酚醛树脂胶粘剂研究进展
酚醛树脂(PF树脂)研究~~
酚醛树脂(PF树脂)研究~~酚醛树脂(PF树脂)⾸先由德国化学家A.Bayer在1872年通过苯酚与甲醛反应制得的,⽽其⼯业化还是美国化学家L.H.Baekeland在1909年先后发表了两项酚醛树脂胶粘剂⼯业合成专利的基础上逐步发展起来的。
19世纪20年代末30年代初,PF树脂胶粘剂开始⼴泛⽤于⽣产耐沸⽔、耐候的胶合板。
如今,酚醛树脂胶粘剂以其胶接强度⾼、耐⽔、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀、成本较低等优点⽽⼴泛应⽤于⽊材加⼯业,其⽤量仅次于脲醛树脂胶粘剂,特别是在⽣产耐⽔、耐候⽊制品中具有脲醛树脂胶粘剂⽆可⽐拟的优势。
另外,随着⼈们对⽊制品等甲醛释放给健康造成危害的认识的提⾼,强制性国家标准GB18580-2001《室内建筑装饰装修材料-⼈造板及其制品中甲醛释放限量》的颁布与实施,酚醛树脂胶粘剂及其胶接制品由于较⼩的甲醛释放问题,⽽必然会得到更进⼀步的发展,将成为最有希望最终取代脲醛树脂胶粘剂的有⼒候选之⼀。
然⽽,酚醛树脂胶粘剂也存在着颜⾊深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵等缺点;特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度⾼、固化速度慢(⼀般要在130~160℃下热压才能得到好的胶合强度),造成⽣产效率低、能量和设备消耗⼤。
这些都限制了酚醛树脂胶粘剂更⼴泛的应⽤。
因此,提⾼酚醛树脂胶粘剂的固化速度、降低固化温度是⽊材加⼯业的⼀个⾮常重要的课题,决定着酚醛树脂胶粘剂的⽣命⼒,在⼀定程度上也影响着⽊材⼯业的发展。
为此,世界各国的科技⼯作者在这⼀⽅⾯进⾏了⼤量研究,取得了可喜成果。
酚醛树脂(未特别指明的情况下,是指⽊材⼯业常⽤的碱催化条件下合成的⽔溶性热固性甲阶初期树脂)的固化速度跟树脂的甲醛/苯酚的摩尔⽐、催化剂种类与⽤量、树脂浓度、反应程度、固化温度、固化促进剂的种类与⽤量、添加剂的种类与⽤量等有关。
1 酚醛树脂胶粘剂合成配⽅、⼯艺改进研究发现[1],当树脂浓度、固化温度等⼀定时,树脂的甲醛/苯酚的摩尔⽐(在⼩于3的情况下)越⾼固化速度越快。
尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究
尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究1 前言酚醛树脂和塑料是世界上最早实现工业化的合成树脂,迄今已有80 多年的历史。
酚醛树脂具有优异的胶结强度和耐水性;在高温高湿的环境中有相当高的耐久性;耐酸、耐化学药剂的侵蚀;具有广泛改性的特点,能与多种树脂混合使用,是一类性能优良的结构胶粘剂。
在美国、日本和一些欧洲国家,木材工业中酚醛树脂胶粘剂的用量是脲醛树脂胶的两倍以上。
在我国,酚醛树脂胶的用量较少,木材工业使用的胶粘剂80%以上是脲醛树脂胶,主要原因在于制造脲醛胶的主要原料——尿素价格远低于苯酚,而且脲醛树脂固化速度快,因此在室内用人造板生产中广泛应用。
但随着我国经济的发展,整体消费结构正向建筑业倾斜,因此室外用人造板的市场前景十分广阔。
例如酚醛胶刨花板可用于室外做墙板、混凝土模板、包装材料、地板、还可以取代部分珍贵木材和部分钢材来制造车辆车厢板。
此外,值得一提的是,近年来的研究发现,火灾事故中烟和毒性气体的放出是人员损伤和死亡的主要原因,阻燃和燃烧速度成为衡量建筑材料的关键性能指标,而酚醛树脂复合材料具有不燃性、低发烟率、少或无毒性气体放出,因此,在美国等国家酚醛树脂胶粘剂的用量很大。
但酚醛树脂胶由于存在以下缺点,限制了市场对它的需求。
(1)固化时间长,生产线的劳动生产率不高;(2)价格较贵;(3)含有游离酚、游离醛,如果释放量超标会影响人体健康。
针对上述问题,人们对酚醛胶进行了广泛的改性,在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下,缩短树脂固化时间;降低胶中的游离酚、游离醛含量;降低酚醛胶的生产成本成为研究的热点。
尤其在缩短树脂固化时间方面已取得了很大进步。
其中利用廉价的尿素替代部分苯酚,合成固化速度快、成本低的复合型酚醛树脂是酚醛树脂改性的有效途径。
2 试验材料与方法2.1. 改性酚醛树脂胶的合成2.1.1 主要原料见表12.1.2 制备工艺2.1.2.1 未改性酚醛树脂制备工艺将计量好的苯酚、氢氧化钠和水同时投入反应釜,搅拌10~15 分钟,使内温降至40~42℃,加入一部分甲醛,升温至80~85℃,保温反应45min 后,在10~15min 内将反应液加热至沸腾,在沸腾状态下保持10min,降温至80~85℃,加入剩余甲醛,在85~90℃下反应至粘度合格,降温至30℃出料。
