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酚醛树脂是什么东西?

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酚醛树脂是什么东西?

一种以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主要成膜物质的涂料称为酚醛涂料。酚醛树脂是最早开发的合成树脂之一,用于制造涂料已有近70年的历史。

目前,虽然合成树脂已相当发达,但由于其成本低,具有一定的硬度、光泽、牢度、耐水性、耐酸碱性、绝缘性等性能,在涂料工业中仍占有很大的比重,广泛应用于木材、建筑、船舶、机械、电气和防化学腐蚀涂料中。

酚醛树脂是一种由苯酚和醛缩聚而成的树脂。主要原料是苯酚和甲醛。此外,也可以使用其他酚类,如甲酚、二甲酚、对苯二酚和其他醛类,如糠醛,有时苯胺、苯酚和甲醛可以缩聚。产生酚醛缩合物的常见反应是甲醛和苯酚生成羟甲基苯酚,然后进一步缩合除去水,产生亚甲基桥。

反应式如下:根据原料的化学结构、酚醛摩尔比和催化剂的性质,生产出的酚醛树脂具有不同的性能。涂料用酚醛树脂的类型、酚醛树脂涂料及其应用将在下面讨论。1.涂料用酚醛树脂的种类涂料用酚醛树脂有三种:醇溶性酚醛树脂、改性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。

三种树脂中,100%油溶性纯酚醛树脂和桐油的涂料性能最好,但树脂来源匮乏,成本较高,所以应用不广泛。松香改性酚醛树脂来源广泛,成本低廉,精制操作简单。桐油精制的涂料仍部分保留了酚醛树脂的耐化学性、耐候性、耐水性和绝缘性。

漆膜光亮坚硬,可干可白,在酚醛树脂漆中占很大比例。醇溶性酚醛树脂没有被广泛使用。2.酚醛树脂漆的应用1)醇溶性酚醛树脂漆漆是由醇溶性酚醛树脂溶解在醇类溶剂中制成的,一般属于热固性酚醛清漆,是一种不含油脂的油漆。

烘烤干燥后,漆膜坚韧,附着力好,具有良好的耐油性、耐水性、耐热性、耐酸碱性和耐溶剂性,以及良好的绝缘性和一定的粘结强度。主要用于层压制品的粘接、电气绝缘零件的表面处理以及罐内和底盖的涂层。例如,F016酚醛清漆具有良好的防潮性和绝缘性,用于粘合层压制品和绝缘零件。2)改性酚醛树脂未改性的酚醛树脂与油和其他一些树脂不相溶。

如果单独做漆,漆膜比较脆,所以用的比较少。在酚醛涂料中,使用的大多数酚醛树脂是改性酚醛树脂。酚醛树脂经改性后,改善了油溶性和与其他树脂的混溶性,已广泛应用于酚醛涂料和其他涂料中。酚醛树脂的改性一般有两种方法:松香改性和丁醇改性。

①松香改性酚醛树脂漆:这类漆由松香改性酚醛树脂、干性油等制成。,与各种油混合,然后加入催干剂、溶剂、颜料等。,其通过研磨制备。产品有各种清漆、瓷漆、底漆和腻子。

松香改性酚醛树脂涂料的漆膜坚硬、耐久、干燥、耐水、耐酸碱、绝缘、价格低廉、品种多样,在酚醛涂料中占有重要地位。缺点是漆膜容易发黄。这种涂料广泛用于木制家具、建筑、通用机械产品、船舶、绝缘漆等。

②丁醇改性酚醛树脂涂料:这类涂料是以丁醇改性酚醛树脂溶解在苯溶剂中作为主要成膜物质制成的。其漆膜具有良好的耐水性和耐酸性,但易碎,需要高温烘烤干燥。因此,一般与油或其他树脂配合使用,用此方法制备的漆膜具有良好的耐腐蚀性和柔韧性,如F23-2酚醛罐漆和F521酚醛防腐烤漆等。

