酚醛树脂解析ppt课件.ppt
《酚醛树脂解析ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《酚醛树脂解析ppt课件.ppt(45页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、热固性树脂热固性树脂-酚醛树脂酚醛树脂提提 纲纲 酚醛树脂、氨基树脂和脲醛树脂的组成及制备方酚醛树脂、氨基树脂和脲醛树脂的组成及制备方法。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固化方法 酚醛树脂、氨基树脂和脲醛树脂的性能特点酚醛树脂、氨基树脂和脲醛树脂的性能特点二二 酚醛树脂及塑料酚醛树脂及塑料( (Phenolic Formaldehyde Resin) ) 1.1.酚醛树脂的简介酚醛树脂的简介 以以酚类化合物与醛类化合物经缩聚反应制成的聚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合物称为酚醛树脂,其中以,其中以苯酚和甲醛为原料缩苯酚和甲醛为
2、原料缩聚的酚醛树脂最为常用,英文简称为聚的酚醛树脂最为常用,英文简称为PFPF。 酚醛树脂历史酚醛树脂历史 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醛塑料。酚醛树脂为第一个工业成的制品称为酚醛塑料。酚醛树脂为第一个工业化的合成树脂品种。它于化的合成树脂品种。它于19091909年由比利时裔美国年由比利时裔美国科学家贝克莱特科学家贝克莱特(backland(backland)首先实现工业化生产。)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
3、性塑展,其目前产量在塑料中排第六位,在热固性塑料中排第一位,产量占塑料的料中排第一位,产量占塑料的5 5左右。左右。 酚醛树脂酚醛树脂 纯纯PFPF树脂因性脆及机械强度低等缺点,很少单独树脂因性脆及机械强度低等缺点,很少单独加工成制品。加工成制品。一般酚醛树脂的制品为在树脂中加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。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:酚醛树脂常制成如下塑料制品:PFPF模塑料制品、模塑料制品、PFPF层压制品、层压制品、PFPF泡沫塑
4、料制品、泡沫塑料制品、PFPF纤维制品、纤维制品、PFPF铸造制品及铸造制品及PFPF封装材料等六种,并以前三种最为封装材料等六种,并以前三种最为常用。常用。 2 2 酚醛树脂的结构与制备酚醛树脂的结构与制备 酚醛树脂以酚醛树脂以酚类单体和醛类单体在酸性或碱性催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化条件下合成的高分子聚合物。酚类单体主要为。酚类单体主要为苯酚,其次为苯酚,其次为甲酚甲酚和二甲酚等;醛类单体主要为和二甲酚等;醛类单体主要为甲醛甲醛,有时也用糠醛及乙醛。,有时也用糠醛及乙醛。 在酚醛两种单体中,在酚醛两种单体中,苯酚具有邻位、对位三个活苯酚具有邻位、对位三个活
5、性;醛类具有两个活性点。在反应中,如果醛的性;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。的比例小于酚,则生成线型聚合物。酚醛树脂酚醛树脂 酚醛树脂的具体成分复杂,其固化树脂的具体结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。构不能准确测定。 在具体合成反应中,酚和醛两种单体的比例及催在具体合成反应中,酚和醛两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化剂性质不同,可以分别
6、合成热塑性树脂和热固性树脂两种。性树脂两种。1)1)热塑性酚醛树脂热塑性酚醛树脂 热塑性酚醛树脂为线型结构,具有可溶可熔的特热塑性酚醛树脂为线型结构,具有可溶可熔的特点点。纯热塑性酚醛树脂加热也不交联固化,只有。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。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,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。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 热塑性酚醛树脂的缩聚反应一般是在强酸催化剂热塑性酚醛树脂的缩聚反应一般是在强酸催化剂 (如(如 HCIHCI,pHpH3
7、 3)存在下,甲醛和苯酚的摩尔)存在下,甲醛和苯酚的摩尔比小于比小于 1 1 (如在(如在 0 080-080-08686)时,合成的一)时,合成的一种热塑性线型树脂。种热塑性线型树脂。这类树脂为松香状,性脆、这类树脂为松香状,性脆、可溶、可熔。可溶、可熔。热固性酚醛树脂热固性酚醛树脂 过量的甲醛过量的甲醛与苯酚与苯酚(摩尔比为摩尔比为1 11-l1-l5 5)在)在碱性催化剂碱性催化剂(NHNH3 3、BaBa(OHOH)2 2、NaOH) NaOH) 存在下存在下pH 8-11,pH 8-11,缩聚反应而成的。缩聚反应而成的。 第一步,苯酚分子中的羟基第一步,苯酚分子中的羟基(-OH)(-
