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酚醛树脂

发布时间:2019-05-27 10:26  来源: 本站原创  阅读次数: 1875

  酚醛树脂是人类最早合成的树脂品种,从1905年美国科学家“酚醛树脂之父”Dr.Leo Backe-land将酚醛树脂投人商业化生产至今,已有将近100年的历史。作为酚醛新发展的酚醛泡沫塑料具有制造工艺简单、价格便宜等特点。近年来,随着建筑、石油化工、船舶等产业的快速发展,质轻、防火、低毒的材料逐渐受到重视。在常用的隔热泡沫材料中,酚醛泡沫塑料更具有其他泡沫塑料无法比拟的优势。酚醛泡沫塑料适用温度范围-150——150℃。长期使用温度一般可达140——150℃。

  酚醛泡沫塑料的突出特点是临界氧指数高,其氧指数一般为35%——50%。

  酚醛泡沫塑料热尺寸稳定,变化率小,在使用温度范围内,尺寸变化率小于1%。但是酚醛泡沫塑料也有缺点,比如脆性大,粉化程度高,强度、导热系数受密度的影响较大。

  酚醛泡沫塑料制备

  酚醛泡沫塑料由可溶性树脂加人发泡剂、改性剂及表面活化剂在催化剂(固化剂)的作用下,酚醛分子内发生交联,形成热固性树脂而发泡成型。

  1、可发泡性树脂

  在酸性条件下,甲醛与苯酚的摩尔比为0.7——0.8,生成热塑性酚醛树脂,一般使用化学发泡剂。在碱性条件下,甲醛与苯酚摩尔比为1.2——1.5,生成甲阶酚醛树脂即热固性酚醛树脂,一般使用物理发泡剂。在树脂合成时使用混合催化剂下的酚醛树脂性能好。

  甲阶酚醛树脂是复杂多核苯酚分子缩聚物,易发生缩和反应,粘度增大,可以在室温或低于室温储存4——8周,最多不超过12周。

  2、固化剂

  固化剂也称酸性催化剂。无机酸或有机酸都有利于树脂的交联固化,引起热量的增大,促进发泡剂汽化。固化剂的选择,对泡沫的结构和强度都有较大的影响。强无机酸腐蚀金属,多采用温和催化剂,如磷酸和苯磺酸。

  3、表面活性剂

  表面活性剂即气泡稳定剂。它能降低酚醛表面张力,产生的泡沫微细化、稳定化,泡沫均匀致密,防止发泡的薄气泡壁破裂,发生Marangoni效应。常用的表面活性剂如硅酮和吐温系列。

  4、发泡剂

  甲阶酚醛树脂含有10%一20写质量分数的水和少量游离甲醛,在发泡中可以起到发泡剂作用,但得到不规则大孔的泡沫,需加发泡剂。常用物理发泡剂为低沸点的挥发性液体如氢氟烃、二氯甲烷和正戊烷等。还有固体发泡剂,如铝粉、NaZ503等。

  5、改性剂

  酚醛泡沫塑料具有脆性,提高其强度、增强韧性的改性研究十分活跃。在合成酚醛时加入间苯二酚或加人糖醛,提高其机械强度和耐潮湿性;在发泡时与多异氰酸醋混合,分子间进行反应,提高交联程度,韧性得到加强;加入低成本的非反应型的填料可以提高酚醛制品的脆性或降低对金属的腐蚀性等。

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