酚醛树脂及塑料课件.ppt

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1、第八章常用热固性树脂及塑料热固性树脂1.定义：指在加热、加压下或在固化剂、紫外光作用下，进行化学反应，交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。2.特点：在固化前一般为分子量不高的固体或粘稠液体；在成型过程中能软化或流动，具有可塑性，可制成一定形状，同时又发生化学反应而交联固化；有时放出一些副产物，如水等。此反应是不可逆的，一经固化，再加压加热也不可能再度软化或流动;温度过高,则分解或碳化。这也就是与热塑性树脂的基本区别。3.常见热固性树脂常用热固性树脂有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺－甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺等。热固性树脂主要用

2、于制造增强塑料、泡沫塑料、各种电工用模塑料、浇铸制品等，还有相当数量用于胶粘剂和涂料。4.温度指标----玻璃化转变温度（Tg）①玻璃态：较低温度下，高聚物变得越来越硬，在外力作用时只产生很小的形变②高弹态：温度升高，粘度也就逐渐增大，最后呈弹性状态，加应力时产生缓慢的形变，解除外力后又能缓慢地回复原状③粘流态：当温度较高时，大分子和链段都能进行热运动。这时高聚物成为粘流态，受外力作用时，分子间相互滑动而产生形变；除去外力后，不能回复原状，所以形变是不可逆的，这种形变称为粘性流动形变或塑性形变一、酚醛树脂及塑料酚醛树脂的合成与固化酸法酚醛树脂与模塑粉碱

3、法酚醛树脂与层压塑料酚醛泡沫塑料简介酚醛树脂（PF）是由酚类与醛类缩聚制得的聚合物，是合成树脂中发现最早、最先实现工业化生产的树脂品种，已有近百年历史。酚醛树脂具有良好的电性能、力学性能、耐热性能和化学稳定性，在塑料生产中占有相当重要的地位。1872年，德国化学家拜耳（A.Baeyer）首先发现酚和醛在酸的存在下可以缩合得到无定形棕红色的不可处理的树枝壮产物，但未开展研究；1902年，布卢默（L.Blumer）用酒石酸135份作催化剂，得到了第一个商业化酚醛树脂，命名为Laccain，但没有形成工业化规模；1905~1907年，酚醛树脂创始人美国科学家

4、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，实现了酚醛树脂的实用化，有人提议将此年定为酚醛树脂元年（或合成高分子元年）。（1）酚醛树脂的合成与固化酚醛树脂的合成与①所使用的催化剂类型和②苯酚与甲醛的比例均有很大关系。酸法PF：酸性催化剂＋过量苯酚PF碱法PF：碱性催化剂＋过量甲醛1.酸法酚醛树脂合成：1.2.最后进一步缩聚成聚合度为4~12的线型PF：线型PF分子中不存在自身能进一步反应的基团，即使再加热条件下也不能形成体型结构。但是，由于其分子中上有未反应的活性点，一旦补充加入

5、可与之反应的单体，则缩聚反应可继续进行，直到转变成体型结构为止。因而，这种线型PF通常需要加入固化剂制成酚醛塑料粉，供成型加工使用。酸法PF最常用固化剂----六亚甲基四胺白色晶体，温度超过100℃时会发生分解，从而与PF反应。固化时，六亚甲基四胺中任何一个氮原子上连接的三个化学键可依次打开，与三个线型PF分子链上的活性点反应，形成交联结构。2.碱法酚醛树脂合成：1.2.这种树脂称为甲阶PF，能溶于酒精、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，受热时逐步转变为乙阶PF，不溶于碱液中；若继续升高温度使反应进行，可转变为不溶不

6、熔的体型结构的丙阶PF。因此，在工业生产中，通过控制反应温度来控制各种反应阶段，合成适用于各种用途的PF。在加热条件下（170℃左右），使碱法PF固化是最常用的固化方法。此外，还有酸固化或室温固化等其他方法。（2）酸法酚醛树脂与模塑粉PF模塑粉又称压塑粉，是指以PF为基础，加入粉状填料（木粉、云母粉、棉绒等）、固化剂、促进剂、润滑剂等添加剂，经一定加工工艺制成的粉状物料。一般制备模塑粉主要选用酸法树脂，碱法树脂仅用于要求电性能高、气味小及耐碱性的用途中。1.模塑粉的组成模塑粉固化剂促进剂润滑剂填料其他助剂色料2.酸法PF模塑粉的制备与成型酸法PF树脂模

7、塑粉的生产有干法和湿法两种，较常用的是干法。其工艺过程是根据各种原、辅料在捏合机、螺带式混合器或球磨机中混合，再在开炼机上加热混炼，使树脂受热熔融，借助于辊筒产生的剪切力，使其与填料等充分浸渍、混合，使树脂进一步缩聚，部分达到乙阶段。模塑粉一般需要在150~190℃的温度及15~20MPa的压力下，采用模压法或铸压法成型；此外，经过特殊配方后的PF模塑粉也可用特殊注塑机进行注射成型。3.酸法PF模塑粉的性能与应用性能：刚度和表面硬度高，使用温度范围宽，具有良好的电性能、化学稳定性和阻燃性。加入的填料和助剂的品种及数量不同，其性能之间有一定差异。应用：电

8、气类、绝缘类、高频类、高电压类、耐酸类、湿热类、耐热类、日用类。（3）碱法酚醛树脂与层压塑料层