酚(fen)醛樹脂(zhi)的(de)性質特(te)征(zheng) 酚(fen)醛樹脂(zhi)的(de)應用
固體酚醛(quan)樹脂為(wei)黃色(se)、透明(ming)、無定(ding)形塊狀物質,因(yin)含有(you)游(you)離酚而呈微(wei)紅色(se),實體的(de)(de)(de)比重平均1.7左右,易溶于醇(chun),不溶于水(shui)(shui),對水(shui)(shui)、弱酸(suan)(suan)、弱堿(jian)溶液穩(wen)定(ding)。由(you)苯酚和甲醛(quan)在催化劑(ji)條件下縮聚、經(jing)中(zhong)和、水(shui)(shui)洗(xi)而制(zhi)成的(de)(de)(de)樹脂。因(yin)選用催化劑(ji)的(de)(de)(de)不同,可分(fen)為(wei)熱固性(xing)和熱塑性(xing)兩類。酚醛(quan)樹脂具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)耐酸(suan)(suan)性(xing)能、力學性(xing)能、耐熱性(xing)能,廣泛應(ying)用于防腐蝕工(gong)程、膠粘(zhan)劑(ji)、阻燃(ran)材料、砂輪片制(zhi)造等行(xing)業。液體酚醛(quan)樹脂為(wei)黃色(se)、深棕色(se)液體,如(ru):堿(jian)性(xing)酚醛(quan)樹脂主(zhu)要做鑄造黏結(jie)劑(ji)。
酚醛樹脂的性質特征
高溫性能
酚醛樹脂(zhi)最重(zhong)要的特(te)征就是耐(nai)高溫(wen)性(xing),即使(shi)在(zai)非常高的溫(wen)度下,也能保持其結構的整體性(xing)和尺寸的穩定性(xing)。正因(yin)(yin)為這個(ge)原因(yin)(yin),酚醛樹脂(zhi)才被應用于一些高溫(wen)領域,例如耐(nai)火材料(liao),摩擦材料(liao),粘結劑和鑄造行業。
粘結強度
酚(fen)(fen)醛(quan)(quan)樹脂(zhi)一(yi)個重要(yao)(yao)的(de)應用就是作為粘結劑。酚(fen)(fen)醛(quan)(quan)樹脂(zhi)是一(yi)種(zhong)多功能(neng)(neng),與各種(zhong)各樣的(de)有機(ji)和(he)無機(ji)填料(liao)(liao)都能(neng)(neng)相容的(de)物質(zhi)。設(she)計正確的(de)酚(fen)(fen)醛(quan)(quan)樹脂(zhi),潤濕速度特別快。并且(qie)在交聯后可以為磨具(ju)、耐(nai)火材(cai)料(liao)(liao),摩擦材(cai)料(liao)(liao)以及電木粉(fen)提供所需要(yao)(yao)的(de)機(ji)械強度,耐(nai)熱性能(neng)(neng)和(he)電性能(neng)(neng)。
水(shui)溶(rong)(rong)性酚醛(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)或醇(chun)溶(rong)(rong)性酚醛(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi)(zhi)被用來(lai)浸漬紙(zhi)、棉(mian)(mian)布、玻璃、石棉(mian)(mian)和(he)其(qi)它(ta)類似的(de)物質(zhi)為它(ta)們提供機械(xie)強度,電(dian)性能等(deng)。典型(xing)的(de)例(li)子包括(kuo)電(dian)絕(jue)緣和(he)機械(xie)層壓制造,離(li)合器(qi)片和(he)汽車濾清器(qi)用濾紙(zhi)。
高殘碳率
在溫度大約為(wei)1000℃的(de)惰性(xing)(xing)氣(qi)體(ti)條(tiao)件下,酚(fen)(fen)醛(quan)樹脂會(hui)產生(sheng)很高的(de)殘(can)碳,這有利于維持酚(fen)(fen)醛(quan)樹脂的(de)結構穩定(ding)性(xing)(xing)。酚(fen)(fen)醛(quan)樹脂的(de)這種(zhong)特性(xing)(xing),也(ye)是它能(neng)用于耐火材料領域的(de)一個重要原因。
低煙低毒
與(yu)其他樹(shu)脂系(xi)統(tong)相(xiang)比,酚醛樹(shu)脂系(xi)統(tong)具(ju)有低煙(yan)低毒的(de)(de)優勢(shi)。在(zai)燃(ran)燒的(de)(de)情況下,用科學(xue)配方生(sheng)產(chan)出(chu)的(de)(de)酚醛樹(shu)脂系(xi)統(tong),將會緩慢分(fen)解(jie)產(chan)生(sheng)氫(qing)氣、碳氫(qing)化(hua)合物、水蒸氣和碳氧化(hua)物。分(fen)解(jie)過(guo)程(cheng)中所產(chan)生(sheng)的(de)(de)煙(yan)相(xiang)對(dui)少,毒性也相(xiang)對(dui)低。這些特點使(shi)酚醛樹(shu)脂適用于公共運輸和安全要求(qiu)非常嚴格(ge)的(de)(de)領域,如礦山,防護欄(lan)和建筑(zhu)業等(deng)。
