酚醛树脂解析课件.ppt

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1、热固性树脂---酚醛树脂BeijingTechnologyandBusinessUniversity北京工商大学提纲酚醛树脂、氨基树脂和脲醛树脂的组成及制备方法。酚醛树脂、氨基树脂和脲醛树脂的固化方法酚醛树脂、氨基树脂和脲醛树脂的性能特点二酚醛树脂及塑料(PhenolicFormaldehydeResin)1.酚醛树脂的简介以酚类化合物与醛类化合物经缩聚反应制成的聚合物称为酚醛树脂，其中以苯酚和甲醛为原料缩聚的酚醛树脂最为常用，英文简称为PF。酚醛树脂历史以酚醛树脂为主要成分并添加大量其他助剂而制成的制品称为酚

2、醛塑料。酚醛树脂为第一个工业化的合成树脂品种。它于1909年由比利时裔美国科学家贝克莱特(backland）首先实现工业化生产。因价格低廉、原料丰富、性能独特而获得迅速发展，其目前产量在塑料中排第六位，在热固性塑料中排第一位，产量占塑料的5％左右。酚醛树脂纯PF树脂因性脆及机械强度低等缺点，很少单独加工成制品。一般酚醛树脂的制品为在树脂中加入大量填料以进行改性，并以填料的品种不同而具有不同的优异性能，并应用在不同领域。酚醛树脂常制成如下塑料制品：PF模塑料制品、PF层压制品、PF泡沫塑料制品、PF纤维制品、PF

3、铸造制品及PF封装材料等六种，并以前三种最为常用。2酚醛树脂的结构与制备酚醛树脂以酚类单体和醛类单体在酸性或碱性催化条件下合成的高分子聚合物。酚类单体主要为苯酚，其次为甲酚和二甲酚等；醛类单体主要为甲醛，有时也用糠醛及乙醛。在酚醛两种单体中，苯酚具有邻位、对位三个活性；醛类具有两个活性点。在反应中，如果醛的比例大于酚，则多余的醛会同酚的第三个活性点反应，从而生成体型交联聚合物；反之，如果醛的比例小于酚，则生成线型聚合物。酚醛树脂酚醛树脂的具体成分复杂，其固化树脂的具体结构不能准确测定。在具体合成反应中，酚和醛两

4、种单体的比例及催化剂性质不同，可以分别合成热塑性树脂和热固性树脂两种。1)．热塑性酚醛树脂热塑性酚醛树脂为线型结构，具有可溶可熔的特点。纯热塑性酚醛树脂加热也不交联固化，只有加入适当的固化剂时才可固化。通过控制催化剂的酸碱性以及苯酚／甲醛的比例，制备热塑性或热固性酚醛树脂。热塑性酚醛树脂热塑性酚醛树脂的缩聚反应一般是在强酸催化剂（如HCI，pH＜3）存在下，甲醛和苯酚的摩尔比小于1（如在0．80-0．86）时，合成的一种热塑性线型树脂。这类树脂为松香状，性脆、可溶、可熔。热固性酚醛树脂过量的甲醛与苯酚（摩尔比为

5、1．1-l．5）在碱性催化剂（NH3、Ba（OH）2、NaOH)存在下pH8-11,缩聚反应而成的。第一步，苯酚分子中的羟基(-OH)的邻位和对位苯环的氢原子，能与甲醛进行加成反应，生成羟甲基苯酚。第二步，羟甲基苯酚可进一步发生缩聚反应，主要有下列两种可能的缩聚反应:甲阶-丙阶酚醛树脂把线型或支链分子称为甲阶酚醛树脂，也称A阶树脂，能溶于乙醇、丙酮及碱的水溶液中，由于它含有较多的可进一步反应的羟甲基和反应活性点，加热后可逐步转变为乙阶树脂。乙阶树脂不溶于碱液，（少量交联）但可全部或部分溶于乙醇及丙酮中，加热后进

6、而转变成丙阶树脂。丙阶树脂为不溶不熔的体型聚合物。酚醛树脂固化热塑性酚醛树脂与热固性酚醛树脂能相互转化：热塑性树脂用甲醛处理后可转变成热固性树脂；热固性树脂在酸性介质中用苯酚处理可变成热塑性酚醛树脂。固化方法不同：热固性酚醛树脂在加热条件下，自身有交联能力而形成网状分子；热塑性酚醛树脂自身没有交联能力，在固化交联剂的作用下，苯环上未反应的氢可与交联剂形成亚甲基桥键而交联，常用的固化交联剂是六次甲基四胺（俗称乌洛托品入其加入量一般为10％一13％。六次甲基四胺3．改性PF树脂通过改性方法克服PF缺点，如耐热性及抗

7、氧化能力不高、性脆、对玻璃纤维粘附力差、易吸水、高频绝缘性和耐电弧较差等。①封锁酚羟基，可改善其吸水、变色及交联过快的缺点。②引入其他组分，包围酚羟基，使之丧失活性；如引入聚乙烯醇缩醛和环氧树脂等。③与多价元素Ca、Zn、Mg、Cd等形成络合物。④用杂原子O、S、N、取代亚甲基键合基团。⑤共混其他高分子聚合物材料。PF的具体改性品种①聚乙烯醇缩醛改性PF，可以改善PF对玻璃纤维的粘合性，克服其脆性，提高玻璃钢制品的力学强度。②环氧树脂改性PF，改性品种兼有环氧树脂的粘合性和PF的耐热性，克服PF的脆性。③有机硅

8、改性PF，可改进PF的脆性、耐热性、耐低温性、冲击强度和韧性。④硼改性PF，可提高耐热性、瞬时耐高温及机械强度等。⑤磷改性PF，具有突出的耐热性和抗火焰性。⑥共混PF，丁睛橡胶、热塑性弹性体、聚氯乙烯及尼龙等。4酚醛模塑料酚醛模塑料又称为酚醛压塑粉，它是以酚醛树脂为基础，加入粉状填料、固化剂、固化促进剂、稀释剂、润滑剂、脱模剂、着色剂等混合而成的。酚醛模塑料的组成①树脂选用热塑性PF或