酚醛樹脂的性質(zhì)特征 酚醛樹脂的應(yīng)用
固體酚醛樹脂為黃色,、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,、水洗而制成的樹脂,。因選用催化劑的不同,,可分為熱固性和熱塑性兩類,。酚醛樹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),。液體酚醛樹脂為黃色、深棕色液體,,如:堿性酚醛樹脂主要做鑄造黏結(jié)劑,。
酚醛樹脂的性質(zhì)特征
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(wú)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(lái)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)?,這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)浠衔铩⑺魵夂吞佳趸?。分解過(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,,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(guò)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),。
發(fā)泡性
酚醛泡沫是由酚醛樹脂通過(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),。
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(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(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(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(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,。