抗化學性
交聯后(hou)的酚(fen)醛(quan)樹脂(zhi)可(ke)以抵制任何化學(xue)物質的分解(jie)。例如汽油(you)(you),石油(you)(you),醇(chun),乙二(er)醇(chun),油(you)(you)脂(zhi)和各種碳氫化合(he)物。因其抗化學(xue)穩定(ding)性(xing),適合(he)用于(yu)制作廚衛用具、飲(yin)用水(shui)凈化設(she)備(酚(fen)醛(quan)碳纖維)、電(dian)木茶(cha)盤茶(cha)具、并廣泛用于(yu)罐頭及易拉罐(國家標準(zhun)GB 05009.069-2003)、液(ye)體(ti)容器等(deng)食品飲(yin)料包裝材料中。
熱處理
熱處(chu)理(li)會提(ti)高(gao)固(gu)化(hua)樹(shu)脂(zhi)的(de)玻(bo)(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度,可以(yi)進一步(bu)改善(shan)樹(shu)脂(zhi)的(de)各項性(xing)(xing)能。玻(bo)(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度與(yu)結晶固(gu)體如(ru)聚丙烯的(de)熔(rong)化(hua)狀態相似。酚醛(quan)樹(shu)脂(zhi)最初的(de)玻(bo)(bo)璃(li)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度與(yu)在最初固(gu)化(hua)階段所用的(de)固(gu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度有關。熱處(chu)理(li)過程(cheng)可以(yi)提(ti)高(gao)交聯樹(shu)脂(zhi)的(de)流動(dong)性(xing)(xing)促(cu)使反應進一步(bu)發(fa)(fa)生,同時(shi)也可以(yi)除(chu)去殘留的(de)揮發(fa)(fa)酚,降低收縮(suo)、增(zeng)強(qiang)(qiang)尺寸穩定(ding)性(xing)(xing)、硬度和(he)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度。同時(shi),樹(shu)脂(zhi)也趨(qu)向于收縮(suo)和(he)變脆。樹(shu)脂(zhi)后處(chu)理(li)升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)曲線(xian)將取決(jue)于樹(shu)脂(zhi)最初的(de)固(gu)化(hua)條件和(he)樹(shu)脂(zhi)系統。
發泡性
酚醛(quan)泡(pao)沫是由酚醛(quan)樹脂通過(guo)發泡(pao)而得到(dao)的(de)(de)一種泡(pao)沫塑料。與早期占(zhan)市(shi)場主導(dao)地位的(de)(de)聚(ju)苯乙烯(xi)泡(pao)沫、聚(ju)氯乙烯(xi)泡(pao)沫、聚(ju)氨酯泡(pao)沫等材料相比,在阻燃方面它具有特殊的(de)(de)優(you)良性能。其重量輕(qing),剛(gang)性大,尺寸穩定性好,耐化學腐蝕(shi),耐熱性好,難燃,自熄,低(di)煙霧,耐火(huo)焰穿透,遇火(huo)無灑落物(wu),價格低(di)廉,是電器、儀表、建筑、石油化工(gong)等行業較為理想(xiang)的(de)(de)絕緣隔熱保溫材料,因而受到(dao)人們的(de)(de)廣泛(fan)重視。
酚醛(quan)泡(pao)(pao)沫(mo)已成為泡(pao)(pao)沫(mo)塑料中(zhong)發(fa)展最快的品種之一。消(xiao)費(fei)量不(bu)斷增長,應用范圍不(bu)斷擴(kuo)大,國內外研(yan)究和開(kai)發(fa)都相當活躍。然而,酚醛(quan)泡(pao)(pao)沫(mo)最大的弱(ruo)點是脆性(xing)大,開(kai)孔率(lv)高,因此提高它的韌性(xing)是改善(shan)酚醛(quan)泡(pao)(pao)沫(mo)性(xing)能(neng)的關鍵技術(shu)。
酚醛樹脂的應用
酚(fen)醛樹脂主要(yao)用于制造各種塑料(liao)、涂料(liao)、膠粘劑及合成纖維等。
壓塑粉
