h 熱固性塑料

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1、第二章熱固性塑料第一節(jié)酚醛材料Phenol-formadehydePesin(PF)1.酚醛材料發(fā)展歷史(1)1872～1899德國化學(xué)家Bayer/Smith/Kleeberg等人進(jìn)行了酚與醛的縮合反應(yīng)，得到棕紅色不可處理的樹枝狀產(chǎn)物。時間人物主要貢獻(xiàn)存在問題1872BAYER酸催化下，酚與醛可反應(yīng)，難于進(jìn)一步處理。得到白色結(jié)晶物。1899Smith甲醛與多元酚反應(yīng)，催化反應(yīng)劇烈，不易控制。劑為濃鹽酸和五倍子酸。Kleeberg進(jìn)行應(yīng)用研究，稀鹽酸、收縮嚴(yán)重，產(chǎn)物不定。溶劑、乙醛、多聚甲醛，得到可切削制品。Blumer酒石酸催化，低溫反應(yīng)減多孔、龜裂、收縮1902Lugt少龜裂，得到商品

2、酚醛樹脂Laccain。1905比利時裔1.控制催化劑和酚/醛比，燒蝕材料美國科學(xué)得到熱固性和熱塑性PF。1907家2.高溫模壓成型，得到無龜Baekeland裂制品。3.木粉和纖維增加韌性。4.1910年10月10日，成立Bakelite公司，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)PF。5.先后申請了400個專利，預(yù)見了所有PF的應(yīng)用。1946年上海塑料小規(guī)模生產(chǎn)。廠2.合成反應(yīng)２.１基本反應(yīng)（１）苯酚與甲醛反應(yīng)生成羥甲基酚OHOH+CH2OCH2OH（２）羥甲基酚與苯酚反應(yīng)OHOHOHOHCH2OH+CH2（３）羥甲基酚之間的反應(yīng)OHOHOHOHCH2OH+HOH2CCH2OCH2（４）羥甲基酚與甲醛反應(yīng)O

3、HOHOHCHO2CH2OH+CH2OCH2OHHOH2CCH2OHCHOHCHOH22２.２影響反應(yīng)的因素（１）原料比酚／醛>1主要反應(yīng)OHOHOHOH2+CH2OCH2OHCH2OHOHOHOHOH3+2CH2OCH2OHCH2CH2酚／醛<1OHOH+CHOCHOH1222CHOH2OHOH+3CH2OHOH2CCH2OHCHOH2OHOHHOHCCHCHOH222CHOHCHOH22（２）催化劑PH<5（酸性催化劑）OHOHOHOHCH2OH+HOH2CCH2PH>10（堿性催化劑）OHOHOHCHO2CH2OH+CH2OCH2OHHOH2CCH2OHCHOHCHOH22催化劑PH

4、<5PH>10酚／醛（酸性）（堿性）>1（酚>醛）1.迅速反應(yīng)，產(chǎn)物不1.反應(yīng)速度慢，產(chǎn)物含有羥甲基。不含有羥甲基。2.得到熱塑性ＰＦ。2.工業(yè)上不采用。<1（酚<醛）1.反應(yīng)劇烈，直接固1.反應(yīng)速度慢。含有化成熱固性產(chǎn)品。羥甲基基團(tuán)。2.無工業(yè)價值。2.熱固性酚醛樹脂。１.材料分子結(jié)構(gòu)特征（１）具有優(yōu)良的力學(xué)性能和電性能，強度和彈性模量都比較高，長期經(jīng)受高溫后的強度保持率高，使用溫度高。（２）尺寸穩(wěn)定性好，且阻燃性好，發(fā)煙量低。（３）模量高，可做輕結(jié)構(gòu)材料使用。（４）耐熱性好，通常可以在１５０℃以下長期使用。（５）耐化學(xué)腐蝕性好，可耐有機溶劑和弱酸弱堿，但不耐濃硫酸，硝酸，強堿及強氧化劑

5、的腐蝕。（６）絕熱性能好，有較高的絕緣電阻和介電強度，所以是一種優(yōu)良的工頻絕緣材料，但其介電常數(shù)的介電損耗比較大。此外，但性能會受到溫度和濕度的影響，特別是含水量大于5%時，電性能會迅速下降。２.熱塑性酚醛樹脂合成與固化熱塑性酚醛樹脂＋六次甲基四胺→固化產(chǎn)物六次甲基四胺二甲醇胺或或３.熱固性酚醛樹脂合成與固化熱固性酚醛樹脂的合成是用苯酚和過量的甲醛在（物質(zhì)的量的比為1.1～1.5）。在堿性催化劑如氫氧化鈉存在下（PH=8～11）縮聚反應(yīng)而成的熱固行酚醛樹脂在固化過程中可以分為三個階段，甲階酚醛樹脂為線性結(jié)構(gòu)，可溶于丙酮、乙醇中。由于甲階酚醛樹脂帶有可以反應(yīng)的羥甲基和活潑的氫原子，所以在一定

6、的條件下，它就可以繼續(xù)進(jìn)行縮聚反應(yīng)成為一種部分溶解于丙酮或乙醇中的酚醛樹脂，稱為乙階酚醛樹脂。乙階酚醛樹脂的分子鏈上有支鏈，有部分的交聯(lián)，結(jié)構(gòu)也較甲階酚醛樹脂復(fù)雜。這種數(shù)值呈固態(tài)，有彈性，加熱只能軟化，不熔化。乙階酚醛樹脂中仍然帶有可反應(yīng)的羥甲基。如果對乙階酚醛樹脂繼續(xù)解熱，它就會繼續(xù)反應(yīng)，分子鏈交聯(lián)成立的立體網(wǎng)狀節(jié)后，形成了不溶不榕，完全硬化的固體，成為丙階酚醛樹脂。４.酚醛制品（１）酚醛泡沫塑料酚醛泡沫塑料是熱塑性或甲階熱固性酚醛樹脂，加入發(fā)泡劑（如NH4SO4,CaHSO3等）固化劑等，經(jīng)發(fā)泡固化后，即得到酚醛泡沫塑料。酚醛泡沫塑料的優(yōu)點是質(zhì)量輕，剛性大，尺寸穩(wěn)定性好、耐熱性高、阻燃

7、性好、價格低等，缺點是脆性大。酚醛泡沫塑料主要可用于耐熱和隔熱的建筑材料、救生材料、以及保存和運輸鮮花的親水材料。（２）酚醛蜂窩板（３）酚醛層壓板酚醛層壓塑料是以甲階熱固性酚醛樹脂以粘合劑，以石棉布、牛皮、玻璃布、木材片以及絕緣紙等片狀填料為基材，放入到層壓機內(nèi)通過加熱加壓成層壓板、管材、棒材或其他制品。酚醛層壓塑料的特點是力學(xué)性能好，吸水小，尺寸穩(wěn)定性好、耐熱性優(yōu)良、價格低廉且可根據(jù)不同的性能要求選擇不同的性能要求選擇