济南大学聚合物基体4.其他类型的热固性树脂详解.pptx

第四章 其他类型的热固性树脂 第四章 其他类型的热固性树脂 呋喃树脂 4.1 4.2 热固性丁苯树脂 4.3 有机硅树脂 4.4 脲醛树脂 4.5 目 录 1,2-聚丁二烯树脂 第四章 其他类型的热固性树脂 三聚氰胺甲醛树脂 4.5 第四章 其他类型的热固性树脂 4-1 呋喃树脂 呋喃树脂是由糠醛或糠醇为原料单体，或者与其他单体进行缩聚反应而得的一类聚合物的总称。在呋喃树脂的大分子链中都有呋喃环 呋喃树脂具有突出的耐蚀性、耐热性以及其原料来源广泛、生产工艺简单。 优点 缺点 固化过程难于控制，固化速度较慢。工业化生产时间较酚醛树脂晚。 脆性大、粘结性差、施工工艺差。限制发展和应用。 70年代中期以后，克服了上述缺点，应用于玻璃纤维增强塑料。 呋喃树脂的主要原料糠醛来源于农副产品。棉籽壳、稻壳、甘蔗渣、玉米芯和玉米杆。 第四章 其他类型的热固性树脂 4-1-1 糠醛苯酚树脂 工业上将?－呋喃甲醛俗称糠醛 糠醛可与苯酚反应缩聚成二阶的热塑性树脂，且所用催化剂为碱性催化剂而不用酸性催化剂，催化剂用量一般为1％左右。 第四章 其他类型的热固性树脂 1. 糠醛苯酚树脂的实验室合成 P131 3. 糠醛苯酚树脂的固化过程： 类似二阶酚醛树脂，也要加入固化剂六次甲基四胺。但它必须在较高的温度条件下才能充分固化。 2. 工业合成方法 P131 第四章 其他类型的热固性树脂 由于糠醛苯酚树脂具有B阶时间长，固化时有较长的流动时间，因此它广泛地被用作模压料，如将糠醛苯酚树脂与二阶酚醛树脂混合，则可大大改善树脂的流动性能。 用糠醛苯酚树脂制备的模压制品的耐热性比酚醛树脂为好，使用温度可提高10-20℃，它的尺寸稳定性、在高温下的硬度以及电性能等也比较好。它还可用作砂轮、木材、金属和其他热固性树脂的粘结剂。 第四章 其他类型的热固性树脂 4-1-2 糠醛丙酮树脂 在碱性条件下，糠醛与丙酮反应先形成两种糠酮单体。 上述两种糠酮单体可与甲醛在酸性条件下进行缩聚反应使糠酮单体分子间以次甲基键连接起来，形成线型树脂，反应比较复杂。 两种糠酮单体也可在酸性催化剂存在下，进行加成聚合反应。制得棕黑色粘稠液状树酯，其反应也较复杂。 由于糠酮树脂的分子链中含有不饱和双键及呋喃环，在酸性催化剂作用下，这些双键均能打开而交联生成不溶不熔的体型结构的树脂。 第四章 其他类型的热固性树脂 糠醛丙酮树脂的生产过程： 1.糠酮单体的合成 2.树脂合成 第四章 其他类型的热固性树脂 4-1-3 糠醇树脂 糠醇在酸性催化剂存在下很容易缩聚成树脂，在缩聚反应中，糠醇分子的羟甲基可与另一糠醇分子的α氢原子缩合，形成次甲基键。 呋喃环上的羟甲基也与酚环上的羟甲基一样可相互缩合，形成甲醚键。甲醚键在受热下可进一步裂解出甲醛，形成次甲基键。 糠醛氢化可制成糠醇。 第四章 其他类型的热固性树脂 上述含有羟甲基的产物，可以继续进行缩聚反应，最终形成线性的糠醇树脂。其结构通式： 糠醇可以与糠醛或甲醛进行共缩聚反应，以改进树脂的反应性和其他性能。 第四章 其他类型的热固性树脂 硬化后的树脂制品不易着火，在常温下能耐稀碱、稀酸、耐水、耐热，不受一般溶剂的腐蚀但不耐浓减和氧化物。糠醇树脂的化学稳定性比酚醛树脂为好。 合成糠醇树脂的催化剂可用无机酸(盐酸、硫酸、磷酸等)，也可用强酸弱碱所生成的盐(如三氯化铁、三氯化铝、氯化锌等)，活性氧化铝、五氧化二磷、铬酸等也可用作催化剂。工业上常用硫酸作催化剂。酸性催化的缩聚反应是强烈的放热反应，所以必须谨慎地控制反应温度。 糠醇树脂的合成方法（略） 第四章 其他类型的热固性树脂 4-1-4呋喃型树脂的固化 糠醇和糠酮这类呋喃型树脂固化时必须用酸类作为固化剂，其固化速度取决于温度以及酸的活度和用量。硫酸或对甲苯磺酸可使树脂室温固化，弱酸如苯酐、顺酐以及磷酸在室温的不会引起固化，甚至也不会使树脂粘度增加，需加热固化。 一般认为，呋喃型树脂的固化过程是由于呋喃环上的双键在强酸性催化剂作用下发生加成聚合作用，从而形成体形结构的聚合物。 第四章 其他类型的热固性树脂 4-1-5 呋喃型树脂的性能和应用 糠酮、糠醇树脂 特点 未固化：与许多热塑性塑料和热固性树脂、天然和合成橡胶等有很好的混溶性能，因此可与环氧或苯酚树脂混合改性。与一般有机溶剂也有很好地相溶性。 固化：耐强酸、强碱和有机溶剂，在高温下（200℃）仍很稳定。 第四章 其他类型的热固性树脂 1、耐化学腐蚀材料 胶泥是用液态树