生產模(mo)壓(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品的壓(ya)(ya)塑(su)(su)(su)粉(fen)(fen)是(shi)酚(fen)醛(quan)(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi)的主(zhu)要用(yong)途(tu)之一(yi)。采用(yong)輥壓(ya)(ya)法(fa)(fa)、螺旋擠出法(fa)(fa)和(he)乳(ru)液法(fa)(fa)使樹(shu)脂(zhi)浸(jin)(jin)漬(zi)填(tian)料(liao)并與其他(ta)助劑混合均勻,再經粉(fen)(fen)碎過篩即可制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)得壓(ya)(ya)塑(su)(su)(su)粉(fen)(fen)。常用(yong)木粉(fen)(fen)作填(tian)料(liao),為制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)某些高電(dian)絕緣性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)熱(re)性(xing)(xing)(xing)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)件(jian)(jian),也用(yong)云母(mu)粉(fen)(fen)、石棉(mian)粉(fen)(fen)、石英(ying)粉(fen)(fen)等無機填(tian)料(liao)。壓(ya)(ya)塑(su)(su)(su)粉(fen)(fen)可用(yong)模(mo)壓(ya)(ya)、傳遞模(mo)塑(su)(su)(su)和(he)注射成(cheng)型法(fa)(fa)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)各種塑(su)(su)(su)料(liao)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品。熱(re)塑(su)(su)(su)性(xing)(xing)(xing)酚(fen)醛(quan)(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi)壓(ya)(ya)塑(su)(su)(su)粉(fen)(fen)主(zhu)要用(yong)于制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)開關、插(cha)座、插(cha)頭等電(dian)氣零件(jian)(jian),日用(yong)品及其他(ta)工(gong)(gong)業制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)品。熱(re)固(gu)性(xing)(xing)(xing)酚(fen)醛(quan)(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi)壓(ya)(ya)塑(su)(su)(su)粉(fen)(fen)主(zhu)要用(yong)于制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)高電(dian)絕緣制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)件(jian)(jian)。增(zeng)(zeng)強酚(fen)醛(quan)(quan)(quan)塑(su)(su)(su)料(liao)以酚(fen)醛(quan)(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi)(主(zhu)要是(shi)熱(re)固(gu)性(xing)(xing)(xing)酚(fen)醛(quan)(quan)(quan)樹(shu)脂(zhi))溶液或乳(ru)液浸(jin)(jin)漬(zi)各種纖維(wei)及其織物(wu),經干燥、壓(ya)(ya)制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)成(cheng)型的各種增(zeng)(zeng)強塑(su)(su)(su)料(liao)是(shi)重要的工(gong)(gong)業材料(liao)。它不僅機械強度高、綜合性(xing)(xing)(xing)能好(hao),而且可進行機械加工(gong)(gong)。以玻璃纖維(wei)、石英(ying)纖維(wei)及其織物(wu)增(zeng)(zeng)強的酚(fen)醛(quan)(quan)(quan)塑(su)(su)(su)料(liao)主(zhu)要用(yong)于制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)各種制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)動器摩(mo)擦片和(he)化工(gong)(gong)防腐(fu)蝕(shi)塑(su)(su)(su)料(liao);高硅氧玻璃纖維(wei)和(he)碳纖維(wei)增(zeng)(zeng)強的酚(fen)醛(quan)(quan)(quan)塑(su)(su)(su)料(liao)是(shi)航天工(gong)(gong)業的重要耐(nai)燒蝕(shi)材料(liao)。
