酚醛树脂耐热改性
酚醛树脂胶的改性
当F/P为2. 0~2. 1时,增大甲醛的投入量,虽然 能使游离酚的量降低,但是游离醛的量更大了。当 加入尿素以后,能使游离酚、游离醛的含量均降低。 当苯酚总量、氢氧化钠的用量以及其他反应条件 一定时, F/U对游离酚和游离醛的影响见图2。 当苯酚总量,氢氧化钠用量, F/P及其他反应 条件一定时,F/U与胶合板胶合强度和木破率的关 系是正相关关系,即F/U越高,胶合强度和木破率也 越高,综合考虑各个因素,把F/U确定为1. 3~1. 4较 适宜。
酚醛树脂胶粘剂的改性
一、酚醛树脂胶的简介
酚醛树脂是第一个人工合成的高分子化介物。早在100多年
前,人们就发现苯酚和甲醛反应能生成树脂状的产物。几十年 来,不少人对酚醛树脂的化学结构与实际应用进行大量的研究 工作.并取得了很大的成果。现在,酚醛树脂是最重要的合成材 料之一,在胶粘剂方面已大量应用。
二、酚醛树脂胶粘剂的优缺点
3、尿素改性酚醛树脂胶粘剂
脲醛树脂胶粘剂限制了它在实木复合地板中的应用。 湿态胶合强度较差,游离甲醛含量高。酚醛树脂胶粘剂也 有缺点,即(1)固化时间长,固化温度高,生产效率低; (2)价格 较贵; (3)含有游离醛、游离酚。对醛酚树脂胶粘剂进行改 性的方向是,在保证酚醛树脂胶合性能的前提下,缩短其固 化时间,降低固化温度,减少胶粘剂中游离酚、醛含量,降低 生产成本。其中用廉价的尿素来代替部分苯酚,合成苯酚尿素-甲醛共缩聚树脂是酚醛树脂改性的有效途径。
80%),在60~70 ℃下保温20~40min;第二阶段加成 反应:加入剩余20%的 NaOH 溶液,保温10 min后加入 剩余的20%甲醛溶液, 升温到70~80 ℃,保温10~20 min;回流阶段:在86~96 ℃下回流30~60 min,降温 到70 ℃后脱气5~10 min,降温出料,得到酚醛树脂胶 黏剂溶液。改性剂环氧树脂可在不同的阶段加入;有 机硅8427在回流前加入。
酚醛树脂的改性介绍
酚醛树脂的改性介绍
一、改善脆性
一般通过加入外增韧物质或内增韧物质来改善韧性。
常用的外增韧物质有:天然橡胶、丁腈橡胶及热塑性树脂;内增韧方法有:使酚羟基醚化、在酚核间引入长亚甲基链及其他柔性基团或者采用玻璃纤维、玻璃布、石棉等改善酚醛树脂的脆性。
二、提高耐热性
在酚醛树脂中引入芳环(如甲苯、二甲苯、萘等)或者三聚氰胺、焦煤油、硼化物、有机硅树脂、钼等,可以提高整个大分子链的稳定性和耐热性。
此外,还有利用碳化硼、纳米铜、纳米二氧化硅等纳米材料提高酚醛树脂的耐热性,下图为钼改性酚醛树脂后的热分析图三、减少甲醛释放量
使用木质素、间苯二酚、腰果油以及紫胶等物质部分代替苯酚合成改性酚醛树脂胶粘剂,或者改善合成工艺,可以减少甲醛释放量,降低生产成本,同时保护环境。
四、其他改性
还有一些特殊的改性方法,如:造纸废液改性,钼改性酚醛树脂、三元共混改性酚醛树脂、纳米铜改性酚醛树脂、煤焦油改性酚醛树脂、聚乙烯一乙烯醉改性酚醛树脂、含炔基酚醛树脂、等。
酚醛树脂的改性研究与进展
酚醛树脂的改性研究与进展
摘要
本文主要介绍了酚醛树脂的改性研究及进展。