酚醛树脂在胶粘剂行业的应用研究-高分子材料论文-化学论文
酚醛树脂在胶粘剂行业的应用研究-高分子材料论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——胶粘剂论文(汇总8篇)之第四篇摘要:酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂, 是酚类与醛类在催化剂作用下聚合而成的高分子材料, 被应用于诸多行业。
用于胶粘剂行业中的酚醛树脂, 大部分为使用碱催化合成的苯酚-甲醛树脂, 也用聚乙烯醇缩醛、聚酰胺等改性, 提高酚醛树脂的韧性, 改善粘合力;用于生产耐候、耐热的木材制品时酚醛树脂胶粘。
烷基酚醛树脂主要应用领域是与氯丁橡胶、聚氨酯等配合使用。
关键词:胶粘剂,酚醛树脂,固化1872年德国化学家拜尔(A.Baeyer) 首先合成了酚醛树脂, 是第一个人工合成并工业化的高分子化合物, 至今使用有百年历史。
以酚类(苯酚、烷基酚等) 与醛类(甲醛为主) 在催化剂作用下缩聚而成的树脂, 催化工艺不同分别形成热塑性及热固性树脂。
酚醛树脂原料易得, 容易大规模工业化生产, 综合性能优异。
胶粘剂:通过界面的黏附和内聚力等作用, 能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然或合成的一类物质, 统称胶粘剂, 习惯上简称胶。
亦包括其他一些胶水、胶泥、胶膏等。
胶粘剂往往不是单一组成的物质, 一个胶粘剂中包括:粘结物质、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料和改性剂等多种物质组成。
作为粘结物质, 可以分为无机胶粘剂和有机胶粘剂, 例如水玻璃、水泥、石膏均作为可以作为无机胶粘剂, 而以高分子材料为粘料的胶粘剂均属于有机胶粘剂。
在这其中的酚醛树脂作为最早的合成高分子, 在胶粘剂行业有着广泛用途, 如酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂、酚醛-氯丁胶、酚醛聚氨酯胶等类型, 在此, 我们对上述不同类型酚醛树脂胶粘剂的应用情况进行了简单调查。
1 酚醛树脂胶粘剂的应用研究1.1 木材制品用酚醛树脂胶粘剂木材制品用酚醛树脂胶粘剂使苯酚与甲醛在碱性条件下发生反应, 合成的水溶热固性甲阶初期树脂, 在受热或是催化条件下即可发生固化, 形成密实的交联网络。
酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展
酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展摘要:从酚醛树脂胶粘剂的合成催化剂选择、合成工艺改进、固化促进剂添加等几个方面树脂胶粘剂快速固化研究进展。
酚醛树脂固化后具有较好的胶合强度和优良的耐候性,是室外结构用胶合板等常用胶粘剂。
但一般酚醛树脂固化需要较高的温度、较大的压力和较长的时间,其固化条件比脲醛树脂要苛刻得多,这对于实际生产是很不利的。
降低酚醛树脂的固化温度,缩短固化时间具有以下意义:(1)避免过长时间的热压和过高的热压温度给人造板带来材积损失,提高产品性能;(2)降低设备投资与能源消耗;(3)保证产品质量,提高产品合格率;(4)提高生产效率。
为此,近年来国内外在酚醛树脂胶粘剂快速固化方面进行了很多研究,取得了很多成果。
本文综述了从催化剂选择、改进合成工艺等方面促进酚醛树脂胶粘剂快速固化的研究进展。
1 催化剂根据合成时酚和醛的摩尔比及介质的pH值不同,酚醛树脂分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂2种,木材工业常用的是热固性的,是在碱性条件下(碱性催化剂)合成的水溶性酚醛树脂。
1.1 常用催化剂在碱性催化剂(常用的有氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化钡等)作用下,苯酚的酚羟基电离成为负离子,促使酚核上的邻位和对位的活性增加,使酚的亲核性得到强化并与甲醛反应生成邻位或对位羟甲基酚,进一步生成多羟甲基酚。
然后,这些羟甲基酚与苯酚或彼此之间脱水缩聚,形成亚甲基键或亚甲基醚键,最后形成甲阶酚醛树脂[1]。
(1)氢氧化钠这是生产水溶性酚醛树脂最常用的强碱性催化剂。
