第2章-5-热固性塑料.ppt

催化剂 多羟基化合物（多元醇） 扩链剂 有机碱：三乙胺、丙二胺、N,N—二甲基苯胺等 有机金属化合物：二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡 聚醚多元醇：弹性大、粘度低，多用于软质泡沫塑料和RIM制品，包括聚环氧乙烷PEG、聚环氧丙烷PPG、聚四氢呋喃PTMG等 有机碱：三乙胺、丙二胺、N,N—二甲基苯胺等 有机金属化合物：二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡 聚酯多元醇：粘度大，应用少 二元醇：乙二醇、丙二醇、丁二醇 二元胺：二苯基甲烷二胺、二氯二苯基甲烷二胺等芳香二胺 软质泡沫塑料 俗称“海绵”，以TDI和二/三官能度的聚醚多元醇为原料，利用-NCO与水反应生成的CO2为发泡剂，采用连续块料法或模塑法生产，产品占聚氨酯泡沫塑料产品的60%。 开孔率达95%，密度约0.02～0.04g/cm3，轻度交联结构 韧性好、回弹快、吸声性好 聚氨酯泡沫塑料 聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯树脂的主要产品，约占其产品总量的80%以上。根据制品性能不同，可分为硬质、软质、或介于两者之间的半硬质泡沫塑料。所以可调节原料种类、配比、反应条件制得不同性能的产品。 半硬质泡沫塑料 以TDI或MDI和三/四官能度的聚醚多元醇为原料，用水或其他物理发泡剂制成。分普通型和结皮型两类。 普通型开孔率90%，密度约0.06～0.15g/cm3，交联密度大于软质泡沫，回弹性较好。 结皮型有0.5～3cm的表皮，密度约0.55～0.80g/cm3，耐磨性好，适合用作隔热、吸声、减震材料。 硬质泡沫塑料 以MDI和3～8官能度的聚醚多元醇为原料，物理发泡制成。 基本为闭孔，密度约0.03～0.05g/cm3，高度交联结构 热导率低，约0.008～0.025W/(m.K)，吸声性好，优质绝热保温材料。 * * 高分子材料 ---热固性塑料 材料科学与工程学院 李晓萌 热固性树脂/塑料：受热熔化成型的同时发生固化发应，使可流动的线型或支化型分子转变成三维立体网状结构，再受热不能熔融，也不在溶剂中溶解的树脂/塑料。 热固性塑料一旦固化，改变形状只能靠切、削等二次加工。 2.4 热固性树脂 交联前，分子链上有两个以上可参加反应的基团；交联后，分子间相互交叉连接，成为三维网状结构。 使用温度比热塑性塑料高，高温下分子链不产生相对流动。 蠕变性小，形状稳定、绝缘性好、物理力学性能和老化性能均优于热塑性塑料。 凡是酚类化合物与醛类化合物经缩聚反应制得的树脂统称酚醛树脂，英文名称Phenolics resin。 常见酚类化合物有苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚； 常见醛类化合物有甲醛、乙醛、糠醛。 最重要的酚醛树脂是苯酚和甲醛的缩聚产物，英文名称Phenol-Formaldehyde，简称PF，是最早（1909年）实现工业化的树脂品种。 通过控制原料苯酚和甲醛的物质的量比及体系pH值，可合成两种性质不同的酚醛树脂： 热塑性酚醛树脂 热固性酚醛树脂 2.4.1 酚醛树脂 热塑性酚醛树脂的合成 酸性条件(pH7) 下，甲醛与苯酚摩尔比小于1(0.8)时缩聚而成的一种线性树脂，可溶、可熔，分子内不含羟甲基。 酚醛树脂的合成 其聚合度与苯酚用量有关，一般为4 ～12。因分子内不含羟甲基，受热时只能熔融，不会自行交联。 依pH值大小，可得两种分子结构热塑性酚醛树脂： 通用型酚醛树脂 强酸条件下(pH3)，缩聚主要通过酚基的对位实现，因此保留的活性点邻位多、对位少，而酚基邻位活性小，对位活性大，因此后固化速度较慢。 高邻位酚醛树脂 用某些特殊的金属碱盐作催化剂，pH=4 ～7时，缩聚主要通过酚基的邻位实现，保留了活性大的对位，可快速固化，固化速度比通用型快2 ～3倍，制得的模压制品热刚性更好。 热固性酚醛树脂的合成 碱性条件(pH=8～11) 下，甲醛与苯酚摩尔比大于1 (1.1 ～1.5)时缩聚而成。 1.加成生成多种羟甲基酚 2.缩聚 控制反应程度，可得 线型结构，可溶于丙酮、乙醇的甲阶树脂 带支链、部分交联、有弹性，加热软化而不融化的固态乙阶树脂； 立体网状结构，不溶不熔的固体丙阶树脂 热固性酚醛树脂的固化 热压法固化(温度145～175℃) 热压过程产生溶剂、水分、甲醛等挥发分，需较大成型压力加以排除，否则制品内易形成气泡和微孔； 热压中产生挥发分越多、温度越高，所需成型压力越大。 室温固化 用作粘合剂及浇注树脂时采用； 需加入酸类固化剂：盐酸、磷酸、对甲苯磺酸、苯酚磺酸 酚醛树脂的固化 热塑性酚醛树脂的固化 加入固化