合成材料-熱固性塑料

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1、定義：只能加工成型一次，不能再熔融回收利用的一類塑料熱固性樹脂與熱塑性塑料的區(qū)別：1、從分子結(jié)構(gòu)上：熱塑：交聯(lián)度低，線型或支鏈型，可熔融塑化，M熱固：交聯(lián)度高，立體網(wǎng)狀，不熔不溶，M--∞2、加工中的變化：熱塑：物理變化——〉熔融塑化——〉冷卻固化熱固：化學(xué)反應(yīng)壓力——〉與固化劑密切接觸；溫度——〉加速交聯(lián)反應(yīng)熱固性樹脂的分類●酚醛樹脂（PF）●環(huán)氧樹脂（EP）●不飽和聚酯樹脂（UP）●熱固性聚氨酯（PUR）●有機(jī)硅樹脂●氨基樹脂一、酚醛樹脂（PF）◆以酚類和醛類縮聚而成（用量最大的是苯酚和甲醛的縮聚物）◆最早開發(fā)生產(chǎn)的塑料材料1872年Baye

2、r實(shí)驗(yàn)室中合成，1909年美國進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)◆熱固性酚醛樹脂的生產(chǎn)酚/醛摩爾比<=1（苯酚：甲醛=1：1.5）；堿催化；甲/乙/丙三階段;溫度：70~90oC時(shí)間：1~2h控制反應(yīng)：粘度法、混濁法、折射率法酚醛樹脂◆熱塑性酚醛樹脂的生產(chǎn)酚/醛摩爾比≥1；酸催化溫度：70~90oC時(shí)間：1~2h外加固化劑(烏洛托品)固化◆熱塑性/熱固性酚醛樹脂的區(qū)別縮合反應(yīng)/加成反應(yīng)羥甲基含量支鏈醚鍵固化方法在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化酚醛樹脂的性能優(yōu)點(diǎn)：比重小,強(qiáng)度較高,耐熱,堅(jiān)硬耐磨,耐火焰,耐電弧性好,抗氧化,尺寸穩(wěn)定,耐蠕變,價(jià)格低,工藝性好,耐多數(shù)溶劑和酸/

3、鹽,電絕緣好(不適合高頻電場,潮濕敏感性大)缺點(diǎn)：酚羥基易吸水使其電絕緣性變差機(jī)械強(qiáng)度降低質(zhì)脆/抗沖性差,耐堿性較差,PF加工工藝注射模塑:最常用,較短的周期和較少的廢邊角料壓縮模塑:最古老的模塑方法傳遞模塑:預(yù)成型物或粉末的預(yù)熱可在射頻（RF）預(yù)熱器中完成發(fā)泡成型:Novdak型;Resol型PF的應(yīng)用高溫電氣設(shè)備：烤爐、滑輪、手柄作為金屬取代品：汽車傳遞反應(yīng)器、汽車水泵、剎車活塞等。電氣與電子業(yè)：連接器、高溫盤管及開關(guān)通用酚醛樹脂◆長期用作介電連接器殼體◆可在215.5℃下焊接工程酚醛樹脂PF的應(yīng)用電氣零件(開關(guān)/燈頭/插座);板,管,棒,型

4、材;機(jī)械零件(齒輪/軸瓦/剎車片);燒蝕材料(導(dǎo)彈外殼/飛船抗熱罩);蜂窩結(jié)構(gòu)材料(飛機(jī)/輪船)—剛性好/抗彎強(qiáng)度大/絕熱/隔音;隔熱及耐高溫材料;PF新技術(shù)與新應(yīng)用酚醛燒蝕材料碳-碳復(fù)合材料酚醛摩擦材料酚醛防腐蝕涂料酚醛纖維甲酚-甲醛樹脂(耐熱性/介電損耗更優(yōu))二、環(huán)氧樹脂（EP）＊環(huán)氧是指在聚合物分子鏈中含有仲醇基和醚鍵，同時(shí)在分子的兩端帶有反應(yīng)活性環(huán)氧基的聚合物＊環(huán)氧樹脂的固化可以用脂肪多胺或聚酰胺在室溫下進(jìn)行。升高溫度下，可以用酐、羧酸、芳香族胺、脲及酚甲醛縮聚物來固化＊單體：雙酚A+環(huán)氧氯丙烷(90%以上)環(huán)氧樹脂（EP）環(huán)氧樹脂是用固

5、化劑固化的熱固性塑料。它的粘接性極好，電學(xué)性質(zhì)優(yōu)良，機(jī)械性質(zhì)也良好。環(huán)氧樹脂的主要用途是作金屬防蝕涂料和粘接劑，常用于印刷線路板和電子元件的封鑄。1933德國研制;1947美國工業(yè)化;廣泛應(yīng)用于絕緣材料/防腐材料/涂料/粘合劑具體:電子/電工43%;涂料25%;建筑16%;粘合劑13%可以分為:低分子量/中分子量/高分子量(n:0-2-5-)主要指標(biāo):環(huán)氧當(dāng)量(環(huán)氧值/環(huán)氧基含量)/酯化當(dāng)量/無機(jī)氯/有機(jī)氯固化體系:催化類(叔胺/BF3/SnCl4)+5-15%;反應(yīng)類(胺/酸酐/高分子/潛伏性)+計(jì)算EP性能無定形良好的加工工藝性良好的粘結(jié)性低

6、收縮率高的電絕緣性良好的耐腐蝕性良好的耐熱性機(jī)械性能好易老化耐候性差EP性能EP牌號:常溫下液體:E-51(44,42,35,31)--618,6101,634,637,638常溫下固體:E-20(14,12,06,03)—601,603,604,607,609作為涂料應(yīng)用時(shí)EP與其他材料的比較不飽和聚酯:成型收縮大(12%),耐堿性不如EP乙烯基樹脂:耐蝕性更好,力學(xué)性能不如EP聚氨酯:固化溫度范圍寬,漆膜附著力強(qiáng),耐磨,耐溶劑,高/低溫性能好.耐水/堿性較差丙烯酸樹脂:施工修補(bǔ)簡便,熱塑性/熱固性,一般做墻面涂料/汽車涂料作為涂料應(yīng)用時(shí)EP的

7、常用添加成分增塑劑:DBP,聚硫橡膠,丁腈橡膠流動改性劑:丙酮,甲苯,苯乙烯,環(huán)氧丙烷填料:石棉,石英粉,云母,金屬粉,玻纖,玻璃布EP性能EP性能EP性能EP的應(yīng)用保護(hù)性涂布（粘結(jié)、耐腐蝕、室溫固化）食品罐、家具、醫(yī)院實(shí)驗(yàn)用品粘結(jié)劑（耐高溫、改善的耐化學(xué)性）汽車、飛機(jī)行業(yè)使用普遍多官能團(tuán)樹脂粘結(jié)劑——〉宇航體模塑、澆鑄和制模（電絕緣、低收縮率）絕緣開關(guān)齒輪、儀表變壓器層合及復(fù)合物生產(chǎn)油田使用的纖維纏繞玻璃增強(qiáng)管生產(chǎn)壓力容器，火箭電機(jī)罩殼建筑業(yè)（玻璃鋼/結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)）EP的應(yīng)用1.環(huán)氧樹脂涂料環(huán)氧樹脂在涂料工業(yè)中的應(yīng)用,是利用其萬能粘結(jié)性和優(yōu)良的耐化

8、學(xué)藥品性.常溫固化型環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂涂料的一個應(yīng)用分類。它的優(yōu)點(diǎn)是在10oC以上的溫度即能形成高硬度的耐化學(xué)涂膜，缺點(diǎn)是易泛黃而且初期