氢氧化钠催化合成的酚醛树脂水溶性好,施工方便。
但氢氧化钠的强碱性会对胶的耐水性、介电性及胶接强度等[2]产生不良影响。
氢氧化钠的催化机理可能是生成螯合环[3],即可能生成了一种钠甲2醛络合物或甲醛酚2钠络合者比例约为1:1.07;另一方面还由于金属离子催化作用仍然存在,固化时金属离子在树脂中仍然能够自由行动,促进固化。
促进固化的效果与存在的金属离子的数量成正比。
酚醛树脂胶快速固化研究进展
佳选择 之一。但是酚 醛树 脂胶 固化时 间长 、固化温
度高 ( 1 3 0 -1 5 0 。 C),导 致 固化 效率 较 低 b 】 ,限 制 了酚 醛树脂胶 的阻燃应用。所以 ,提高酚 醛树脂
应 活性位 ,可与树 脂中的羟 甲基发生缩 聚反应 ,使
胶 的固化效率是 亟待 解决的 问题 。 目前 ,关 于提高
酚醛树 脂胶的 固化效 率的研究 ,国内外 已有 文献报
导 。主要 方法可 归结 为两类 :一是合成 阶段加入改 性剂或 催化剂 ,二是 固化阶段加入 固化剂或 固化促
进剂 H J 。本 文综述 了酚醛树脂胶快 速 固化 的研 究现 状与进展 ,并对未来的发展方向提出了展望。
+ H
图 1高邻 位酚 醛树脂胶 相邻 两酚 羟基 间形成氢键
秦鑫等人 ” 叫用 复 合 催 化 剂 制 得 的 快 速 固 化 酚 醛 树 脂 胶,游 离 酚 和 游 离 醛 量 均 较 低,
1 2 0~ 1 3 0。 C、 热 压 速 度 l ai r n- mm 制 得 的 室外 级 胶合 板 ,其 固化 效 果优 于 N a OH 催化 剂 。 Wa n g J i a n等 人 “ 采 用高 效液 相 色谱 、F T — I R、
I 论 文选编 l
酚醛树脂胶快速 固化研 究进展
李园园 肖 静 刘 秀 周 友 郝建薇
1北京理工 大学材料 学院 ,国家阻燃材料 工程技术研 究中心 北京 1 0 0 0 8
2 宝胜 科 技 创 新 股 份 有 限 公 司 扬 州 2 2 5 8 0 0
摘 要 酚醛树脂胶 是粘结木材及 有机高分子 易燃材料 ,提 高其阻燃 性能的最佳选 择之一 。本文 从添加 改性剂 、使 用复 合催化 剂 、添加 固化剂 及固化促 进剂等 方面 ,综述 了酚醛树 脂胶快 速固化 的主要 研究现
酚醛树脂胶黏剂的研究进展
酚醛树脂胶黏剂的研究进展
Re e r h Pr g e so s a c o r s n Phe l sn Ad sv no i Re i he i e c
隋月 梅
( 黑龙江省科学 院 黑龙江 哈尔滨 10 0 ) 5 0 1 SUI YH - ̄e el i l (elnfagA ae cecs Habn 100 , hn ) H i  ̄i o n cd myo ine, ri 5 0 1 C ia fS
摘要: 酚醛树脂胶 黏剂是木材加工 中使用的 主要胶 黏剂之一 , 具有胶合 强度高, 耐水 、 耐热 、 耐磨 及化学稳 定性好 等优点, 酚 对 醛树 脂胶黏剂 的最 新研究进展及其 特性进行综述 , 为酚醛树 脂胶黏剂 的利用提供参考 。 关键词 : 酚醛树脂; 胶黏剂; 特性研究 中图分类 号: Q4 3 3 T 3. 1 4 文献标 识码 : A 文章编号 :6 4 84 (0 10 — 0 2 0 17 — 6 6 2 1 )3 0 4 — 3
合 板 。酚 醛 树脂 胶黏 剂 具有 着 优 异 的机 械性 、 电绝 缘 性 、 型加 工 性 、 成 阻燃 性 , 且这 些 性 能相 互 可 以取 得 而
成物 也有 差异 。 1
甲阶酚醛树脂 的合成反应分 2 个阶段 :
一
是甲醛在苯酚的邻位和对位进行 加成反应 , 如
图1 所示 ; 二是酚环上活泼氢与羟甲基或羟 甲基之 间缩聚而脱水 。这里涉及邻位 、 对位羟甲基 的活性大
r ve d o b h ee e c o h s fp e o i e i d e i e . e i we ,t e t e r f r n e f rt e u e o h n lc r sn a h sv s
酚醛树脂胶黏剂综述
酚醛树脂胶黏剂综述酚醛树脂胶黏剂具有以下几个显著特点。
首先,酚醛树脂胶黏剂具有极高的强度和耐久性,能够在高温和恶劣环境下保持较好的胶合性能。
其次,该胶黏剂具有良好的耐化学性能,能够抵抗酸碱、溶剂等外界环境的侵蚀,从而保证材料的长期稳定性。
此外,酚醛树脂胶黏剂具有较好的粘接性能,能够粘接多种不同材料,包括木材、塑料、金属等。
酚醛树脂胶黏剂的制备方法主要包括酚醛树脂的合成和配制胶黏剂。
酚醛树脂可以通过酚和甲醛的缩聚反应制备得到,具体反应条件包括温度、压力、酚和甲醛的物质比等。
