中文名称: 苯酚甲醛树脂
英文名称: phenol-formaldehyderesin
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危险品标志:
风险术语:
分子结构:
物化性质

性质:热固性酚醛树脂也可用来固化热塑性酚醛树脂,因为热固性PF中的羟甲基可与热塑性PF酚环上的活泼氢作用,交联成三向网状结构的产物。分为热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。缺点是脆性大、延伸率低。也可在树脂中加无机酸(如盐酸)或有机酸(如甲苯磺酸)进行固化。固化过程中从可溶可熔的甲阶树脂经由乙阶转变为不溶不熔的体型结构的丙阶树脂。两种酚醛固化树脂均具有力学强度高、刚性好、坚硬耐磨、冷流性小、尺寸稳定、在水润滑的条件下摩擦系数极低、耐热、耐燃、耐烧蚀、耐溶剂和化学药品、吸湿性低、介电性能良好等优点。热塑性酚醛树脂(novolac)又称线型酚醛树脂,为浅色至暗褐色脆性固体,可溶于有机溶剂中,加热能熔化,长期加热也不固化,必须加人固化剂,如六亚甲基四胺(俗名乌洛托品)或聚甲醛等方能固化。热固性酚醛树脂(resol)又称甲阶树脂,能溶于丙酮和酒精,受热可以自动熟化(即固化、硬化),常用的固化温度为150~l7O℃。

用途:

通常使用滴点温度计按规定测定滴落温度(一般在100~120℃),干燥结束后,停止抽真空,并立即放料于铁盘中,冷却后成为松香状的脆性固体或在60℃左右配成乙醇溶液备用。下面以盐酸为催化剂制备酚醛树脂为例,阐述热塑性酚醛树脂的生产过程。分子量通常为100~300。然后进行真空干燥,除去树脂中的大量水分及少量甲醇、催化剂、未反应的苯酚、甲醛等。酚醛树脂生产流程如下。(1)热固性酚醛树脂苯酚和甲醛在碱性催化剂存在下,苯酚与甲醛物质的量的比一般控制在11.5之间进行反应,生成热固性酚醛树脂。开动搅拌并加热升温至70℃,由于反应放热温度自动上升,当温度达78℃时,向夹套通冷水调节反应温度,使其缓慢上升至85~95℃,在该温度下反应约1h,然后每隔10min取样测定一次凝胶时间,当其达到90s(160℃)左右时终止反应。在4m3的钢质反应釜中加人1152kg苯酚、1294kg浓度为37%的甲醛水溶液(酚与醛的物质的量的比为11.30)、61.8kg浓度为25%的氨水。然后降温至75℃加入盐酸(前后两次所加入的盐酸总量应为苯酚质量的0.065%),再缓慢升温至沸腾,维持约半小时(以树脂在室温下冷水中不粘手为标志)树脂合成反应结束。在6m3的不锈钢反应釜中,苯酚/甲醛按10.85(物质的量的比)投料,启动搅拌装置,加人浓度为30%的盐酸调节pH值至2.1~2.5,向夹套内通蒸汽,当釜温升至80℃左右时停止加热,当料温自动上升至沸腾(95~100℃)时,保温1h。下面以NH4OH为催化剂制备酚醛树脂为例,阐述热固性酚醛树脂的生产过程。热塑性酚醛树脂的生产设各与生产热固性酚醛树脂基本相同,只是反应釜要求耐酸,应使用不锈钢或搪瓷衬里反应釜。然后在67kPa的真空度、70℃左右下脱水,待树脂透明且凝胶时间达到70s(160℃)左右时,加人600kg乙醇稀释,冷却至室温、放料。(2)热塑性苯酚和甲醛在酸性催化剂存在下,苯酚与甲醛物质的量的比通常控制在1(1~0.8)之间进行反应,生成热塑性酚醛树脂,分子量一般小于1000。。用途与5%~10%的聚酰胺熔混后纺丝,则其强度和模量更高,且阻燃性能突出,并耐浓盐酸和氢氟酸。其耐热性好、难燃、自熄、低烟雾、耐火焰穿透,且价格低廉,为聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等泡沫塑料所不及,因而越来越受到人们的重视。热固性酚醛树脂主要用于制造层压塑料、表面被覆材料、刹车片衬里、铸塑料、泡沫塑料(包括微球泡沫塑料)(烧蚀材料、涂料、木材浸渍剂、胶黏剂及其他改性高聚物。(1)模塑粉生产酚醛模塑料的模塑粉是酚醛树脂的一种主要用途。(6)酚醛纤维以热塑性线型酚醛树脂为原料,经过熔融纺丝后浸于聚甲醛及盐酸水溶液中做固化处理,得到甲醛交联的体型纤维。其性能因填料种类而异。热塑性酚醛树脂(novolac)主要用于制造模塑粉,也用于制造层压塑料、清漆和胶黏剂。以纸、棉布、玻璃布、石棉布、木材片等片状填料浸渍甲阶酚醛树脂,干燥后热压成型的酚醛层压塑料,既可用于装饰板也可用于线路板等工业领域。其力学强度高,综合性能好,可以进行机械加工。(4)酚醛涂料以松香改性的酚醛树脂、丁醇醚化的酚醛树脂等与桐油、亚麻子油有良好的混溶性,是涂料工业的重要原料。微球泡沫塑料可用于蜂窝或夹心结构,是飞机、船舶和宇宙飞船良好的隔热体,还可作为电器配件的嵌件起防热作用。(5)酚醛胶黏剂酚醛树脂与环氧树脂、聚乙烯醇缩醛、丁腈橡胶等混合而成,可改进其黏合性能,降低脆性,主要用于木板、锯木和刨花纤维板的粘接。主要用于制造开关、插座、插头等电器零件,以及日用品及其他工业制品。(2)增强酚醛塑料是以酚醛树脂溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物,经干燥、压制成型的各种增强塑料。主要用于隔热、隔声及抗振的包装材料和救生圈、浮筒等。(3)酚醛泡沫塑料是由热固性酚醛树脂(或热塑性酚醛树脂)在发泡剂的作用下产生蜂窝结构并在固化促进剂(或固化剂)的作用下交联、固化而制得的。层压制品可为不同厚度的平板,也可制成管、棒等;以玻璃纤维、石英纤维等增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐材料;高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航空工业的重要烧蚀材料。树脂大多采用固体热塑性酚醛树脂,也有少量用热固惟酚醛树脂者♀采用辊压片、螺旋挤出法或乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀,再经粉碎过筛即得。主要用作防护服及耐燃织物或室内装饰品,也可用作绝燃、隔热与过滤材料等,还可加工成低强度、低模量碳纤维、活性碳纤维及离子交换纤维等。。模塑粉可采用模压、模塑和注射成型等方法制成各种塑料制品。安全性因此,操作人员要改善操作环境,将操作区域与非操作区域有意识地划开,尽可能自动化、密闭化,安装通风设施等。树脂的生产原料,对人体的皮肤和黏膜有不同程度的刺激,可引起皮肤过敏反应和炎症;同时还要注意树脂粉尘对人体的危害,长期吸入高浓度的树脂粉尘,会引起肺部的病变。大部分树脂都具有共同的危险特性遇明火、高温易燃,与氧化剂接触有引起燃烧危险。

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