酚醛(quan)涂料(liao)(liao)以松(song)香改性(xing)的(de)酚醛(quan)樹(shu)脂、丁(ding)醇醚化(hua)的(de)酚醛(quan)樹(shu)脂以及對(dui)叔丁(ding)基酚醛(quan)樹(shu)脂、對(dui)苯基酚醛(quan)樹(shu)脂均與桐(tong)油(you)、亞麻子油(you)有良(liang)好的(de)混溶性(xing),是涂料(liao)(liao)工業的(de)重(zhong)要原(yuan)料(liao)(liao)。前(qian)兩者(zhe)用于配制低、中級(ji)油(you)漆(qi),后(hou)兩者(zhe)用于配制高級(ji)油(you)漆(qi)。
酚醛膠
熱固(gu)性(xing)(xing)(xing)酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)樹(shu)(shu)脂(zhi)也是(shi)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑的(de)重(zhong)要(yao)原料(liao)。單一(yi)的(de)酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)樹(shu)(shu)脂(zhi)膠(jiao)(jiao)性(xing)(xing)(xing)脆,主要(yao)用于膠(jiao)(jiao)合板(ban)和(he)(he)精鑄砂型的(de)粘(zhan)(zhan)(zhan)結。以其(qi)他高聚物(wu)改性(xing)(xing)(xing)的(de)酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)樹(shu)(shu)脂(zhi)為(wei)基料(liao)的(de)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑,在結構膠(jiao)(jiao)中(zhong)占有(you)重(zhong)要(yao)地位。其(qi)中(zhong)酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)-丁腈、酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)-縮(suo)醛(quan)(quan)(quan)、酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)-環氧、酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)-環氧-縮(suo)醛(quan)(quan)(quan)、酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)-尼龍(long)等(deng)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑具(ju)有(you)耐熱性(xing)(xing)(xing)好、粘(zhan)(zhan)(zhan)結強度高的(de)特點。酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)-丁腈和(he)(he)酚(fen)(fen)(fen)醛(quan)(quan)(quan)-縮(suo)醛(quan)(quan)(quan)膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑還具(ju)有(you)抗(kang)張、抗(kang)沖擊、耐濕熱老化等(deng)優(you)異性(xing)(xing)(xing)能,是(shi)結構膠(jiao)(jiao)粘(zhan)(zhan)(zhan)劑的(de)優(you)良品種。
酚醛纖維
主(zhu)(zhu)要(yao)以熱塑性(xing)線型(xing)酚醛(quan)樹脂為(wei)原料,經熔融(rong)紡(fang)(fang)絲后(hou)浸于聚甲醛(quan)及(ji)鹽酸(suan)的(de)水溶(rong)液中作固化(hua)處理,得(de)到甲醛(quan)交聯的(de)體型(xing)結構纖(xian)(xian)維。為(wei)提(ti)高纖(xian)(xian)維強(qiang)(qiang)度和模量,可與5%~10%聚酰胺(an)熔混后(hou)紡(fang)(fang)絲。