3)油溶性纯酚醛树脂漆油漆是以油溶性酚醛树脂和干性油热炼产品为漆料制成。根据纯酚醛树脂与油的比例,还可分为短、中、长油三种油漆,可制成底漆、磁漆、清漆。纯酚醛树脂具有良好的耐水性、耐酸性、耐溶剂性和电绝缘性。用干性油特别是桐油热炼制成的漆膜坚硬、坚韧、干燥快、附着力好,耐候性略次于醇酸涂料,但耐水性和耐化学腐蚀性优于醇酸涂料。

因此,纯酚醛树脂涂料适用于水下和室外作防腐涂料,在船舶、化工设备和电气绝缘用涂料中相当显著。它和环氧底漆一样,是一种重要的金属底漆,应用非常广泛。但各种酚醛漆都有不同程度的发黄,所以酚醛漆中一般没有白瓷漆。

3.酚醛树脂漆中的施工要点酚醛树脂漆要注意以下几点:①醇溶性酚醛树脂漆以乙醇为稀释剂。改性酚醛树脂漆用2OO溶剂汽油或松节油作稀释剂,油溶性纯酚醛短油漆用二甲苯作稀释剂,中油漆用二甲苯和2∞溶剂汽油的50%混合物作稀释剂,长油漆用200溶剂汽油或松节油作稀释剂。②这种漆可以刷,也可以喷。工作粘度:喷涂20s~30s,刷涂70s~110s。

③干燥条件:室温下工作18h。④干燥漆必须按技术要求烘烤。

高分子材料防火性能研究II几种新型有机防火材料

高分子材料防火性能研究II有四种新型有机防火材料:1. 酚醛FRP:被称为“第二代酚醛树脂”,它既不燃烧发烟又少。它最大的特点和突破就是树脂体系的重新设计,形成高反应活性的树脂体系,无需溶剂,可直接浸渍基材、铺层。

2. 酚醛树脂复合材料:它由于耐高温、良好的机械强度及物理特性,并兼具有优良制造弹性,目前广泛应用。

该材料由酚醛树脂做基材,加入各式补强纤维而得到。3. 无卤阻燃聚乙烯:原材料丰富,易于加工成型,而被广泛用作铝塑板的芯材。4. 聚氨酯材料:一种有机高分子材料,具有可燃性,由于在加工过程中添加了各种助剂包括阻燃剂等,因此聚氨酯泡沫塑料在燃烧时多为不完全燃烧。

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1 前言 酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。与早期占市场主导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优良胜能。

其重量轻,刚性大,尺寸稳定性好,耐化学腐蚀,耐热性好,难燃,自熄,低烟雾,耐火焰穿透,遇火无洒落物,价格低廉,是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料,因而受到人们的广泛重视。

目前,酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一。消费量不断增长,应用范围不断扩大,国内外研究和开发都相当活跃。然而,酚醛泡沫最大的弱点是脆性大,开孔率高,因此提高它的韧性是改善酚醛泡沫性能的关键技术。本文主要就酚醛泡沫的制备中所用发泡助剂、发泡机理和泡沫增韧的新进展作一介绍。

2 发泡助剂 2.1 催化剂/固化剂 酚醛泡沫一般是在室温或低热条件下制备,因此需以酸作催化剂。当酸作催化剂时,酸能加速树脂分子间的缩聚反应,反应放出的热量促使发泡剂急剧气化,而使乳化树脂膨起,同时树脂固化。反应的催化剂也是树脂的固化剂。

在环境温度下固化剂的类型和数量对获得优质泡沫是极其重要的。固化剂的选择应使聚合物的固化速度与发泡速度匹配。因此,要求所用的固化剂能够使固化速度在很宽的范围内变化,固化反应本身又能在比较低的温度下进行。

固化剂分无机酸和有机酸,无机酸如硫酸、盐酸、磷酸等。有机酸有草酸、已二酸、苯硝酸、酚硝酸、甲苯磺酸,苯磺酸,石油磺酸等。无机酸价格低,但固化速度太快,对金属有很强的腐蚀作用,因此防腐成为酚醛泡沫使用中的一大难题。

研究表明,可利用甲醇、乙醇、丙醇等稀释无机酸达到缓蚀,也可加入抗腐蚀剂如氧化钙、氧化铁、碳酸钙、无水硼砂、碱金属和碱土金属碳酸盐及锌、铝等。有人已考虑用碱中和剂来处理泡沫,但这种方法的有效性尚末得到证实。有关这方面的研究还在进行中。文献曾报导,使用酸性的萘磺酸酚醛既起催化作用又参与酚醛的缩合反应,降低了酸的渗透性,对金属的腐蚀性也就很小。