配制胶黏剂的方法包括将酚醛树脂与填料、固化剂、稀释剂等混合搅拌而成。
不同的配方可以满足不同的工程应用需求,如提高胶黏剂的粘接强度、改善流动性等。
酚醛树脂胶黏剂的应用领域非常广泛。
在木材领域中,酚醛树脂胶黏剂被广泛用于家具、楼梯、地板等胶合板的生产和装饰;在纺织品领域中,该胶黏剂常用于纸张、纺织品等材料的粘合;在橡胶领域中,酚醛树脂胶黏剂可用于橡胶制品的粘接和修补;在金属领域中,该胶黏剂被广泛应用于汽车、航空航天等行业的金属件的粘接。
酚醛树脂胶黏剂的未来发展趋势主要包括以下几个方面。
首先,环保性是发展的重点,酚醛树脂胶黏剂中的甲醛等有害物质对人体和环境有一定的危害,发展低甲醛或无甲醛的替代品将成为发展的方向。
其次,提高胶黏剂的耐高温性能是一个挑战,特别是在汽车、航空航天等领域中,耐高温的胶黏剂需求日益增加。
此外,开发更多具有特殊功能的酚醛树脂胶黏剂,如导热导电、阻燃、自修复等,将有助于推动该领域的发展。
总之,酚醛树脂胶黏剂具有优异的性能和广泛的应用领域。
随着技术的进步和需求的不断增加,其制备方法和性能将会进一步改进和优化。
未来的发展趋势将主要集中在环保性、耐高温性能和功能化方面。
高性能化改性酚醛树脂的研究进展
高性能化改性酚醛树脂的研究进展崔 杰 刘长丰(合肥工业大学化工学院,合肥 230009) 摘要 综述近年来国内外酚醛树脂(PF )增韧和耐热改性的研究进展,重点讨论了几种改性方法的特点、效果和作用机理;介绍了纳米材料在PF 改性中的应用,指出了目前PF 存在的问题和发展前景。
关键词 酚醛树脂 改性 增韧 耐热 纳米材料 酚醛树脂(PF )是世界上最先发现并实现工业化的合成树脂。
由于其原料易得、价格低廉、合成工艺及生产设备简单,且制品具有优异的力学性能、耐热性、电绝缘性和阻燃性等,因而广泛应用于复合材料、涂料、摩擦材料、粘合剂等领域。
但是随着工业经济的快速发展,对PF 的性能提出了越来越高的要求,例如,随着各种车辆及航空航天和其它国防尖端技术的发展,人们对高性能PF 基摩擦材料、隔热和耐烧蚀材料提出了更高的要求;还有一些工业部门则对PF 涂料、粘合剂提出了更为苛刻的耐高温、高强度和强粘接力的性能要求。
PF 的结构是两苯酚之间夹一亚甲基,这种结构造成刚性基团(苯环)密度过大、空间位阻大、链节旋转自由度小,致使纯PF 的耐冲击性能较差,即韧性差,同时因酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性也受到影响,因此对PF 进行改性提高其韧性和耐热性已成为PF 研究的核心内容。
笔者现主要综述近年来PF 在增韧、增强、耐热和摩擦磨损改性方面的研究进展。
1 PF 的增韧改性提高PF 韧性的主要途径为:(1)添加外增韧剂,如加入橡胶类弹性体和热塑性树脂等;(2)加入内增韧物质,使酚羟基醚化,在酚核间引入长的亚甲基链及其它柔性基团等;(3)用玻璃纤维、碳纤维和石棉等增强材料来改善脆性。
1.1 添加外增韧剂添加外增韧剂的主要方法是机械共混。
为了保证两者的相容性及均匀性,PF 和增韧剂需在一定温度下充分地混合,使两者发生热化学和力化学反应,但不能使PF 发生固化交联。
另外,须使PF 的溶解度参数δPF 尽量与增韧剂的溶解度参数δ相近,以保证两者具有一定的混溶性,因为当|δ-δPF —>0.5时,增韧剂和PF 便不能以任意比互溶,即开始相分离。
酚醛树脂的研究进展
酚醛树脂的研究进展专业:高分子材料与工程班级:100309学号:100309129姓名:周欢2013年10月21日酚醛树脂的研究进展周欢(班级:100309 学号:100309129)摘要:综述了 2011-2012 年国外酚醛树脂的生产情况,新型酚醛泡沫材料在防火、建筑保温领域的应用。
酚醛模塑料新产品的开发以及新型改性酚醛树脂的合成以及反应机理方面的研究进展。
及酚醛树脂的主要增韧方法,详细地分析和总结了各种增韧方法的增韧机理。
结果表明:增韧方法可以归结为内增韧和外增韧两大类,不同的增韧方法对应不同的增韧机理。
关键字:酚醛树脂;增韧机理;增韧方法引言:酚醛树脂作为最古老的合成树脂,经历了 100多年的历史,因其具有较高的力学性能、耐热性好、阻燃、耐烧蚀、低毒、低发烟等优良性能,因而广泛用于模塑料、铸造树脂、摩擦材料、泡沫塑料、半导体封装材料、复合材料等诸多领域。
1.生产和市场概况据统计,2011年度全球酚醛树脂总计产量为458. 8万t 左右,其中美洲 211. 2万t,欧洲 100.2万t,亚洲 147.4万t( 其中中国为116.3万t) 。
近几年来,亚洲产量迅速提高,2011 年度亚洲产量已占全球的32. 12%,其中中国产量已占全球的 25.34%。