這類纖(xian)(xian)維為(wei)金黃或黃棕色(se)纖(xian)(xian)維,強(qiang)(qiang)度為(wei)11.5~15.9cN/dtex,抗燃性(xing)能突出,極限(xian)氧指數(shu)為(wei)34,瞬間接(jie)觸近7500℃的(de)氧-乙炔火焰,不(bu)熔融(rong)也不(bu)延燃,具(ju)有自熄性(xing),還(huan)能耐(nai)濃鹽酸(suan)和氫(qing)氟酸(suan),但耐(nai)硫酸(suan)、硝酸(suan)和強(qiang)(qiang)堿的(de)性(xing)能較差。主(zhu)(zhu)要(yao)用作防護服及(ji)耐(nai)燃織物或室內裝(zhuang)飾(shi)品,也可用作絕(jue)緣、隔熱與絕(jue)熱、過濾材料等,還(huan)可加工成低強(qiang)(qiang)度、低模量碳纖(xian)(xian)維、活(huo)性(xing)炭纖(xian)(xian)維和離(li)子交換(huan)纖(xian)(xian)維等。
防腐蝕材料
熱(re)固(gu)(gu)性酚(fen)(fen)醛樹脂(zhi)在防腐蝕(shi)領域中常(chang)(chang)用(yong)的(de)幾種(zhong)(zhong)形(xing)式:酚(fen)(fen)醛樹脂(zhi)涂料;酚(fen)(fen)醛樹脂(zhi)玻璃鋼、酚(fen)(fen)醛-環氧樹脂(zhi)復合玻璃鋼;酚(fen)(fen)醛樹脂(zhi)膠(jiao)泥、砂漿;酚(fen)(fen)醛樹脂(zhi)浸漬、壓(ya)型石(shi)墨(mo)制(zhi)品。熱(re)固(gu)(gu)性酚(fen)(fen)醛樹脂(zhi)的(de)固(gu)(gu)化形(xing)式分為(wei)常(chang)(chang)溫固(gu)(gu)化和熱(re)固(gu)(gu)化兩(liang)種(zhong)(zhong)。常(chang)(chang)溫固(gu)(gu)化可使(shi)用(yong)無毒常(chang)(chang)溫固(gu)(gu)化劑(ji)(ji)NL,也可使(shi)用(yong)苯磺酰氯(lv)或石(shi)油磺酸,但后兩(liang)種(zhong)(zhong)材料的(de)毒性、刺激(ji)性較大。建議(yi)使(shi)用(yong)低毒高(gao)效的(de)NL固(gu)(gu)化劑(ji)(ji)。填料可選擇石(shi)墨(mo)粉(fen)、瓷粉(fen)、石(shi)英粉(fen)、硫(liu)酸鋇粉(fen),不宜采用(yong)輝綠(lv)巖(yan)粉(fen)。
隔熱保溫材料
主要(yao)是(shi)(shi)(shi)酚(fen)醛(quan)樹脂(zhi)的發泡(pao)(pao)材料(liao),酚(fen)醛(quan)泡(pao)(pao)沫(mo)產(chan)品(pin)(pin)特點是(shi)(shi)(shi)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)、隔熱(re)(re)、防火(huo)、質(zhi)輕(qing),作為(wei)絕熱(re)(re)、節能(neng)(neng)、防火(huo)的新材料(liao)可廣泛應用(yong)于中央(yang)空調系統、輕(qing)質(zhi)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)彩鋼板、房(fang)屋隔熱(re)(re)降能(neng)(neng)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)、化工管(guan)道的保(bao)溫(wen)(wen)(wen)材料(liao)(尤其是(shi)(shi)(shi)深低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)的保(bao)溫(wen)(wen)(wen))、車船等場(chang)所的保(bao)溫(wen)(wen)(wen)領域(yu)。酚(fen)醛(quan)泡(pao)(pao)沫(mo)因其導熱(re)(re)系數低(di)(di),保(bao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)好,被譽(yu)為(wei)保(bao)溫(wen)(wen)(wen)之王。酚(fen)醛(quan)泡(pao)(pao)沫(mo)不僅導熱(re)(re)系數低(di)(di)、保(bao)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)好,還(huan)具有(you)難(nan)燃、熱(re)(re)穩定性(xing)(xing)好、質(zhi)輕(qing)、低(di)(di)煙、低(di)(di)毒(du)、耐(nai)熱(re)(re)、力學(xue)強度(du)高、隔音、抗化學(xue)腐蝕能(neng)(neng)力強、耐(nai)侯型好等多項優點,酚(fen)醛(quan)泡(pao)(pao)沫(mo)塑料(liao)原(yuan)料(liao)來(lai)源豐(feng)富,價(jia)格(ge)低(di)(di)廉,而且生產(chan)加工簡單,產(chan)品(pin)(pin)用(yong)途廣泛。