第2章5热固性塑料ppt课件.ppt

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1、高分子材料---热固性塑料材料科学与工程学院李晓萌热固性树脂/塑料：受热熔化成型的同时发生固化发应，使可流动的线型或支化型分子转变成三维立体网状结构，再受热不能熔融，也不在溶剂中溶解的树脂/塑料。热固性塑料一旦固化，改变形状只能靠切、削等二次加工。2.4热固性树脂交联前，分子链上有两个以上可参加反应的基团；交联后，分子间相互交叉连接，成为三维网状结构。使用温度比热塑性塑料高，高温下分子链不产生相对流动。蠕变性小，形状稳定、绝缘性好、物理力学性能和老化性能均优于热塑性塑料。凡是酚类化合物与醛类化合物经缩聚反应制得的树脂统称酚醛树脂，英文名称Phenolicsresin。常见酚类化合物

2、有苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚；常见醛类化合物有甲醛、乙醛、糠醛。最重要的酚醛树脂是苯酚和甲醛的缩聚产物，英文名称Phenol-Formaldehyde，简称PF，是最早（1909年）实现工业化的树脂品种。通过控制原料苯酚和甲醛的物质的量比及体系pH值，可合成两种性质不同的酚醛树脂：热塑性酚醛树脂热固性酚醛树脂2.4.1酚醛树脂热塑性酚醛树脂的合成酸性条件(pH<7)下，甲醛与苯酚摩尔比小于1(0.8)时缩聚而成的一种线性树脂，可溶、可熔，分子内不含羟甲基。酚醛树脂的合成其聚合度与苯酚用量有关，一般为4～12。因分子内不含羟甲基，受热时只能熔融，不会自行交联。依pH值大小，可得两种

3、分子结构热塑性酚醛树脂：通用型酚醛树脂强酸条件下(pH<3)，缩聚主要通过酚基的对位实现，因此保留的活性点邻位多、对位少，而酚基邻位活性小，对位活性大，因此后固化速度较慢。高邻位酚醛树脂用某些特殊的金属碱盐作催化剂，pH=4～7时，缩聚主要通过酚基的邻位实现，保留了活性大的对位，可快速固化，固化速度比通用型快2～3倍，制得的模压制品热刚性更好。热固性酚醛树脂的合成碱性条件(pH=8～11)下，甲醛与苯酚摩尔比大于1(1.1～1.5)时缩聚而成。1.加成生成多种羟甲基酚2.缩聚控制反应程度，可得线型结构，可溶于丙酮、乙醇的甲阶树脂带支链、部分交联、有弹性，加热软化而不融化的固态乙阶树

4、脂；立体网状结构，不溶不熔的固体丙阶树脂热固性酚醛树脂的固化热压法固化(温度145～175℃)热压过程产生溶剂、水分、甲醛等挥发分，需较大成型压力加以排除，否则制品内易形成气泡和微孔；热压中产生挥发分越多、温度越高，所需成型压力越大。室温固化用作粘合剂及浇注树脂时采用；需加入酸类固化剂：盐酸、磷酸、对甲苯磺酸、苯酚磺酸酚醛树脂的固化热塑性酚醛树脂的固化加入固化剂甲醛或六次甲基四胺，与酚基活泼氢反应；加入热固性酚醛树脂，其分子中的羟甲基与酚基活泼氢反应；强度及弹性模量比较高，长期经受高温后强度保持率高。质脆，抗冲击性能差。使用温度高，经玻纤和石棉填充最高使用温度可达180℃。耐化学药

5、品性能优良，可耐有机溶剂和弱酸，但不耐强酸和强氧化剂，由于酚羟基的存在，耐碱性差。吸水性较大，吸湿后制品会膨胀，产生内应力，出现翘曲。电绝缘性较好，绝缘电阻和介电强度高，是优良的工频绝缘材料，俗称“电木”。但介电常数和介电损耗较大，且电性能受温度及湿度影响。蠕变小，尺寸稳定，阻燃性好，发烟量低。酚醛树脂的性能成型加工方法主要有模压成型、层压成型、泡沫成型。成型性好，但收缩及方向性比氨基树脂大，并含水分等挥发物。成型前应预热，成型时应排气，否则需提高模温和成型压力；模温对流动性影响大，>160℃时流动性迅速下降；固化速度比氨基树脂慢，固化时放热量大，而导热系数低。大型厚壁制件内部易过

6、热，导致固化不均。酚醛树脂的成型加工2.4.2氨基树脂含有氨基或酰胺基团的化合物与醛类化合物缩聚反应制得的树脂统称氨基树脂，英文名称Aminoresin，简称AF。脲甲醛树脂(UreaFormaldehyderesin,简称UF)三聚氰胺甲醛树脂(MelamineFormaldehyderesin,简称MF)脲三聚氰胺甲醛树脂(简称UMF)苯胺甲醛树脂目前工业上以UF和MF为主。脲甲醛树脂UF由脲(尿素)与甲醛缩聚合成的氨基树脂，经加成和缩聚两步得到线形或带支链的预聚物，加热或加入草酸、苯甲酸等固化剂交联成型。可用作模塑料、层压塑料、泡沫塑料，还大量用作粘合剂、织物处理剂、涂料等。

7、透明，表面粗糙度低，易着色，固化后无毒、无臭、无味；表面硬度高，耐刮伤，俗称电玉；耐热性较差，长期使用温度≤70℃；耐弱酸弱碱及油脂等介质，易吸水，吸湿后制品会发生变形及裂纹；耐电弧，耐燃。模塑料主要用于色泽鲜艳的日用品、装饰品及电器零件，如餐具、发卡、电器插座、钟表外壳等。三聚氰胺甲醛树脂MF由三聚氰胺(密胺)与甲醛缩聚合成的氨基树脂，又称密胺树脂。由于分子结构中具有三氮杂环结构，并有多个可进行交联的活性基团，因此其固化产物的耐热性、耐湿性及力学性能均优于UF。表面