山东圣泉化工讲课资料.ppt

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1、酚醛树脂在砂轮行业的应用济南圣泉集团酚醛树脂研究所姜广锋题目关键词酚醛树脂砂轮提纲第一部分：酚醛树脂介绍1、酚醛树脂的特点、分类以及应用领域2、酚醛树脂的原料、合成反应及固化3、酚醛树脂改进及发展方向第二部分：酚醛树脂在砂轮方面的应用情况1、砂轮简介2、砂轮用酚醛树脂简介第三部分：如何正确的选择使用酚醛树脂第四部分：砂轮用酚醛树脂分类介绍第一部分酚醛树脂介绍酚醛树脂的历史1905~1907年，酚醛树脂创始人美国科学家巴克兰（Baekeland）对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究，于1909年提出了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，实现了酚

2、醛树脂的实用化。后来将此年定为酚醛树脂元年（或合成高分子元年）。认识酚醛树脂酚醛树脂的特点原料价格便宜，生产工艺简单而成熟，成型加工容易；粘结强度高，能与各种有机和无机填料相容粘合的；耐热、耐燃，可自灭，电绝缘性能好，但耐电弧性差；化学稳定性好，耐酸性强，但不耐碱；具有低烟低毒的优势。适用于公共运输和安全要求非常严格的领域；需要热处理，提高固化树脂的玻璃化温度，进一步改善树脂的各项性能。酚醛树脂的分类高邻位酚醛树脂在弱酸条件下，(PH=4-6),过量的苯酚和甲醛在二价金属盐的催化下，通过二价金属盐和苯酚、甲醛的螯合作用反应生成的高邻位树脂。

3、其中二价金属盐有，Zn、Mg、Cd、Cu、Co、Ni，最好是醋酸盐。特殊类型的酚醛树脂Xylok树脂开环聚合酚醛树脂（聚苯并噁嗪树脂）改性的酚醛树脂环氧树脂稀丙基、氰酸基化合物木质素丹宁酸桐油腰果壳油三聚氰胺尿素PVA,PVB间苯二酚等等摩擦材料耐火材料树脂覆膜砂磨料磨具电木粉电工电子及层压制品绝缘保温工业过滤产品航空航天酚醛树脂的应用领域各应用领域的分布情况（2007）项目消费量（万吨）比重酚醛模塑料10.618.66%木材粘结剂9.116.02%绝缘层压及电子材料8.815.49%磨料磨具8.715.32%耐火材料5.810.21%酚醛

4、泡沫及绝热材料5.59.68%摩擦材料3.56.16%铸造材料2.74.75%其他2.13.70%合计56.8100%酚醛树脂的合成原料原料名称分子式分子量外观苯酚C6H50H94.11无色或白色结晶混甲酚CH3C6H4OH108.1无色或棕色透明液体间甲酚CH3C6H4OH108.1无色或黄色液体甲醛CH2O30.03水溶液为乳白色液体糠醛C5H4O296.08无色或褐色油状液体多聚甲醛CN2O白色结晶粉末催化剂催化剂树脂类型酚/醛摩尔比酚醛外观产品稳定性官能团固化形式碱热固性≥1<2≤3液、固、溶液有期限羟甲基，苯酚酸，碱，加热酸热塑性

5、<121.49－1.72固体稳定苯酚六次碱金属热塑或热固≥1高邻位高邻位液、固体液体有期限，固体稳定羟甲基，苯酚同热塑和热固酶假热塑无醛－－固体稳定苯酚树脂转化固化剂及固化促进剂名称分子式分子量外观六亚甲基四胺(乌洛托品)(CH2)6NH4140.9无色结晶对甲苯磺酰氯CH3C6H4SO2CL190无色结晶苯磺酰氯C6H5SO2CL176无色油状液体酚醛树脂合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应：：酚醛树脂的缩合及缩聚反应缩合及缩聚反应，随反应条件的不同，可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间，也可发生在各个羟甲基苯酚分

6、子之间：酚醛树脂的固化酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程，表现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是化学过程，也是一个很重要物理过程。酚醛树脂只有在固化形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的性能，包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。热塑性酚醛树脂的固化热塑性树脂交联固化，最常用的固化剂是六亚甲基四胺(乌洛托品)，其他还可用多聚甲醛、热固性酚醛树脂等。热固性树脂的固化热固性酚醛树脂可以在加热条件下固化，也可以在酸性条件下固化。在低于170℃时，主要是酚核上的羟甲基与其他酚核上的邻位或对位的活泼氢反应，失去一分

7、子水，生成次甲基键。但在低于160℃时羟甲基间容易出现缩合反应，生产醚键。高于160℃，醚键断裂，生成次甲基键，并释放甲醛。酚醛树脂的改进为什么改进？酚醛树脂的缺点：1、结构中的酚羟基和亚甲基易氧化，耐热性和耐氧化性受到影响，同时由于酚羟基容易吸水，从而影响制品的耐候性和耐碱性；2、固化过程中常伴以低分子化合物放出，成型中需高温、高压，产品脆性大，气孔率高。3、固化后颜色易变深，不能生产色洋鲜艳的制品4、固化过程中存在有害气体挥发，对人体和环境有一定的危害。改进酚醛树脂耐热性一般酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，但超过200℃，便发生

8、氧化反应，从340-360℃起进入热分解阶段，并随着温度的升高，到600℃～900℃，逐渐发生碳化，产生并释放CO、CO2、H2O和苯酚等物质。改进酚醛耐热性的方法，包括物理和化