酚醛树脂在砂轮行业的应用课件.ppt

题 目 酚醛树脂在砂轮行业的应用 济南圣泉集团酚醛树脂研究所 姜广锋 关键词 酚醛树脂 砂轮 提纲 第一部分：酚醛树脂介绍 1、酚醛树脂的特点、分类以及应用领域 2、酚醛树脂的原料、合成反应及固化 3、酚醛树脂改进及发展方向 第二部分： 酚醛树脂在砂轮方面的应用情况 1、砂轮简介 2、砂轮用酚醛树脂简介 第三部分：如何正确的选择使用酚醛树脂 第四部分：砂轮用酚醛树脂分类介绍 第一部分 酚醛树脂介绍 酚醛树脂的历史 1905~1907年，酚醛树脂创始人美国科学家巴克兰（Baekeland）对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究，于1909年提出了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，实现了酚醛树脂的实用化。后来将此年定为酚醛树脂元年（或合成高分子元年）。 认识酚醛树脂 酚醛树脂的特点 原料价格便宜，生产工艺简单而成熟，成型加工容易； 粘结强度高，能与各种有机和无机填料相容粘合的； 耐热、耐燃，可自灭，电绝缘性能好，但耐电弧性差； 化学稳定性好，耐酸性强，但不耐碱； 具有低烟低毒的优势。适用于公共运输和安全要求非常严格的领域； 需要热处理，提高固化树脂的玻璃化温度，进一步改善树脂的各项性能。 酚醛树脂的分类 高邻位酚醛树脂 在弱酸条件下，(PH=4-6),过量的苯酚和甲醛在二价金属盐的催化下，通过二价金属盐和苯酚、甲醛的螯合作用反应生成的高邻位树脂。其中二价金属盐有，Zn、Mg、Cd、Cu、Co、Ni，最好是醋酸盐。 特殊类型的酚醛树脂 Xylok 树脂 改性的酚醛树脂 环氧树脂 稀丙基、氰酸基化合物 木质素 丹宁酸 桐油 腰果壳油 三聚氰胺 尿素 PVA,PVB 间苯二酚 等等 各应用领域的分布情况（2007） 酚醛树脂的合成原料 催化剂 固化剂及固化促进剂 酚醛树脂合成反应 酚醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应：： 酚醛树脂的缩合及缩聚反应 缩合及缩聚反应，随反应条件的不同，可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间，也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间： 酚醛树脂的固化 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程，表现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是化学过程，也是一个很重要物理过程。 酚醛树脂只有在固化形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的性能，包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 热塑性酚醛树脂的固化 热塑性树脂交联固化，最常用的固化剂是六亚甲基四胺(乌洛托品)，其他还可用多聚甲醛、热固性酚醛树脂等。 热固性树脂的固化 热固性酚醛树脂可以在加热条件下固化，也可以在酸性条件下固化。在低于170℃时，主要是酚核上的羟甲基与其他酚核上的邻位或对位的活泼氢反应，失去一分子水，生成次甲基键。但在低于160 ℃时羟甲基间容易出现缩合反应，生产醚键。高于160 ℃，醚键断裂，生成次甲基键，并释放甲醛。 酚醛树脂的改进 为什么改进？ 酚醛树脂的缺点： 1、结构中的酚羟基和亚甲基易氧化，耐热性和耐氧化性受到影响，同时由于酚羟基容易吸水，从而影响制品的耐候性和耐碱性； 2、固化过程中常伴以低分子化合物放出，成型中需高温、高压，产品脆性大，气孔率高。 3、固化后颜色易变深，不能生产色洋鲜艳的制品 4、固化过程中存在有害气体挥发，对人体和环境有一定的危害。 改进酚醛树脂耐热性 一般酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，但超过200℃，便发生氧化反应，从340-360℃起进入热分解阶段，并随着温度的升高，到600℃～900℃，逐渐发生碳化，产生并释放CO、CO2、H2O和苯酚等物质。 改进酚醛耐热性的方法，包括物理和化学的方法： 物理方法：通过和耐热性好的树脂，如聚砜、聚苯醚、马来酰亚胺等共混，并通过原位共混反应形成互穿聚合物网络结构，从而提高了树脂的耐热性。 化学改性方法：主要就是引入其他能参与酚醛合成反应的组分，通过酚羟基醚化、酯化、重金属螯合，并严格控制固化条件，使酚醛树脂稳定性提高，刚性增加，从而提高其耐热性。主要有胺改性酚醛树脂、硼改性酚醛树脂，有机硅改性酚醛树脂以及钼酸改性酚醛树脂等。 改进酚醛树脂韧性 酚醛树脂固化后，由于芳核间主要是亚甲基连接，这种结构造成树脂密度过大、空间位阻大、链接旋转自由度小，致使其脆性大，硬度高，韧性差。 改进酚