第八章热固性塑料

第八章常用热固性树脂及塑料什么是热固性塑料？一般具有刚性和硬度大、尺寸稳定性好、耐热、耐燃、价格低廉等特性。它有什么特性？

但由于成型加工效率低，远没有热塑性塑料应用广泛。

第一节酚醛树脂及塑料

酚醛树脂（PF）是由酚类与醛类缩聚制得的聚合物，是合成树脂中发现最早、最先实现工业化生产的树脂品种，迄今已有近百年的历史。

由于它原料易得，合成简便，价格低廉，制成的酚醛塑料具有良好的电性能、力学性能、耐热性能和化学稳定性，因而，在塑料生产中至今仍占有相当重要的地位。一、酚醛树脂的合成用碱（NaOH等）作催化剂，苯酚与甲醛，苯酚与甲醛生成的羟甲基酚是稳定的，能继续生成二羟甲基酚和三羟甲基酚：

然后，这些产物再缩聚，生成具有游离羟甲基(—CH2OH)的PF：

M=2～5，m+n=4～10

该树脂称为甲阶PF，能溶于酒精、丙酮及碱的水溶液中。可进一步反应的羟甲基和反应活性点，受热时逐步转变为乙阶PF，即不溶于碱液中，可部分或全部溶解于丙酮或酒精中。若升高温度使反应继续进行则转变为不溶不熔的体型结构的丙阶PF。生产中使用的是哪一个阶级的树脂？一般生产中使用的是甲阶PF或乙阶PF二、酚醛树脂模塑粉的制备与应用

1、酚醛树脂(酸法)模塑粉的制备PF模塑粉又称压塑粉，其制备工艺如下：原、辅材料混合温度约为100～150℃部分达到乙阶段冷却粉碎过筛并批包装模塑粉配方2、模塑粉的性能和应用（1）性能PF模塑粉制成的制品其刚度和表面硬度高，使用温度范围宽，具有良好的电性能、化学稳定性和阻燃性。加入的填料和助剂的品种及数量不同，其性能之间有一定差异。表8-2给出了几种PF模塑材料及制品的性能比较。

（2）应用PF模压塑料的种类：如电气类、绝缘类、高频类、高电压类、耐酸类、湿热类、耐热类、日用类等；

成型：需在150～190℃的温度及15～20MPa的压力下，采用模压法或铸压(传递)法成型；此外，经过特殊配方后PF模塑粉也可用特殊注射机进行注射成型。制品：制品主要用作电器方面的绝缘件，也可用于制造日用品和机械零件等。

三、酚醛树脂层压塑料

1、层压塑料的概念层压塑料是由碱法酚醛树脂浸渍过的片状填料经干燥、加热、加压固化所制成的板状或片状塑料制品。

主要成分是酚醛树脂和填料。填料：纸张、棉布、石棉布、玻璃纤维及其织物等。工业配件模压成型PF树脂浸渍片状填料叠合加热、加压板、管、棒状层压制品干燥2、酚醛树脂层压塑料的生产3、层压塑料的性能与应用（1）性能特点

密度小力学强度高电性能好热导率低、摩擦系数小易于机械加工。

表8-3列出了PF层压制品的性能。

（2）层压塑料的应用①玻璃布层压板是电器工业中的重要绝缘材料，广泛地用于电机及电器设备；②布及木质层压板在机器制造业中，可制成无噪声齿轮、轴瓦及其它零件；③石棉层压板主要用作刹车片及离合器片等；④以玻璃纤维织物为基材力学性能和耐热性好，可作为结构材料使用，用于飞机、汽车、船舶、电气等方面；

第二节不饱和聚酯树脂及塑料一、不饱和聚酯树脂的概念

什么是饱和聚酯？

不饱和聚酯(UP)是指分子主链上含有不饱和双键的聚酯，由不饱和及部分饱和二元酸与饱和二元醇缩聚而成，在缩聚反应结束后趁热加入一定量交联单体配制成黏稠的液体树脂。不饱和双键聚酯玻璃钢占不饱和聚酯树脂总产量的70%～80%涂料粘接剂胶泥黏稠的液状不饱和聚酯树脂玻璃纤维增强塑料制品俗称聚酯玻璃钢玻璃钢是玻璃纤维与一种或数种热固性或热塑性树脂复合而成的纤维增强塑料材料。聚酯玻璃钢具有优异的力学性能、防蚀性能，质轻，成型加工方便，可代替金属应用于汽车、航空、造船、化工、建筑等方面。二、不饱和聚酯的合成和固化1、合成不饱和二元酸饱和二元酸苯乙烯、阻聚剂

二元醇

不锈钢反应釜,170～210℃缩聚反应

1000～7000左右稀释釜，搅拌均匀，90℃，稀释冷却过滤一定黏度的液体树脂2、固化（1）固化的概念UP树脂固化即通过固化剂引发分子结构中的双键与可聚合的苯乙烯交联单体进行自由基型共聚反应，使线型不饱和聚酯分子链交联成具有三维网状结构的体型分子，此过程即为固化。

一般，UP的固化过程也就是其成型过程，通过固化成型可制得多种UP塑料制品。过氧化二异丙苯（2）固化成型过程一定黏度的液体树脂固化剂

热固化体系

过氧化环己酮/环烷酸钴室温固化体系压制成型制品浇铸成型制品玻璃钢制品三、不饱和聚酯性能和应用1、性能纯UP树脂透明性好，易着色，刚度、硬度和电性能亦较好。UP配方中加入各种填料和增强材料，性能有很大变化。UP玻璃钢力学强度高于铝合金，有些接近于钢材，而其密度仅为钢材的1/5～1/4，因而，可代替金属用作承强结构