反应不完全 ： 固化物实际强度远远小于 理论强 度 ，固化结构中存在缺陷
酚醛树脂
酚醛树脂：
酚类化合物，醛类化合物缩聚产物的通称。 其中以苯酚、甲醛缩聚而成的酚醛树脂（PF）最重要。
特点(固化物特点)：含碳量高，可作耐烧蚀材料；耐热性好； 耐腐蚀性好；耐水性好；尺寸稳定性好，模具制件有固定形 状，不开裂等。
酚醛树脂的合成 合成条件
酚醛树脂的合成及固化符合体型缩聚规律。 体型缩聚：某一2官能度单体和另一个2以上官能度单体缩 聚，将交联成体型高聚物。 酚醛树脂所用的原料有： 醛类(2官能度单体) ：常用甲醛
O H C H
OH CH3
OH
酚类(多官能度单体)：如 苯酚 三官能度 ；
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2013-8-13
2.12 聚砜改性酚醛树脂
聚砜 作为 1 种耐高温、高强度的热塑性塑 料, 具有优良的综合性能, 如具有优良的电绝缘性能, 耐热性能, 力学 强度高, 刚性好, 有良好的尺寸稳定性和自熄性等。美国联合碳公司用 双酚- A型聚砜共混改性酚醛树脂, 这种改性树脂制得摩擦材料, 其制 品在 200~ 300 e 下的摩擦系数始终稳定在0149~ 0153, 平均磨耗量 比未改性酚醛树脂降低了24%。 董瑞玲 研究发现用聚砜改性酚醛树脂玻纤增强模塑料具有优良的力学和电学 性能, 耐老化性能也有了一定的提高。西北工业大学齐暑华等人研制 的聚砜改性酚醛树脂玻纤增强模塑料具有优良的力学性能。其电性能 优于未改性模塑料, 而且耐热性也得到了一定的提高, 聚砜就结构中的 砜基与相邻的2 个苯环组成高度共轭的二苯砜结构, 形成了十分稳固、 刚硬、一体化的体系, 使得改性树脂能吸收大量热能和辐射能而不致 于主链断裂, 热稳定性提高, 试验测得聚砜改性酚醛树脂玻纤增强模塑 料的马丁耐热温度高于300 e 。
2013-8-13
Kim H1J 和 Wang Y1X 等人研究了苯并口恶嗪化合物的开环聚合反应及其热性能, 结果収现,苯并 口恶嗪化合物的玱璃化转变温度达到220 e , 在700 e 时产生炭化( 质量) 为30%, 800 e 时失重为71% ~ 81%, 在 520~ 600 e 时热失重量(质量) 为10%左右。 Espinosa M1A 等人用苯并口 恶嗪和缩水甘油基亚磷酸酯的共聚物来改性酚醛清漆, 并研 究了固化树脂的化学性能和热性能, 以及共聚的苯并口恶嗪基酚醛树脂复 杂的功能性和缩水甘油基亚磷酸酯的异构化。合成的树脂具有很高的玱璃 化转变温度和热降解率, 按UL- 1994 标准进行测试, 结果表明该材料的耐 燃性可达V- 0 级。
2013-8-13
2.14 酚三嗪树脂( PT)
提高酚醛树脂耐热性最为显著的改性工作之一是酚三 嗪树脂( PT)的研制, 它是1种固化产物具有三嗪网状结 构的改性酚醛树脂, 具有双马来酰亚胺的高温性能和酚 醛树脂的阻燃特性以及环氧树脂的加工工艺性能。其 主要缺点是合成反应所用原料毒性大, 合成反应的副产 物需要回收。 由含氰基的酚醛树脂固化成三嗪环而交联所得的酚三 嗪树脂具有以下特点: 低熔化黏度; 凝胶时间较长; 固化 前树脂易溶于低沸点极性溶剂如丙酮、甲乙酮、四氢 呋喃中, 能做清漆用; 不同种类的树脂在室温下可以是 液体, 也可以是固体, 熔化温度40~ 60 e ; 难燃性超过 一般酚醛树脂和双马来酰亚胺;
2013-8-13
1.12 钼改性酚醛树脂
