第二章之酚醛树脂、其它热固树脂分解.ppt

一阶树脂在低于170℃固化时，在酚核间主要形成次甲基键及 醚键，其中次甲基键是酚醛树脂固化时形成的最稳定和最重要的化学键。碱和酸都是有效的次甲基键形成的催化剂，在酸性条件、中等温度下的固化速率正比于氢离子浓度；强碱条件下，在反应的早期，当pH值超过一定的值后，固化速率与碱的浓度无关。在固化过程中形成的醚键既可以是固化结构中的最终产物，也可以是过渡的产物。酚醇在中性条件下加热(低于160℃)很易形成二苄基醚，然而超过160℃，二苄基醚易分解成次甲基键，并逸出甲醛。 第二章 基体材料 第三节酚醛树脂 五、酚醛树脂的固化 ⑵酸固化 一阶酚醛树脂用作胶黏剂、浇铸树脂时，希望在较低的温度，甚至室温下固化。为了达到这一目的，可在树脂中加入合适的无机酸或有机酸，工业上称为酸类硬化剂。常用的酸类硬化剂有盐酸或磷酸(可把它们溶解在甘油或乙二醇中使用)，也可用对甲苯磺酸、苯酚磺酸或其他的磺酸。酸类硬化剂也可促进焙烘型酚醛表面涂层的固化。 酸量多:次甲基键； 酸量少:次甲基键和醚键 第二章 基体材料 第三节酚醛树脂 五、酚醛树脂的固化 ⑶固化树脂的结构 第二章 基体材料 第三节酚醛树脂 五、酚醛树脂的固化 第二章 基体材料 第三节酚醛树脂 五、酚醛树脂的固化 2、热塑性酚醛树脂的固化 Novolak型树脂的结构，一般可表示为 ： n一般为4～12，其值大小与起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。工业生产的此类树脂视应用领域不同而控制掌握n的大小，也就是分子量的大小。例如当n值平均为5时，其平均分子量(Mn)约在500左右。 Novolak型树脂合成的基本条件之一是在摩尔比上，苯酚过量，甲醛不足，所以它的结构中基本不会有未反应的羟甲基存在，这样Novolaks就不可能自行发生交联反应而固化。但是这样树脂结构中的酚核还有未反应的活化点，只要补充甲醛，在加热条件下就可进行交联反应形成网状结构并固化。 热塑性酚醛树脂即二阶树脂是可溶、可熔的，需要加入诸如多聚甲醛、六次甲基四胺等固化剂才能与树脂分子中酚环上的活性点反应，使树脂固化。 热固性酚醛树脂也可用来使二阶树脂固化，因为它们分子中的羟甲基可与热塑性酚醛树脂酚环上的活泼氢作用，交联成三向网状结构的产物. 六次甲基四胺（HMTA）是氨与甲醛的加成物,外观为白色结晶，在150℃时很快升华,分子式为(CH2)6N4， 六次甲基四胺在超过100℃下会发生分解，形成二甲醇胺和甲醛，从而与酚醛树脂反应，发生交联。 第二章 基体材料 第三节酚醛树脂 五、酚醛树脂的固化 特点: （a） 固化速度快（比一般的热塑性酚醛树脂约快2-3倍） （b）残碳率高 （c）注射成型方法制备玻纤/酚醛复合材料 （d）制品在受热下的刚性好 3 、高邻位热塑性酚醛树脂 特点： （a）树脂的反应活性适中; （b）与普通热固性酚醛树脂相比，稳定性好; （c）适合低压连续浇铸成型; （d）树脂残碳量高。 n：0-5 4、高邻位热固性酚醛树脂 特点: (1) 不需要加热即可在室温及较低温度下发泡与固化 (2) 具有固化快、粘度低、发泡均匀、高的机械强度、 高耐热、低导热系数、高隔热性和宽频隔声等性能。 (3) 可进行现场喷涂施工和野外作业，亦可在模具中浇 注制作各种泡沫型材。 n：0-2 CH2OH 5、常温固化酚醛树脂 ⑴用喷枪喷涂矿井、隧道、地上建筑表面作隔热保温层; ⑵矿井回填、空洞充填、专用于注射加固严重裂痕地层和冲天空隙。 ①加固用：发泡倍率10倍，泡沫密度约为120㎏/m3。 ②壁墙用：发泡倍率15-20倍，泡沫密度约为60-80㎏/m3。 ③充填大缝隙（防止瓦斯积聚）：发泡倍率30-40倍，泡沫密度约为30-40㎏/m3。 喷涂泡沫 该产品的使用设备为一台泵和一支注射枪：双组分树脂和催化剂，以4：1的体积比混合，即时发泡，迅速膨胀，膨胀倍数可达最初体积的10~40倍。膨胀泡沫在15℃时，1-2分钟即可凝固，25℃时，30-40秒即可凝固。 内容回顾 1、酚醛树脂的发展历史 2、化学原理