文献中还提到其它降低泡沫材料腐蚀性方法,如以盐酸作固化剂时首先用真空法除去成型产品中易挥发物,再用NH3除去残存的酸或在80-130℃条件下热处理,或在树脂配方添加中和剂等,这些方法使生产工艺复杂化,并增加成本。 现在采用芳族磺酸为基础的固化剂很普遍。这是因为它腐蚀性小,并具有增塑作用。还有将有机酸和无机酸混合使用。

为保证分散均匀,使用时应将固态有机磺酸配成高浓度的水溶液,一般溶液的浓度在40-65%为宜。 2.2 发泡剂 发泡剂是塑料发泡成型中发泡动力的来源塑料发泡方法一般分为机械发泡、物理发泡和化学发泡。机械发泡是借助于机械的强烈搅拌,使气体均匀地混入树脂中形成气泡。物理发泡则是借助于溶解在树脂中的发泡剂物理状态的改变,形成大量的气泡。

以上两种发泡完全是物理过程,没有发生任何化学变化。化学发泡是发泡过程中使化学发泡剂发生化学变化,从而分解并产生大量气体,使发泡过程进行。发泡剂的种类和用量对发泡效果具有重要影响。

它直接影响泡沫密度,进而影响到产物的物理、机搬胜能。此外,使用发泡剂使泡沫具有大量球状微孔,泡沫耐燃性及韧性提高。 根据酚醛树脂发泡反应机理,大多数以物理发泡方法进行。

物理发泡剂分惰性气体和低沸点液体两类。酚醛泡沫常用的发泡剂为各种沸点在30-60℃之间的挥发性液体,如氟利昂、氯化烃、正戊烷等。现在的科研和工厂生产中使用的发泡剂绝大多数仍然是氟氯烃化合物,其中以氟利昂一11与氟利昂-21的1:4(mol)混和物使用最广泛。氟氯烃发泡剂效果非常好,但氟氯烃会破坏大气的臭氧层,所以已限制使用且开始选择代用品。

在近期的专利中为减少对大气臭氧层的危害,选择了危害小的氟氯烃,如 CF32CF2CHC12、HCF2CF2CEt,被称为不耗臭氧的发泡剂。还有人采用减少氟化物发泡剂的使用量,加入部分代用品,如 F-11和戊烷混合使用。在新的代用品中最有前途的当属惰性气体发泡剂二氧化碳、氮气等。

它们无毒、无污染,臭氧消耗系数(ODP)为零,温室效应系数(GwP)很小,不燃,价廉易得,是氟利昂替代品研究的热点,但难度较高。可喜的是有文献报道,日本的Asahi化工公司的研究者用CO2代替氟氯烃作生产酚醛泡沫材料的发泡剂,效果良好。它们由酚醛共聚树脂(含有羟甲基脲)与发泡剂CO2及催化剂混合物制得的酚醒泡沫材料。其密闭气孔含量为96.0%,气孔直径为190μm,热导率(JISA1412)为0.0231Kcal/m.h.℃,C O2含量为5.2%,脆度(JIS A9511)为11%。

氯化烃中以二氯甲烷最常用,其化学性质较为稳定、发气量也高于氟氯烃,故近年已有许多厂家用之代替氟氯烃或二者并用。在塑料发泡工业中有选用低沸点脂肪族烷烃G4-G7混合物如正戊烷作为发泡剂,但其效果不理想,还有易燃的危险。有时通过几种发泡剂并用的办法来解决发泡剂汽化温度与树脂固化反应速度相匹配的问题,这样发泡剂在汽化时,树脂已具有了适当的粘度,从而有利于泡孔结构的形成和稳定。

化学发泡剂也有应用,如发泡剂H(N,N一二亚硝基五次甲基四胺),它遇酸会强烈分解,释放出氮气,从而使树脂发泡。 2.3 表面活性剂 表面活性剂的分子中含有亲水结构和疏水结构,具有界面走向和降低液体树脂的表面张力的作用,使�。