酚醛树脂由于其良好的粘结性,优良的耐热性,独特的烧蚀性,阻燃性以及经济性,使其得到了很好的发展与应用,主要应用在汽车、电气电子住宅和钢铁工业等领域。
在壳型铸造方面,近几年来开发铝铸件用易溃散型铸造树脂的环保课题,着重研究了减少乌洛托品添加质量以减轻臭氧的生成及崩裂,还成功研究了在酚醛树脂中添加各种改性剂,以提高其强度,并开发了兼具烟油少、低热膨胀性和易溃散性的酚醛树脂。
酚醛树脂作为摩擦材料已广泛使用在汽车和铁路车辆制动及驱动使用的制动衬片,缓冲型离合器衬片的粘合剂。
日本已研究用特殊芳香族和特殊硅化合物,以及合成橡胶改性的酚醛树脂,开发了不用乌洛托品,固化时不产生气体的粉末酚醛树脂。
四种原料生物油-酚醛树脂胶粘剂特性研究
0 前
言
生物 油 一 F胶 粘 剂 , 性 能 ( P 其 与似 ) 酚类 物 质 组 分 不 同而 异 。2 0 随 0 2年 , m n A e—
符合 G 8 8 — 0 1 B1 0 2 0 标准 的低 甲醛 释放 量酚醛 5 树 脂 ( F 胶粘 剂及 其 胶接 制 品 , 成 为取 代 脲醛 树 P) 将 脂 ( F 胶 粘剂 及其 制 品的首 选材 料 。然而 , U ) 作为 P F 胶粘 剂原 料之 一 的苯酚 ,其 价格则 随着 石化 资 源 的 日益 减少 而不 断增加 。因此 , 用 制浆黑 液 、 利 碳水 化
马 路[ 8 1 用快 速热解 法 生产 落叶松 树 皮生物 油 ( 等采 替 代 3 %苯 酚 ) 制备 出热 解 生物 油 一 F胶 粘 剂 , 压 0 , P 并
制 出性 能 较 好 的刨 花 板 和 胶 合 板 。 2 0 0 8年 , 东 范 斌[、 晓娟 l 过 提高生 物 油 品质及 调 整胶 粘剂 9李 1 o 等通
21 0 0年 7月 第 1 卷 第 7期 9
Vo .9 No7,u .01 11 . J 12 0
中 国胶 粘 剂
CHI NA ADHES VES I 一 ) 一
四 种 原 料 生 物 油 一 醛 树 脂 胶 粘 剂 特 性 研 究 酚
许 守 强 ,常建 民 ,夏 碧 华 ,张 继 宗 ,韩彦 雪 , 任 学 勇
C e 1 采 用 真 空 热解 工艺 分 离 出 富含 酚 类 的针 h n -等 E 6
叶树 皮生 物油 原油 ( 替代 2 %~ 0 0 3 %苯酚 )制 备 出定 , 向刨 花 板 ( S ) 热 解 生 物 油 一 F胶 粘 剂 , 压 制 OB用 P 并 出符 合加拿 大相关 标准 的 O B产 品。 0 6年 , S 20 郑凯[ 7 】 、
酚醛树脂胶粘剂
酚醛树脂胶粘剂的现状与制备0、前言酚醛树脂(Phenol—formaldehyde Resin)最先由德国科学家Bayer,在1872年通过甲醛和苯酚反应制得。
1909年,美国科学家Baekeland的酚醛树脂胶粘剂的专利,为酚醛树脂的工业化奠定了基础。
在合成树脂胶粘剂领域中,酚醛树脂以其良好的耐候性、耐水性、耐温性以及粘合强度高等特点,在涂料、摩擦材料、绝缘材料、模塑料等方面得到广泛的应用。
为了克服酚醛树脂固有的缺陷,进一步提高酚醛树脂的性能和应用范围,满足高新技术发展的需要,许多科研工作者对酚醛树脂进行了大量的研究,改性酚醛树脂的韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为国内外研究热点[1-3]。
一、粉状酚醛树脂胶粘剂性能指标体系粉状酚醛树脂胶粘剂作为一种高分子材料颗粒物,它具有一般粉体的共性,由于其主要是作为一种胶粘剂(高分子材料)应用于木材工业中,又具有其个性,其行为对其应用有很大影响[4-8].1.1 物理几合性能(一次物性)外观和状态主要指颜色和内外部状态(如松散程度等),要求颜色均匀,无机械杂质、没有结块,松散,目前一般以目视法检验.一般情况下,粉状酚醛树脂胶粘剂的外观颜色为(淡)棕红褐色或淡黄色,其状态为松散的粉末固态,同时要求粉状酚醛树脂胶粘剂在贮存、运输、应用等过程中不吸潮(或吸潮较少)、不结块、不变质等,始终保持松散状态[9-11];若曝露在空气中,则会慢慢吸潮且颜色逐渐变深.[12]1.2颗粒形状:颗粒的粒度和形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途,如各种涂料中的颜料颗粒,其粒度以及形状对于涂料的着色力、遮盖力、成膜能力、稳定性等性能影响很大,大多数都须<2-3um[13].1.3 颗粒大小及其分布粒度及粒度组成(分布)是粉体的重要物理特性参数,直接影响产品的工艺性能和使用性能,已在各行各业中受到广泛的重视,且测试颗粒粒度及其分布已成为保证产品质量的重要手段[14-15].1.4 比表面积比表面积[16]是指单位体积或单位质量分散相所具有的表面积,它和粒度一起主要表征了颗粒体系的几何性质,且决定着颗粒体系的各种性质和行为.