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《什么是酚醛树脂》
作者:佚名 来源:网络 点击数: 日期:2008-1-21
问题:什么是酚醛树脂?酚醛树脂是什么意思?

酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂,它是最早合成的一类热固性树脂。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。

酚醛树脂一般可分为两类,一类是热固性酚醛树脂(Reslo型),采用碱作催化剂,在其加工成型时不需要添加固化剂,因此又称一步法树脂,常见表观为液体状;另一类是线型热塑性酚醛树脂(Novolak型),采用酸作催化剂,加工成型时需要加入固化剂,因此又称为二步法树脂,常见表观为固体状。

热固性酚醛树脂具有很强的浸润能力,成型性能好,体积密度大,气孔率低,用于耐火制品,该树脂在15℃-20℃下可保持三个月。酚醛树脂制品优点主要是尺寸稳定,耐热、阻燃,电绝缘性能好,耐酸性强,它主要应用于运输业、建筑业、军事业、采矿业等多种行业,应用广泛。

一、合成原理

在NH4OH、NaOH或NaCO3等碱性物质的催化下,过量的甲醛与苯酚(其摩尔比大于1)反应生成热固性酚醛树脂。其反应过程如下:在碱性催化剂存在下使反应介质PH大于7,苯酚和甲醛首先发生加成反应生成一羟甲基苯酚。

室温下,在碱性介质中的酚醇是稳定的,一羟甲基苯酚中的羟甲基与苯酚上的氢的反应速度比甲醛与苯酚的邻位和对位上的氢的反应速度小,因此一羟甲基苯酚不容易进一步缩聚,只能生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚。

热固性酚醛树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式:酚醛树脂涂料;酚醛树脂玻璃钢、酚醛-环氧树脂复合玻璃钢;酚醛树脂胶泥、砂浆;酚醛树脂浸渍、压型石墨制品。热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。建议使用低毒高效的NL固化剂。填料可选择石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸钡粉,不宜采用辉绿岩粉。

酚醛树脂原料价格便宜,生产工艺简单成熟,制造及加工设备投资少,成型容易。树脂既可混入无机或有机填料制成模塑料,也可湿渍织物制成层压制品,还可作工业用树脂广泛用于摩擦材料、研磨材料、绝热绝缘材料、壳模铸造、木材加工和涂料等领域。

酚醛树脂于1909年首先在美国实现工业化生产,是世界上最早实现工业化生产的合成树脂。1946年,我国上述塑料厂开始小批量生产,50年代在国内得到普遍发展,至80年代开始进入了发展鼎盛期,生产企业遍及全国各地。

酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。

酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂,但由于它原料易得,合成方便,以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,而且树脂本身又有广泛改性的余地,所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面(空间飞行器、火箭、导弹等)作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。

酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成瓜不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这

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