酚醛树脂(基板材料)怎么处理有什么用

热固性塑料(就是你说的电路板基板材料)的利用—酚醛树脂回收利用 酚醛树脂是苯酚和甲醛在催化剂作用下形成的缩合产物。它是最古老的合成树脂,因其成本低、性能优良,尤其在广泛的温度范围内具有良好的强度和力学性能,故在热固性树脂中用量很多,仅次于聚氨酯。

主要应用是树脂基体和黏合剂,可与木纤维、玻璃纤维、石棉纤维复合制成胶合板、绝缘材料、摩擦材料和家用物品的把柄、把手及许多电热绝缘部件。

因酚醛树脂有阻燃、燃烧时烟少等特点,所以酚醛泡沫可用作建材,如用作房顶绝缘材料。酚醛模压制品可以含有高达50%的填料,木粉、玻璃纤维、碳纤维都可用作填料。固化的酚醛树脂经粉碎可以加入到酚醛树脂中,加入量在5%〜20%之间,不会过多影响树脂的性能,见表1所示。但非缺口冲击强度会下降较多,而缺口冲击强度反而上升(这可能是因改善了裂纹的扩展);拉伸性能下降,尤其是粗填料比较明显;热变形温度、介电强度、吸水性等不受影响。

在加工上,由于加入填料而变得困难,这是因为产生了较高的剪切黏度,需要较高的模压力。 表1 酚醛粉末填料对酚醛树脂性能的影响 试 样 弯曲强度/MPa 拉伸应 缺力冲击 非缺口冲击 热变形温度 /℃ 原始酚醛 85.8 46.7 752 3154 115 酚醛+ 5%粗填料 74 23.1 904 1955 110 酚醛+ 5%中等大小填料 81.2 40.6 1135 2039 107 酚醛+ 5%细填料 79.1 37 967 2376 109 酚醛+ 10%中等大小填料 80.5 736 2039 107 酚醛+ 15%中等大小填料 78.8 820 2018 111 酚酵+ 20%中等大小填料 77 749 1998 109 回收的酚醛树脂粒料可用在酚醛树脂的复合材料中,粉碎粒子的大小影响增强酚醛树脂产品的性能,粒子小有利于改善性能。表2 列出玻璃纤维增强酚醛树脂(40%玻璃纤维)的性能,在其中加人10%再生酚醛后,其性能变化不大。

表2 玻璃纤维增强酚醛树脂的性能 性能 增强酚醛 加10%再生料 性能 增强酚醛 加10%再生料 拉伸强度/MPa 弯曲强度/MPa 室温 94. 5 94.4 室温 218.6 200.3 150 ℃ 63. 9 57.1 150 ℃ 131.0 121.8 酚醛树脂粉碎粒料既可用在酚醛树脂中,又可用在产品性能要求不高的场合,也可用在沥青中。除此之外,酚醛树脂还可用于回收能量,酚醛树脂产品的燃烧值较高,如表3所示。酚醛树脂燃烧放出CO、 NOx、粒子等,不会放出有害气体。

表3 酚醛树脂材料的燃烧性质 增强体 填 料 质量比(树脂:纤维:填料) 燃烧值/(kJ/kg) 玻璃纤维 无 1:02:00 19300 无 硅酸钙、氢氧化铝、玻璃、瓷土 1:00:01 13600 无 木粉、碳酸钙、硅酸钙、瓷土 1:00:01 22500 热固性塑料是不溶不熔的高分子材料,可以通过裂解加以利用,酚醛树脂通过化学裂解过程可回收苯酚。酚醛树脂在440〜500℃进行加氢分解时,液化率为30%,液体产物中有40%〜50% 是苯酚;用活性炭载负白金作催化剂时,液化率可达80%以上。 这是由于酚醛树脂中的—OH或醚键、—CH2OH等基团被吸附在白金催化剂的活性表面上,极大地促进了加氢作用,在交联的亚甲基部位首先发生加氢分解,最先生成酚类,酚类除了苯酚之外,还有高含量甲酚、二甲酚等;其次进行二次热分解和加氢分解,可生成碳氢化合物、环己醇类、气体烃和水。

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