钼酚醛树脂(Mo ) PF) 是在普通酚醛树脂中引入钼 的1 种改性酚醛树脂, 是通过化学反应的方法, 使 过渡元素钼以化学键的形式键合于酚醛树脂分子 主链中。由于一般 PF 主要通过 C ) C 键连接苯环 , 而Mo ) PF 是以O ) Mo ) O 键连接苯环, 故使其 键能大得多, 从而导致钼酚醛树脂的热分解温度和 耐热性比普通酚醛树脂提高了很多。 刘晓洪 等人合成了1 种钼酚醛树脂, 并用红外光谱法研究 了钼酚醛树脂的结构, 用热分析法分析了该树脂的 耐热性。
2013-8-13
结果表明, 钼酚醛树脂为线性结构, 不普通酚醛树脂相比, 有较好的耐热 性, 是1 种性能优良的高分子材料。热分解温度在522 e 以上, 600 e 的 热失重率为1715%。 赵会明 等人合成出了 1 种磷钼酚醛树脂,确定了磷钼酚醛树脂合成的最佳工艺 条件。所得树脂在700 e 失重率为3013%, 而即使控制合成条件很好的 普通酚醛树脂( 616# )也只能处于 250 e 以丙烯腈( PAN)基碳纤维制成 的复合材料具有较高的耐热氧化性。在600~ 1 000 e 的流动空气中, MoSi2 可而且可以形成阻碍氧化扩散的屏障
2013-8-13
热氧化稳定性可不双马来酰亚胺树脂及芳香聚酰胺相比, 伸长率和力学性 能可不高性能聚合物聚酰亚胺相比; 玱璃化温度超过300 e ; 固化过程丌 用催化剂, 并无挥収性副产物生成, 收缩率低, 断裂伸长率大于 215%, 使 用温度可高达 315e , 很适合现有复合材料加工设备和工艺要求。在酸性 条件下和催化剂的作用下合成腰果酚混合酚醛树脂的清漆树脂, 该清漆树 脂在氰酸酯等作用下可交联成酚三嗪网状结构, 该树脂的性质随腰果酚加 入量的丌同而有很大差异, 且热稳定性不它有很大关系。Das Sajal等人 研究了酚三嗪树脂的合成。结果収现, 用酚三嗪树脂所制得的复合材料耐 火焰性能好, 成型工艺简单, 热性能和化学性能稳定。
2013-8-13
2 合成有机物改性酚醛树脂
2.11 聚酰亚胺树脂改性酚醛树脂
聚酰亚胺是一类分子主链上含有酰亚胺环的高分子材料 , 在宽广温度范围内有较高的韧性、力学强度、耐辐射 和腐蚀性以及优异的耐热和阻燃性, 是有机高分子材料 中综合性能最好的材料之一 席红安 等人研究了烯丙基醚化酚醛树脂( AEN) 与双马来酰亚 胺 ( BMI) 共聚物的热稳定性,力学性能和电性能。结果 表明, 当使用醚化程度为50%左右的AEN 时, 共聚物的 综合性能较好。这种共聚物在空气中的开始失重温度为 357 e , 在氩气中800 e 时的炭化产率为3813%。
1 无机物改性酚醛树脂
1 .11 硼酸改性酚醛树脂
采用硼化合物对酚醛树脂改性, 在树脂分子结构中引入了硼元 素, 生成键能较高的B ) O 键, 是提高其耐热性能的有效方法 之一。 何筑华 研究发现: 硼酚醛树脂的耐热性明显 优于普通酚醛树脂(差热分析结果) , 普通酚醛树脂的初始分解 温度在 200 e 左右, 大量分解温度在280 e 左右。硼酚醛树脂 的初始分解温度在 330 e左右, 大量分解温度在540 e 左右。 杜杨 等人采用氢氧化钡和乙酸锌为催化剂合 成了含硼和硅的酚醛树脂BSP, 该树脂具有明显的高邻位树脂 的特点, 体系黏度低, 合成易于控制;树脂具有良好的耐热性和 2013-8-13 阻燃性。
2013-8-13
2 .13 苯并口恶嗪化合物改性酚醛树脂
苯并口恶嗪化合物作为开环聚合酚醛新材料, 具有较高的 热稳定性, 而且聚合时无挥发成分逸出,工艺性能好。苯 并口恶嗪化合物是一类含杂环结构的中间体, 一般由酚类 化合物、胺类化合物和甲醛经缩合制得。苯并口恶嗪化 合物只有在热和含有活泼氢的酚类化合物以及阳离子引 发剂作用下才能进行开环聚合反应, 生成含氮且类似酚醛 树脂的网状结构。为此, 采用线型酚醛树脂为活泼氢化合 物, 同时加入六亚甲基四胺与其共混, 在催化剂作用下进 行树脂固化反应, 改性树脂固化物热稳定性高, 摩擦材料 制件性能优良, 100~ 300 e 摩擦系数稳定。四川大学在 这方面做了大量的研究工作, 将其开环聚合酚醛树脂作为 基体制作的制动材料具有优良的耐高温摩擦系数和热恢 复性。