8、OH)的邻位和对位苯环的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有下列两种可能的缩聚反应: :甲阶甲阶- -丙阶酚醛树脂丙阶酚醛树脂 把线型或支链分子称为甲阶酚醛树脂,也称把线型或支链分子称为甲阶酚醛树脂,也称A A阶树阶树脂,脂,能溶于乙醇、丙酮及碱的水溶液中,由于它能溶于乙醇、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,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
9、脂。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)乙阶树脂不溶于碱液,(少量交联)但可全部或但可全部或部分溶于乙醇及丙酮中,部分溶于乙醇及丙酮中,加热后进而转变成丙阶加热后进而转变成丙阶树脂。树脂。 丙阶树脂为不溶不熔的体型聚合物丙阶树脂为不溶不熔的体型聚合物。 酚醛树脂固化酚醛树脂固化 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。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
10、固性酚醛树脂在加热条件下,自身固化方法不同: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,键而交联,常用的固化交联剂是六次甲基四胺(俗称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乌洛托品入其加入量一般为1010一一 1313。 六次甲基四胺六次甲基四胺3 3改性改性PFPF树脂树脂 通过改性方法通过改性方法克服克服PFPF缺点,如缺点,如耐热性及抗
11、氧化能力不高、耐热性及抗氧化能力不高、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。弧较差等。 封锁酚羟基封锁酚羟基,可改善其吸水、变色及交联过快的缺点。,可改善其吸水、变色及交联过快的缺点。 引入其他组分,包围酚羟基,使之丧失活性引入其他组分,包围酚羟基,使之丧失活性;如引入聚;如引入聚乙烯醇缩醛和环氧树脂等。乙烯醇缩醛和环氧树脂等。 与多价元素与多价元素 CaCa、ZnZn、MgMg、CdCd等形成络合物等形成络合物。 用杂原子用杂原子 O O、S S、N N、取代亚甲基键合基团。、取代亚甲基键合基团。 共混其他高分子聚合物材
12、料。共混其他高分子聚合物材料。PFPF的具体改性品种的具体改性品种 聚乙烯醇缩醛改性聚乙烯醇缩醛改性PFPF,可以改善,可以改善PFPF对玻璃纤维的粘合性,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。克服其脆性,提高玻璃钢制品的力学强度。 环氧树脂改性环氧树脂改性PFPF,改性品种兼有环氧树脂的粘合性和,改性品种兼有环氧树脂的粘合性和PFPF的的耐热性,克服耐热性,克服PFPF的脆性。的脆性。 有机硅改性有机硅改性PFPF,可改进,可改进PFPF的脆性、耐热性、耐低温性、冲的脆性、耐热性、耐低温性、冲击强度和韧性。击强度和韧性。 硼改性硼改性PFPF,可提高耐热性、瞬时耐高温及机
13、械强度等。,可提高耐热性、瞬时耐高温及机械强度等。 磷改性磷改性PFPF,具有突出的耐热性和抗火焰性。,具有突出的耐热性和抗火焰性。 共混共混PFPF,丁睛橡胶、热塑性弹性体、聚氯乙烯及尼龙等。,丁睛橡胶、热塑性弹性体、聚氯乙烯及尼龙等。4 4 酚醛模塑料酚醛模塑料 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、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。稀释剂、润滑剂、脱模剂、着色剂等混合而成的。 酚醛模塑料的组成酚醛模塑料的组成 树脂树脂 选用热塑性选用热塑性PFPF或
14、甲阶热固性或甲阶热固性PFPF,大都为固,大都为固体粉末。加入量为体粉末。加入量为35355555,可起到粘合剂的作,可起到粘合剂的作用。树脂的性质在一定程度上决定制品的最终性能。用。树脂的性质在一定程度上决定制品的最终性能。 填料填料 起到骨架作用,加入量为起到骨架作用,加入量为30306060。填。填料的性质影响制品的机械强度、耐热性、电绝缘性料的性质影响制品的机械强度、耐热性、电绝缘性和成本的高低。常用的填料有玻璃纤维、石棉、木和成本的高低。常用的填料有玻璃纤维、石棉、木粉、棉绒、织物碎片、碳酸钙、滑石粉、云母粉及粉、棉绒、织物碎片、碳酸钙、滑石粉、云母粉及石英粉等。石英粉等。酚醛模塑料
15、的组成酚醛模塑料的组成 固化剂固化剂 当选用热塑性当选用热塑性PFPF树脂时需要加入六次甲基四胺,树脂时需要加入六次甲基四胺,加入量为加入量为10101515。选用热固性。选用热固性PFPF树脂时,有时也加入树脂时,有时也加入2 26 6的固化剂。的固化剂。 固化促进剂固化促进剂 其作用为促进树脂的固化,具体其作用为促进树脂的固化,具体MgOMgO、CaOHCaOH等,加入量为等,加入量为0.50.54 4。 润滑剂润滑剂 改善加工流动性和粘膜性,常用硬脂酸、硬脂改善加工流动性和粘膜性,常用硬脂酸、硬脂酸镁及硬脂酸锌等。酸镁及硬脂酸锌等。 增塑剂增塑剂 改善改善PFPF的可塑性及流动性,内增塑
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 酚醛树脂 解析 ppt 课件
限制150内