通过物料层的流体阻力是和流体接触的粒子表面积密切相关的,对于粉状酚醛树脂胶粘剂来说,这对粉末的分散(在直接施胶时要求粉末易于分散)和气力输送是很重要的参数.通过以上性能指标体系的建立和分析、评价,根据(或参照)以上测试方法及标准测试了5种粉状酚醛树脂胶粘剂的一些常规性能(表1)[17].按照此指标体系,可基本获得粉状酚醛树脂胶粘剂的性能,满足其生产质量控制和应用方面的要求.[18]表1 5种粉状酚醛树脂胶粘剂的常规性能二、粉状酚醛树脂胶粘剂的制备酚醛树脂胶粘剂(PF)是木材工业中使用的主要胶种之一,其用量仅次于脲醛树脂胶粘剂,具有胶合强度高、耐水、耐热、耐久等优点,在生产耐水、耐候性室外级人造板中具有独特的地位。
尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究
尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究1 前言酚醛树脂和塑料是世界上最早实现工业化的合成树脂,迄今已有80 多年的历史。
酚醛树脂具有优异的胶结强度和耐水性;在高温高湿的环境中有相当高的耐久性;耐酸、耐化学药剂的侵蚀;具有广泛改性的特点,能与多种树脂混合使用,是一类性能优良的结构胶粘剂。
在美国、日本和一些欧洲国家,木材工业中酚醛树脂胶粘剂的用量是脲醛树脂胶的两倍以上。
在我国,酚醛树脂胶的用量较少,木材工业使用的胶粘剂80%以上是脲醛树脂胶,主要原因在于制造脲醛胶的主要原料——尿素价格远低于苯酚,而且脲醛树脂固化速度快,因此在室内用人造板生产中广泛应用。
但随着我国经济的发展,整体消费结构正向建筑业倾斜,因此室外用人造板的市场前景十分广阔。
例如酚醛胶刨花板可用于室外做墙板、混凝土模板、包装材料、地板、还可以取代部分珍贵木材和部分钢材来制造车辆车厢板。
此外,值得一提的是,近年来的研究发现,火灾事故中烟和毒性气体的放出是人员损伤和死亡的主要原因,阻燃和燃烧速度成为衡量建筑材料的关键性能指标,而酚醛树脂复合材料具有不燃性、低发烟率、少或无毒性气体放出,因此,在美国等国家酚醛树脂胶粘剂的用量很大。
但酚醛树脂胶由于存在以下缺点,限制了市场对它的需求。
(1)固化时间长,生产线的劳动生产率不高;(2)价格较贵;(3)含有游离酚、游离醛,如果释放量超标会影响人体健康。
针对上述问题,人们对酚醛胶进行了广泛的改性,在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下,缩短树脂固化时间;降低胶中的游离酚、游离醛含量;降低酚醛胶的生产成本成为研究的热点。
尤其在缩短树脂固化时间方面已取得了很大进步。
其中利用廉价的尿素替代部分苯酚,合成固化速度快、成本低的复合型酚醛树脂是酚醛树脂改性的有效途径。
2 试验材料与方法2.1. 改性酚醛树脂胶的合成2.1.1 主要原料见表12.1.2 制备工艺2.1.2.1 未改性酚醛树脂制备工艺将计量好的苯酚、氢氧化钠和水同时投入反应釜,搅拌10~15 分钟,使内温降至40~42℃,加入一部分甲醛,升温至80~85℃,保温反应45min 后,在10~15min 内将反应液加热至沸腾,在沸腾状态下保持10min,降温至80~85℃,加入剩余甲醛,在85~90℃下反应至粘度合格,降温至30℃出料。
酚醛树脂的改性研究与进展
酚醛树脂的改性研究与进展酚醛树脂是一类具有优异性能的重要热固性树脂,广泛应用于塑料、胶粘剂、涂料、电子材料以及复合材料等领域。
然而,传统酚醛树脂仍存在一些问题,如易燃、脆性、耐热性不足等,限制了其应用范围。
因此,改性研究成为提高酚醛树脂性能和拓展应用领域的重要途径之一酚醛树脂改性的研究与进展主要集中在以下几个方面:1.填料改性:将纳米颗粒、纤维素、石墨烯等填料添加到酚醛树脂中,能够有效提高其力学性能、导电性能和阻燃性能。
例如,添加纳米颗粒能够显著提高酚醛树脂的力学强度和热稳定性;添加石墨烯能够提高导电性能和力学性能。
2.合成改性:通过改变酚醛树脂的合成方案和反应条件,可以调节树脂的分子结构和性能。
例如,采用新的合成方法可以合成具有高玻璃化转变温度和耐热性能的酚醛树脂。
3.协同改性:将不同的改性方法结合起来,能够协同改善酚醛树脂的综合性能。
例如,将填料改性与合成改性相结合,可以同时提高酚醛树脂的力学性能和耐热性能。
