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酚醛樹脂PF

2013-02-27   瀏覽次數(shù):2503

  環(huán)球塑化網(wǎng)訊:

             一、酚醛樹脂概況

  酚醛塑料(簡寫PF)是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料,至今已有80年的歷史。PF塑料在我國熱固性塑料中占第一位,隨著改性PF塑料的發(fā)展及成型加工工藝上的改革,PF塑料已進入工程塑料的行列,擴大了應(yīng)用領(lǐng)域。

  酚醛塑料的品種有:日用、電器、絕緣、高頻、高壓、無氨、耐酸、耐濕熱、耐磨級模塑料及注射級抗沖品種、無石棉、耐高溫、速固化等品種,形成系列化。

  不同的反應(yīng)條件,則生成的PF樹脂性質(zhì)也不相同。

  若苯酚和甲醛按1:0.8克分子比,在鹽酸或草酸溶液中反應(yīng),則生成線型大分子,分子量約為1500左右。這種高聚物分子中由于不含有可反應(yīng)的羥甲基,故在加熱中,不會交聯(lián)固化,稱之謂熱塑性PF樹脂。

  若過量的甲醛和苯酚進行縮聚反應(yīng),在氨或氫氧化鈉堿性的催化作用下,則經(jīng)歷甲、乙、丙三階段,最后生成熱固性PE樹脂。

  PF樹脂一般采用單釜間歇法,在帶有攪拌器、蒸氣夾套的不銹鋼襯里的反應(yīng)釜中制備。

  PF模塑粉的生產(chǎn)常用干法生產(chǎn):即PF樹脂與各種添加劑混合,然后塑煉成片,粉碎塑煉的片,并批棍合成PF模塑粉。再在熱壓機上模壓成制品。

  PF模塑粉(俗稱電木粉)基本配方為:

  線型酚醛樹脂100

  木粉100

  六次甲基四胺(烏洛托品) 12

  氧化鎂 3

  硬脂酸鋅 2

  苯胺黑 1

  若是絕緣模塑粉,將木粉換成云母和石棉粉,共160份;若是抗沖級模塑粉,將木粉換成棉短絨110份,若是高抗沖級則換成織物碎塊150份。

  模壓溫度140-160℃、壓力6-10兆帕,后處理溫度100-120、 24-48小時。

  酚醛塑料粉的型號由四部分組成即:

  類別+填料種類+樹脂含量+樹脂組成

  如D 141表示:電氣類別、填料為木粉、樹脂含量40-45%、樹脂是由苯酚和甲醛組成。

  二、改性酚醛

  1、PF增粘樹脂、涂復(fù)樹脂、浸漬樹脂

  如熱塑性叔丁酚基101PF樹脂,在彈性體粘合劑中,主要起增粘作用,是氯丁橡膠粘合劑的重要組分。

  PF涂復(fù)樹脂可以是可溶性PF,也可以是線型PF,主要作為物品防腐和裝飾之用,其烘烤溫度為150-200。有時為提高其韌性,可添加聚乙烯醇縮丁醛進行改性。有時為提高漆膜強度,用環(huán)氧樹脂進行改性。

  PF浸漬樹脂主要用于制造纖維增強材料,增強纖維有玻確纖維、碳纖維、尼龍、石棉、棉紗等。有時經(jīng)改性三聚氰胺樹脂和PF樹脂浸漬處理,再經(jīng)高溫高壓處理制成1毫米厚的熱固性層壓板,或用于作膠合板、纖維板、裝飾板等。

  還有用腰果殼油改性PF樹脂,用于制造磨阻材料,提高或穩(wěn)定磨擦系數(shù)。

  2、PF模塑料的改進

  PF模塑料的應(yīng)用范圍越來越廣,成為不可缺少的工業(yè)材料之一。但是PF模塑料的成型效率較低,材料損失較大,為此目前已開發(fā)出注射級的PF料,如高鄰位、速固化型PF注射料,其生產(chǎn)效率比模壓成型提高1-2倍。

  還有苯乙烯改性PF級注射料、淺色無氨 PF注射料等。

  3、改性酚醛塑料

  難燃性PF塑料:如阻燃PF塑料配方為:

  酚醛樹脂100

  木粉38

  碳酸鈣12

  滑石粉11

  添加劑 24

  六次甲基四胺13

  硬酯酸鋅4

  氧化鎂2

  醇溶黑 4

  導(dǎo)電性PF塑料:一般是PF樹脂與碳纖維、石墨纖維復(fù)合。能制成各種半導(dǎo)電和導(dǎo)電PF,其體積電阻率在107'歐姆·厘米以下,可解決電磁波干擾問題。

  無石棉PF塑料:取代石棉纖維的無機物有玻璃纖維、硅酸鹽纖維,如硅酸鎂、氧化鋁、二氧化硅、云母片等。

  無氨PF塑料:原料由于采用六次甲基四胺為固化劑,易分解產(chǎn)生氮,造成制品中的金屬件腐蝕,故用含二芐基醚的化合物,在成型時能分解成次甲基鍵及活性甲醛,進一步參與交鏈反應(yīng),使之該PF不用胺固化劑。

