酚醛樹脂

phenolic resin,簡稱PE.酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質(zhì)，因含有游離分子而呈微紅色，比重1.25~1.30，易溶于醇，不溶于水，對(duì)水、弱酸、弱堿溶液穩(wěn)定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經(jīng)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(xué)性能、耐熱性能，普遍應(yīng)用于防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃資料、砂輪片制造等行業(yè)。 

苯酚－甲醛樹脂是最早工業(yè)化的合成樹脂。 

1905～1909年L.H.貝克蘭對(duì)酚醛樹脂及其成型工藝停止了系統(tǒng)的研討，1910年在柏林呂格斯工廠樹立通用酚醛樹脂公司，完成了工業(yè)消費(fèi)。1911年J.W.艾爾斯沃思提出用六亞甲基四胺固化熱塑性酚醛樹脂，并制得了性能良好的塑料制品，取得了普遍的應(yīng)用。1969年，由美國金剛砂公司開發(fā)了以苯酚－甲醛樹脂為原料制得的纖維，隨后由日本基諾爾公司投入消費(fèi)。如今美國、蘇聯(lián)和中國也有消費(fèi)。酚醛樹脂的消費(fèi)至今不衰，1984年世界總產(chǎn)量約1946kt，居熱固性樹脂的首位。中國自40年代開端消費(fèi)，1984年產(chǎn)量為77.6kt。 消費(fèi)辦法 常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對(duì)叔丁基或?qū)Ρ交雍?a href="http://skillgame.cn/" target="_blank" class="autolink">甲醛、糠醛等。消費(fèi)過程包括縮聚和脫水兩步。按配方將原料投入反響器并混合平均，參加催化劑，攪拌，加熱至55～65℃，反響放熱使物料自動(dòng)升溫至沸騰。爾后，繼續(xù)加熱堅(jiān)持微沸騰（96～98℃）至終點(diǎn)，經(jīng)減壓脫水后即可出料。近年來，開發(fā)勝利連續(xù)縮聚消費(fèi)酚醛樹脂新工藝。影響樹脂合成和性能的主要要素為酚與醛的化學(xué)構(gòu)造、摩爾比和反響介質(zhì)的pH。酚與醛的摩爾比大于或等于1時(shí),初始產(chǎn)物為一羥甲基酚,縮聚時(shí)生成線型樹脂;小于1時(shí)，生成多羥甲基酚衍生物,構(gòu)成的縮聚樹脂可交聯(lián)固化。反響介質(zhì)的pH小于7時(shí),生成的羥甲基酚很不穩(wěn)定，易縮聚成線型樹脂；大于7時(shí),縮聚遲緩，有利于多羥甲基酚衍生物的生成。消費(fèi)熱塑性酚醛樹脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑(見酸堿催化劑)使介質(zhì)pH為0.5～1.5。為防止猛烈沸騰,催化劑可分次參加。沸騰反響時(shí)間普通為3～6h。脫水可在常壓或減壓下停止，最終脫水溫度為140～160℃。樹脂分子量為500～900。消費(fèi)熱固性酚醛樹脂可用氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水和氧化鋅作催化劑，沸騰反響時(shí)間1～3h，脫水溫度普通不超越90℃，樹脂分子量為500～1000。強(qiáng)堿催化劑有利于增大樹脂的羥甲基含量和與水的相溶性。氨催化劑能直接參與樹脂化反響，相同配方制得的樹脂分子量較高，水溶性差。氧化鋅催化劑能制得儲(chǔ)存穩(wěn)定性好的高鄰位構(gòu)造酚醛樹脂。應(yīng)用 酚醛樹脂主要用于制造各種塑料、涂料、膠粘劑及合成纖維等。壓塑粉 消費(fèi)模壓制品的壓塑粉是酚醛樹脂的主要用處之一。采用輥壓法、螺旋擠出法和乳液法使樹脂浸漬填料并與其他助劑混合平均，再經(jīng)粉碎過篩即可制得壓塑粉。常用木粉作填料，為制造某些高電絕緣性和耐熱性制件，也用云母粉、石棉粉、石英粉等無機(jī)填料。壓塑粉可用模壓、傳送模塑和注射成型法制成各種塑料制品。熱塑性酚醛樹脂壓塑粉主要用于制造開關(guān)、插座、插頭號(hào)電氣零件，日用品及其他工業(yè)制品。熱固性酚醛樹脂壓塑粉主要用于制造高電絕緣制件。加強(qiáng)酚醛塑料 以酚醛樹脂（主要是熱固性酚醛樹脂）溶液或乳液浸漬各種纖維及其織物，經(jīng)枯燥、壓制成型的各種加強(qiáng)塑料是重要的工業(yè)資料。它不只機(jī)械強(qiáng)度高、綜合性能好，而且可停止機(jī)械加工。以玻璃纖維、石英纖維及其織物加強(qiáng)的酚醛塑料主要用于制造各種制動(dòng)器摩擦片和化工防腐蝕塑料；高硅氧玻璃纖維和碳纖維加強(qiáng)的酚醛塑料是航天工業(yè)的重要耐燒蝕資料。酚醛涂料 以松香改性的酚醛樹脂、丁醇醚化的酚醛樹脂以及對(duì)叔丁基酚醛樹脂、對(duì)苯基酚醛樹脂均與桐油、亞麻子油有良好的混溶性，是涂料工業(yè)的重要原料。前兩者用于配制低、中級(jí)油漆，后兩者用于配制高級(jí)油漆。