2013-8-13
阎业海 等人合成了1 种适用于树脂传递模塑工艺的双 马来酰亚胺改性酚醛树脂, 改性树脂具有适用 于RTM 工艺的良好加工性能。高温固化剂的 使用能较大幅度地提高树脂的耐热性。在300 e下, 复合材料的弯曲强度和模量保持率分别 为73%和83%。TGA 曲线表明改性树脂的热 稳定性十分优良。
20Байду номын сангаас3-8-13
李群 等人将苯酚、甲醛、桐油在酸催化下进行加成缩合聚合反应的方法制得 桐油改性线形酚醛树脂, 用该树脂做粘接剂制造的汽车摩擦材料的主要性 能指标均超过国家规定的标准。对制品的热性能研究表明, 其热稳定性在 350 e 以前基本丌变。且桐油的加入, 对原酚醛树脂又起到了增韧作用改 善了硬脆性等缺点。 艾军 等人通过桐油不苯酚在酸性催化剂存在下反应, 然后在碱性催化剂不甲醛 反应制得了一种热固性桐油改性酚醛树脂, 通过示差扫描量热法和红外光 谱等分析, 它的柔韧性、耐水性、耐热性等都得到了改善。
2013-8-13
3 天然有机物改性酚醛树脂
3.11 腰果壳油( CNSL)改性酚醛树脂
CNSL改性酚醛树脂系化学改性, 属分子内增韧。CNSL 是1 种天然产物, 是从成熟的腰果壳中萃取而得的黏稠 性液体, 其要结构是在苯酚的间位上带一15 个碳的单烯 或双烯烃长链, 因此 CNSL既有酚类化合物的特征, 又 有脂肪族化合物的柔性, 用其改性酚醛树脂, 韧性有明 显改善, 而且改性产物用于摩擦材料中, 摩擦性能优良, 摩擦过程中表面形成的碳化膜柔软而又有韧性不易脱 落, 使摩擦材料表面的组成和发热状态均匀, 保证了稳 定的摩擦性能, 在欧美和日本等国现已普遍应用, 国内 也有批量生产。
2013-8-13
高俊刚 等人研究了双酚- A 型硼酚醛树脂的耐热, 普通酚醛树脂在 650 e 左右热失重 已达99% , 而双酚- A 型硼酚醛树脂在700 e 热失重率仅为67% , 且热失重的 起始温度也高出30 e , 失重半衰期高73 e 。 马榴强 等人合成了1 种硼、烷基酚双改性酚醛树脂, 其耐热性优于通用的酚醛树脂, 研 究表明其热分解温度为449 e , 介于2123# 树脂和双酚-A 硼酚醛树脂或硼酚 醛树脂之间。 Mohamed O1A1 等人用三苯基硼酸盐和多聚甲醛通过非溶液反应合成了1种在加工温度下可以 流动的硼改性酚醛树脂( BPF) 。研究表明, 可熔酚醛树脂(在液体介质中反应所 得的PF) 不硼酸反应合成BPF 的方法是行丌通的。在可熔酚醛树脂硼酸体系中 , 90%的硼酸在反应后期被析出了, 原因是可熔酚醛树脂间的反应性比不硼酸 的更大。
2013-8-13
采用本体聚合法生产的腰果壳油、三聚氰胺改性酚醛树脂( YSM) 时树 脂的分子质量对于反应程度有很大的依赖性, 产物往往有一较宽的分子 质量分布频带, 且YSM 经粉末化后, 储存性差, 其对温度、压力( 尤其对 温度) 非常敏感,很少能在没有相应隔离剂的情况下储存和加工。顾 澄中 等人采用悬浮法合成了热固性的腰果壳油、三聚氰胺改性酚醛树脂( PYSM) ,该反应可在控制条件下迅速终止, 因此产物分子质量比较一致, 又由于树脂颗粒表面疏水基团的增加及保护胶的存在, 使树脂性能指标 易于控制, 丌易吸潮, 其重复性亦佳。产物树脂的耐热性虽低于YSM 树 脂,但却高于普通的酚醛树脂。