酚醛樹脂性能指標與參數
發布時間：2016-12-05 14:31:48 人瀏覽
來源： 橡膠技術網
酚醛樹脂也叫電木，又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物，市場銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色，有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿，遇強酸發生分解，遇強堿發生腐蝕。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有機溶劑中。苯酚醛或其衍生物縮聚而得。
固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質，因含有游離酚而呈微紅色，實體的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，對水、弱酸、弱堿溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而制成的樹脂。因選用催化劑的不同，可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能，廣泛應用于防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業。[1]
液體酚醛樹脂為黃色、深棕色液體，如：堿性酚醛樹脂主要做鑄造黏結劑。
高溫性能
酚醛樹脂最重要的特征就是耐高溫性，即使在非常高的溫度下，也能保持其結構的整體性和尺寸的穩定性。正因為這個原因，酚醛樹脂才被應用于一些高溫領域，例如耐火材料，摩擦材料，粘結劑和鑄造行業。
酚醛樹脂耐火材料
酚醛樹脂耐火材料
粘結強度
酚醛樹脂一個重要的應用就是作為粘結劑。酚醛樹脂是一種多功能，與各種各樣的有機和無機填料都能相容的物質。設計正確的酚醛樹脂，潤濕速度特別快。并且在交聯后可以為磨具、耐火材料，摩擦材料以及電木粉提供所需要的機械強度，耐熱性能和電性能。
水溶性酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂被用來浸漬紙、棉布、玻璃、石棉和其它類似的物質為它們提供機械強度，電性能等。典型的例子包括電絕緣和機械層壓制造，離合器片和汽車濾清器用濾紙。
高殘碳率
在溫度大約為1000℃ 的惰性氣體條件下，酚醛樹脂會產生很高的殘碳，這有利于維持酚醛樹脂的結構穩定性。酚醛樹脂的這種特性，也是它能用于耐火材料領域的一個重要原因。
低煙低毒
與其他樹脂系統相比，酚醛樹脂系統具有低煙低毒的優勢。在燃燒的情況下，用科學配方生產出的酚醛樹脂系統，將會緩慢分解產生氫氣、碳氫化合物、水蒸氣和碳氧化物。分解過程中所產生的煙相對少，毒性也相對低。這些特點使酚醛樹脂適用于公共運輸和安全要求非常嚴格的領域，如礦山，防護欄和建筑業等。
抗化學性
交聯后的酚醛樹脂可以抵制任何化學物質的分解。例如汽油，石油，醇，乙二醇，油脂和各種碳氫化合物。因其抗化學穩定性，適合用于制作廚衛用具、飲用水凈化設備（酚醛碳纖維）、電木茶盤茶具、并廣泛用于罐頭及易拉罐（國家標準GB 05009.069-2003）、液體容器等食品飲料包裝材料中。
熱處理
熱處理會提高固化樹脂的玻璃化溫度，可以進一步改善樹脂的各項性能。玻璃化溫度與結晶固體如聚丙烯的熔化狀態相似。酚醛樹脂最初的玻璃化溫度與在最初固化階段所用的固化溫度有關。熱處理過程可以提高交聯樹脂的流動性促使反應進一步發生，同時也可以除去殘留的揮發酚，降低收縮、增強尺寸穩定性、硬度和高溫強度。同時，樹脂也趨向于收縮和變脆。樹脂后處理升溫曲線將取決于樹脂最初的固化條件和樹脂系統。
發泡性
酚醛泡沫是由酚醛樹脂通過發泡而得到的一種泡沫塑料。與早期占市場主導地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的優良性能。其重量輕，剛性大，尺寸穩定性好，耐化學腐蝕，耐熱性好，難燃，自熄，低煙霧，耐火焰穿透，遇火無灑落物，價格低廉，是電器、儀表、建筑、石油化工等行業較為理想的絕緣隔熱保溫材料，因而受到人們的廣泛重視。
酚醛泡沫已成為泡沫塑料中發展最快的品種之一。消費量不斷增長，應用范圍不斷擴大，國內外研究和開發都相當活躍。然而，酚醛泡沫最大的弱點是脆性大，開孔率高，因此提高它的韌性是改善酚醛泡沫性能的關鍵技術。
酚醛樹脂應用舉例：
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，發煙少，不產生一氧化碳有毒氣體。
線型P F 100 甲醛苯酚共聚物工00
硼酸 8 微孔穩定劑4
氟里昂11 8 羥甲苯基磷酸二苯酯1.5
苯酚磺酸10 十溴聯苯醚 3.5
硅酮泡沫穩定劑 1 氟里昂113 15
80℃發泡固化，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粉碎，過篩，然后在180℃烘烤，制得軟木粒，加入PF中發泡，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：粉煤灰并用炭黑填充酚醛
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。其中粉煤灰應選用高硅鋁比較好，盡量能大于1.5。
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