4.聚合物改性:将其他热固性树脂如环氧树脂、聚酰亚胺等与酚醛树脂共混,能够改善酚醛树脂的综合性能。
例如,与环氧树脂共混可以提高酚醛树脂的冲击性能和耐热性能。
5.表面改性:通过表面改性,可以提高酚醛树脂的耐磨性、耐腐蚀性和润湿性。
例如,通过化学修饰或涂层处理,能够提高酚醛树脂的表面硬度和抗刮擦性能。
总的来说,酚醛树脂的改性研究主要集中在填料改性、合成改性、协同改性、聚合物改性和表面改性等方面。
这些改性方法能够显著提高酚醛树脂的力学性能、导电性能、耐热性能和表面性能,拓展了其应用领域。
然而,目前研究还存在一些问题需要解决,如改性方法的选择与优化、改性效果的评价和应用环境下的性能稳定性等。
未来的研究方向将集中在解决这些问题,进一步提高酚醛树脂的改性效果和应用性能。
酚醛树脂胶粘剂的研究进展
候性 、 耐水性 、 耐温性 以及粘 合强度高等特点 , 在涂料 、 摩擦材料 、 绝缘材料 、 模塑料等方 面得到广泛的应用 。 为 了克 服 酚醛 树 脂 固 有 的缺 陷 , 一 步 提高 酚 进 醛树 脂 的性 能 和 应用 范 围 , 足 高新 技 术 发 展 的需 满 要 ,许 多科 研 工 作 者 对 酚 醛 树脂 进 行 了大 量 的研
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20 06年 7月 第 l 5卷第 7期
Vo. 5 o 7 J 1 0 6 1 1 N . . u . 0 2
中 国胶 粘 剂
CHI NA ADHE I SVES ・4 ・ 5
酚 醛 树 脂 胶 粘 剂 的 研 究 进 展
热 衰退率 和磨损 率分 别 降低约 5 %和 2 3 0 /。
1 . 煤焦 油 改性 酚醛树 脂 2
伍林等圈 引入含有多环芳烃煤焦 油来改性 酚醛
收稿 日期 :0 6 0 - 0 20 - 4 1 。
线性酚醛 树脂覆膜砂固结后稳定性不好 , 起始
作 者 简介 : 吉 超 (9 0 , 北 工 业 大 学 理 学 院 应 用 化 学 系 硕 士 , 已 发表 论 文 3篇 。 乔 1 8一)西 现
林 荣 会 等【 用 原位 生 成 法 成功 地 制 备 了摩 擦 4 J 采 材料用 纳米 铜 改性树 脂 。利 用 X D和 T M 对所 制 R E 得 的树脂 进 行 了表 征 。结 果 显 示 , 米 铜 的粒 径 为 纳
酚醛树脂的研究进展
酚醛树脂的研究进展专业:高分子材料与工程班级:100309学号:100309129姓名:周欢2013年10月21日酚醛树脂的研究进展周欢(班级:100309 学号:100309129)摘要:综述了 2011-2012 年国外酚醛树脂的生产情况,新型酚醛泡沫材料在防火、建筑保温领域的应用。
酚醛模塑料新产品的开发以及新型改性酚醛树脂的合成以及反应机理方面的研究进展。
及酚醛树脂的主要增韧方法,详细地分析和总结了各种增韧方法的增韧机理。
结果表明:增韧方法可以归结为内增韧和外增韧两大类,不同的增韧方法对应不同的增韧机理。
关键字:酚醛树脂;增韧机理;增韧方法引言:酚醛树脂作为最古老的合成树脂,经历了 100多年的历史,因其具有较高的力学性能、耐热性好、阻燃、耐烧蚀、低毒、低发烟等优良性能,因而广泛用于模塑料、铸造树脂、摩擦材料、泡沫塑料、半导体封装材料、复合材料等诸多领域。
1.生产和市场概况据统计,2011年度全球酚醛树脂总计产量为458. 8万t 左右,其中美洲 211. 2万t,欧洲 100.2万t,亚洲 147.4万t( 其中中国为116.3万t) 。
近几年来,亚洲产量迅速提高,2011 年度亚洲产量已占全球的32. 12%,其中中国产量已占全球的 25.34%。
酚醛树脂由于其良好的粘结性,优良的耐热性,独特的烧蚀性,阻燃性以及经济性,使其得到了很好的发展与应用,主要应用在汽车、电气电子住宅和钢铁工业等领域。
在壳型铸造方面,近几年来开发铝铸件用易溃散型铸造树脂的环保课题,着重研究了减少乌洛托品添加质量以减轻臭氧的生成及崩裂,还成功研究了在酚醛树脂中添加各种改性剂,以提高其强度,并开发了兼具烟油少、低热膨胀性和易溃散性的酚醛树脂。
酚醛树脂作为摩擦材料已广泛使用在汽车和铁路车辆制动及驱动使用的制动衬片,缓冲型离合器衬片的粘合剂。
日本已研究用特殊芳香族和特殊硅化合物,以及合成橡胶改性的酚醛树脂,开发了不用乌洛托品,固化时不产生气体的粉末酚醛树脂。
酚醛树脂的研究现状及发展前景
酚醛树脂的研究现状及发展前景xxx摘要:酚醛树脂是我们工业生产中一种非常重要的树脂,有着广泛的应用。
本文对它的基本性能、结构做了简要研究。
介绍了酚醛树脂的应用领域,并且展望了它的发展前景和未来发展。