  速固化型PF塑料:在甲階PF樹脂中,加進有機羧酸金屬鹽或有機羧酸按鹽能加速固化;還有加進芳香族羧酸也可加速固化,如:PF樹脂100、芳香族石油樹脂150、六次甲基四胺40、木粉170、碳酸鈣25的模塑料配方,其固化速度就很快。

  高流動性注射級PF模塑料:一般添加笨酚、水、甲醇、丙酮、帶有結(jié)晶水的氯化鈣、帶有結(jié)晶水的氫氧化鋇、帶有結(jié)晶水的硫酸銅等化合物,可降低材料的粘度,提高流動性。有時加進乙二醇、低分子量聚乙烯、鄰苯二甲酸二丁酯、糠醛也能改進PF模塑料的流動性。

  鉬酚醛樹脂復(fù)合材料:在PF樹脂中添加12%的相及并用高硅氧(Si02>98%)纖維增強,可具有燒蝕隔熱性能,用于火箭、導(dǎo)彈等宇航方面。

  其他有:感光性PF樹醋、淺色PF塑料、精密成型用PF模塑料、PF泡沫塑料等。

  三、酚醛樹脂應(yīng)用舉例

  實例1:丁腈橡膠改性酚醛塑料

  PF模塑料用固體丁腈橡膠(NBA)改性,可提高沖擊強度,其基本配方如下:

  PF樹脂100

  NBR橡膠25

  硅酸鹽填料120

  潤滑劑3.8

  改性后的PF比為未改性的PF其沖擊強度提高50%。.

  也有用液體丁腈橡膠的,可提高PF的熱穩(wěn)定性及韌性,并能用于制造摩阻材料。

  也有用羧基丁腈橡膠改性的同時加入纖維的。首先是讓丁腈橡膠接枝上雙酚A型環(huán)氧樹脂,取30份,另再加進100份線型PF,制得改性PF,此時配方為:

  上述改性PF 100

  六次甲基四胺12

  木粉70

  聚乙烯醇纖維 15(其中粗度6絮,長度1毫米)。

  硬脂酸鋅3

  實例2:酚醛泡沫塑料

  PF泡沫塑料適宜作建筑材料如隔熱材料,在火燒時,不熔融,無滴落物,發(fā)煙少,不產(chǎn)生一氧化碳有毒氣體。

  配方1:                                         配方2:

  線型P F 100                                 甲醛苯酚共聚物工00

  硼酸 8                                           微孔穩(wěn)定劑4

  氟里昂11 8                                    羥甲苯基磷酸二苯酯1.5

  苯酚磺酸10                                   十溴聯(lián)苯醚 3.5

  硅酮泡沫穩(wěn)定劑 1                           氟里昂113   15

  80℃發(fā)泡固化,10分鐘                  硫酸水溶液10

                                                          50℃固化2小時再室溫放置3天

  還有用大片栓皮櫟皮經(jīng)粉碎,過篩,然后在180℃烘烤,制得軟木粒,加入PF中發(fā)泡,來代替軟木磚,作絕熱材料用。

  實例3:玻璃纖維增強酚醛

  配力為,三聚氰胺酚酸100

  無堿玻璃纖維 88

  滑石粉 33

  制作過程為:在改性PF中加入滑石粉攪拌均勻后,加入玻纖,然后在100℃烘箱中鼓風(fēng)10分鐘,再進行壓制成型,溫度150℃,壓力45兆帕,時間15分,即制得增強PF材料。

  還有采用有機硅改性PF,其中有機硅添加量為20%,然后再加30-40毫米長度的玻璃纖維,用量為30%,壓制溫度175℃,壓力100兆帕,時間3分鐘,后處理1501℃,1小時,然后升至170℃, 2小時,最后升至200℃, 1小時。該產(chǎn)品可作飛機插頭座零件。

  除用玻纖外,還可用維尼龍纖維進行增強,如采用1.4絮、35毫米長維綸,采用70份量,六次甲基四胺用13份量時,增強PF效果最好。

  也有用棉纖維和二氧化硅粉一并增強PF做軸承材料的。

  實例4:粉煤灰并用碳黑填充酚醛

  工藝路線為:

  配料→高速捏合→塑煉成片→模壓→制品

  基本配方:

  PF 100

  木粉100

  粉煤灰15

  碳黑4

  烏洛托品13

  硬脂酸鋅2

  氧化鎂1

  粉煤灰與碳黑并用效果較好,能改善PF的熱穩(wěn)定性能,但降低了電性能,只能作為日用PF制品,不適合作電氣PF制品。其中粉煤灰應(yīng)選用高硅鋁比較好,盡量能大于1.5。

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