酚醛树脂的共混改性.ppt

1、9/9/2020,酚醛树脂的共混改性,9/9/2020,什么是酚醛树脂？,酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物，市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色，有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。,9/9/2020,固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，比重1.251.30，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐

2、热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶黏剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。 线型酚醛树脂,9/9/2020,1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂，1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法，使酚醛树脂实现工业化生产，1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂，开创了人类合成高分子化合物的纪元。由于采用酚、醛的种类、催化物类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂，它包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。主要用于生产压塑粉、层压塑料；制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料；制造日用品、装饰品；制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等。,酚醛树脂合成

3、历史,9/9/2020,酚醛树脂的改性,优点：具有较好的耐热性、耐化学腐蚀性、电绝缘性和加工性，而且价格较低廉 缺点：1.苯酚羟基，亚甲基易氧化 2.酚羟基是强极性基团，易吸水，使酚醛树脂制品电性能下降，机械强度低 3.酚羟基受热或紫外光照射下易发生变化，生成醌或其他结构，致使材料变色。 4.脆性大，对GF的粘附性较差。,9/9/2020,改性目的：1.改进脆性或其他 物理性能（耐水性，耐碱性，机械性能等） 2.提高酚醛树脂对增强材料（GF，CF等）的粘结性能 3、改善CM的成型工艺条件,9/9/2020,聚氯乙烯改性酚醛树脂增强其韧性：将线型酚醛树脂和聚氯乙烯树脂以及各种配合剂混合后用双辊混

4、炼机辊压后再粉碎而得。 用丁腈胶改性酚醛，在增韧的同时还显著提高耐热性。 步骤：1、将丁腈胶素塑炼，使分子量降低，增加胶的塑性。 2.然后再与酚醛树脂及其他配合剂辊压混炼成片后 3.粉碎，即得丁腈改性酚醛塑料粉。,9/9/2020,目前，丁腈胶已有粉状及液态等多种类型，在共混工艺和共混物性能方面均有一些新的发现。利用粉状丁腈胶可以不经塑炼而直接与酚醛树脂粉及其他配合剂在普通塑料用高速捏合机中干混。干混过程，由于高速剪切作用，物料温度会自然上升，也可借助高速捏合机的夹套加热或冷却来控制温度。总之，一定的捏合温度是必须的，因为温度可以促进酚醛树脂由甲阶段向乙阶段转化，也可以促进物料的混合。不过，在

5、捏合机中切勿使物料温度超过酚醛树脂软化点，否则将造成物料之间粘连成团块，以致搅拌电机负荷过大，使设备受损以及无法卸料。,9/9/2020,用液体丁腈胶对酚醛树脂改性,在所采取的共混条件下，未经交联处理的此种混合物是一种典型的物理共混物 ,通过电镜观察到的形态结构属于一相连续（酚醛树脂）、一相分散（丁腈胶）的“海-岛”结构（电镜照片略）。分散相比较规整，相畴一般3m，它可以被二甲苯完全从共混体系中萃取出来。上述结构显然可起到良好的增韧作用。丁腈胶与酚醛树脂均为强极性聚合物，具有良好的相容性，而经过交联处理，不仅酚醛树脂自身能形成高次网状构造，而且可与含不饱和双键的橡胶之间产生交联反应。,9/9/

6、2020,若同时使橡胶硫化，则导致极复杂而又强固的网状结构的生成。此种共混物中，橡胶含量增加，冲击强度提高，但软化点、尺寸稳定性及耐水性下降，所以要根据其应用范围而选择恰当的共混比。用丁腈橡胶改性酚醛树脂，其一个重要目的是提高酚醛树脂的热分解温度，以便用于耐高温复合材料的生产。,9/9/2020,有机硅改性酚醛树脂,有机硅改进酚醛树脂一般是为了改进酚醛树脂的耐热性，提高树脂的残碳率。例如，将一定量的苯酚、甲醛加入反应器中，以草酸为催化剂，在搅拌下在油浴加热到100摄氏度，反应2小时。用热去离子水洗3次，然后将树脂减压蒸馏至170摄氏度，0.1MPa，得到黄色透明树脂，将树脂溶于丙酮，加入一定量

7、的有机硅低聚物，搅拌下升温到回流温度，反应4h，脱去溶剂，得红褐色有机硅改性酚醛树脂，此树脂在氮气中820摄氏度的,9/9/2020,的成碳率大于70%。若需要热固性树脂，则可在上述反映基础上加上甲醛及碱性催化剂继续反应。此方法制备的有机硅改性酚醛树脂浸渍玻纤过滤网布，可得到一种耐高温可折叠型玻纤过滤网布。经高温反应，其耐热性可达1100摄氏度（5min），具有良好的刚度和强度，并且折叠不断裂，能随用途制成各种形状的过滤器。 将酚醛树脂与聚硅醇或多烷氧聚硅氧烷及催化剂、偶联剂等在氮气气氛中于180摄氏度强烈搅拌下反应2h，可得到两种有机硅改性酚醛树脂，酚醛树脂与聚硅氧烷的混合物在熔融,9/9/

8、2020,温度以上强烈搅拌1h，可得到有机硅与酚醛树脂的共混物。酚醛树脂经有机硅改性后，表面张力大大降低，表面张力的降低有利于提高材料的疏水性。这里酚醛树脂提高有机硅的强度，有机硅提高酚醛树脂的耐热性和疏水性。,9/9/2020,不同橡胶对酚醛树脂的改性,改善酚醛树脂的脆性主要依靠橡胶来实现。脆性改善的同时，制品的冲击强度也获得提高。例如将苯酚、甲醛、丁腈橡胶和草酸一起加入反应器中。加热升温并开动搅拌，在90摄氏度下预反应60min，使丁腈橡胶充分的分散溶解；然后补加硫酸，在90摄氏度下进行回流反应；聚合反应结束后可进行真空吸水。当树脂的软化点达到95摄氏度左右时，即可出料。这种丁腈橡胶与酚醛树脂的,9/9/2020,共聚反应的研究表明，当丁腈橡胶的用量为2%使，酚醛树脂的冲击强度可提高100%，当进一步增加丁腈橡胶的用量时会进一步增加材料的冲击强度。,9/9/2020,综上所述，随着社会的进步，随着各学科的不断融合，人们对酚醛