酚醛膠 熱固性酚醛樹脂也是膠粘劑的重要原料。單一的酚醛樹脂膠性脆，主要用于膠合板和精鑄砂型的粘結(jié)。以其他高聚物改性的酚醛樹脂為基料的膠粘劑，在構(gòu)造膠中占有重要位置。其中酚醛-丁腈、酚醛-縮醛、酚醛-環(huán)氧、酚醛-環(huán)氧-縮醛、酚醛-尼龍等膠粘劑具有耐熱性好、粘結(jié)強(qiáng)度高的特性。酚醛-丁腈和酚醛-縮醛膠粘劑還具有抗張、抗沖擊、耐濕熱老化等優(yōu)良性能，是構(gòu)造膠粘劑的優(yōu)秀種類。酚醛纖維 主要以熱塑性線型酚醛樹脂為原料，經(jīng)熔融紡絲后浸于聚甲醛及鹽酸的水溶液中作固化處置，得到甲醛交聯(lián)的體型構(gòu)造纖維。為進(jìn)步纖維強(qiáng)度和模量，可與 5％～10％聚酰胺熔混后紡絲。這類纖維為金黃或黃棕色纖維,強(qiáng)度為11.5～15.9cN/dtex，抗燃性能突出，極限氧指數(shù)為34,霎時(shí)接觸近7500℃的氧-乙炔火焰，不熔融也不延燃,具有自熄性，還能耐濃鹽酸和氫氟酸,但耐硫酸、硝酸和強(qiáng)堿的性能較差。主要用作防護(hù)服及耐燃織物或室內(nèi)裝飾品，也可用作絕緣、隔熱與絕熱、過濾資料等，還可加工成低強(qiáng)度、低模量碳纖維、活性炭纖維和離子交流纖維等

熱固性酚醛樹脂在防腐蝕范疇中常用的幾種方式：酚醛樹脂涂料；酚醛樹脂玻璃鋼、酚醛-環(huán)氧樹脂復(fù)合玻璃鋼；酚醛樹脂膠泥、砂漿；酚醛樹脂浸漬、壓型石墨制品。熱固性酚醛樹脂的固化方式分為常溫固化和熱固化兩種。常溫固化可運(yùn)用無毒常溫固化劑NL，也可運(yùn)用苯磺酰氯或石油磺酸，但后兩種資料的毒性、刺激性較大。倡議運(yùn)用低毒高效的NL固化劑。填料可選擇石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸鋇粉，不宜采用輝綠巖粉。

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