关键字:酚醛树脂;发展史;应用;发展趋势1.引言酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称phenolic resin,简称PF,比重1.25~1.30,是酚与醛经聚合制得的合成树脂统称。
原为无色或黄褐色透明物,因含有游离分子而呈微红色,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。
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。
主要包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
2.醛树脂工业的发展史酚醛树脂工业的发展史用化学合成的方法得到并被实际应用的第一个合成高分子材料,是美国Baekeland 发明的酚醛树脂,至今已有百年历史。
酚类化合物与醛类化合物缩聚反应得到的产物称为酚醛树脂,其中以苯酚和甲醛缩合聚合反应得到的酚醛树脂最重要,其工业产品产量最大,用途最广。
酚醛树脂具有价格低廉、力学性能和耐热性好、阻燃、燃烧发烟少的优良性能,所以在国防、工农业、建筑、交通等领域得到广泛应用,但是也存在脆性大、收缩率高和不耐碱等缺点。
20世纪40年代后,合成酚醛树脂的方法趋于成熟并多元化,出现许多改性酚醛树脂,综合性能明显提高,其也发展到航空航天工业。
20世纪70年代出现许多热固性和热塑性树脂,如乙烯基树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、ABS 等,其量大、应用范围广,使酚醛树脂的发展受到一定限制。
但是在这期间各国学者和企业界仍然对酚醛树脂进行深入研究,使酚醛树脂在化学合成、产品改性、树脂加工工艺和应用领域都有长足的发展,逐步向高性能、专用化方向发展,并取得实效。
酚醛树脂胶粘剂的概括特点优缺点发展趋势
酚醛树脂胶粘剂的概括特点优缺点发展趋势下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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刘霖 酚醛树脂胶粘剂生产原理与工艺、设备及改性研究进展
酚醛树脂胶粘剂生产原理与工艺、设备及改性研究进展化材系高分子材料与工程专业学号:08150125 姓名:刘霖指导教师:张少华摘要:酚醛树脂胶粘剂在我国的开发潜力很大,积极对胶粘剂用酚醛树脂的生产原理与工艺,设备展开进一步研究,以便进一步大规模、大工业化生产。
并针对其存在着颜色深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵、毒性较大、固化温度高、固化速度慢(一般要在130~150℃下热压才能得到好的胶合强度),造成生产效率低,能量和设备消耗大等缺点,为此,世界各国的科技工作者对酚醛胶进行了广泛的改性研究。
关键词:酚醛树脂胶粘剂;原理与工艺;设备;改性0. 前言酚醛树脂英文缩写为PF,因具有黏结强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点,广泛应用于木材工业中。
在美国、日本和一些欧洲国家,木材工业中酚醛树脂胶粘剂的用量是脲醛树脂胶的两倍以上。
在我国,酚醛树脂胶的用量较少,木材工业使用的胶粘剂80%以上是脲醛树脂,所以酚醛树脂胶粘剂在我国的开发潜力很大,应该积极对胶粘剂用酚醛树脂的生产原理与工艺,设备展开进一步研究,以便进一步大规模、大工业化生产。
此外,酚醛树脂胶粘剂也存在着颜色深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵、毒性较大等缺点,特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度高、固化速度慢(一般要在130~150℃下热压才能得到好的胶合强度),造成生产效率低,能量和设备消耗大,限制了酚醛树脂胶粘剂更广泛的应用.为此,世界各国的科技工作者对酚醛胶进行了广泛的改性研究.其中在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下,缩短树脂固化时间,降低酚醛胶的生产成本,降低胶中的游离酚、游离醛含量成为研究热点[1]。
本文就酚醛树脂胶的生产原理与工艺、设备及改性的目前研究状况进行综述。
1. 酚醛树脂胶粘剂的生产原理与工艺1.1 酚醛树脂胶粘剂的生产原理[2]人造板用酚醛树脂是由苯酚和过量甲醛在碱性催化剂作用下缩聚而成。