酚醛树脂具有优良的物
理性能,它是最常用的树脂之一、酚醛树脂可以改变性能及增强复合材料
性能,用于材料应用研究,特别是复合材料的研究。
本文详细介绍了酚醛
树脂改性的几种方法,以及改性后性能的改善,及由此带来的应用前景。
1.引言
酚醛树脂是一种重要的树脂,它以其优异的外观,高强度,高固化率,高耐热性和高耐湿性而闻名于世。
近年来,随着环境保护的发展,绿色环
保材料得到了广泛的应用。
酚醛树脂的绿色改性及性能改进,受到了很多
学者的关注,也受到了行业的广泛应用。
2.酚醛树脂的性质
酚醛树脂是一种液体状的树脂,它可以通过熔融,混合,成型等方式
加工成不同形状和不同性能的产品,具有很好的外观,高耐湿性,优良的
抗拉强度,耐老化,耐腐蚀,低收缩率和耐久耐用等特点,所以,它通常
用于制造复杂形状的小零件,如水泵,轴承,行星驱动器和飞机零件等。
3.酚醛树脂改性的方法。
酚醛树脂(PF)
概述
酚醛树脂(PF)是最早合成的高分子化合物和用于胶粘剂工业的品种之一。
它是由苯酚(甲酚、二甲酚或间苯二酚)与甲醛在酸性或碱性催化剂存在下缩聚而成的,
酚醛树脂胶具有优良的耐热性、耐化学介质性、耐老化、耐水性和电气绝缘性,其胶接强度高,能耐高温,在300℃下仍有较高的胶接强度。
例如胶接金属(钢)时,剪切强度在300℃为6Mpa,但最大缺点是胶层脆性较大且剥离强度低。
为此采用丁腈橡胶、聚乙烯醇缩醛和尼龙进行改性。
在工业上由于原料和催化剂的不同,其牌号很多,可分为:热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂和水溶性酚醛树脂。
1.在热固性PF中加入苯甲醇约10%树脂,可减少羟甲基的缩合反应,延长树脂的贮存期。
2.用20%的二氯丙醇醚化PF,其100℃下的固化物能耐30%的NaOH溶液,加入环氧树脂亦能提高PF的耐碱性能。
国产树脂牌号与性能
酚醛树脂合成化学
酚类(苯酚、甲基苯酚、间苯二酚)和醛类(甲醛和糠醛)进行缩合反应就得到酚醛树脂。
在苯酚分子中酚羟基的对位和两个邻位都能与甲醛反应,生成各种羟甲基苯酚的异构体。
反应的总进度与介质PH值和原料克分子比有关:
①、与介质PH值的关系。
当PH=4-5,PH变化对反应速度影响很小,PH< 4时,反应为酸催化型,反应速度与HP的浓度成正比或跟PH值成反比;PH > 5,反应为碱催化型,反应速度与[OH-]成正比,跟PH成正比。
②、当等克分子或甲醛过量时,产物为热固性甲阶酚醛树脂(碱催化);当苯酚过量,产物为线性酚醛树脂(酸催化)。
酚醛树脂的性能及改性-——吴彪
酚醛树脂的性能及改性概述酚醛树脂是一种广泛应用于工业中的合成树脂,由苯酚、甲醛和碱催化剂经聚合反应制得。
它具有以下优点:高硬度、高强度、高耐热、耐化学腐蚀性强、电绝缘性好和阻燃性好等。
性能物理性能酚醛树脂的物理性质主要取决于其交联度和与反应物的摩尔比。
通常情况下,其密度为1.41.5g/cm³95之间的岩石硬度,伸长率很小,而且容易成型。
,硬度为75机械性能酚醛树脂具有优异的机械性能,表现在下面几个方面:1.抗弯强度高:酚醛树脂的抗弯强度高达120~150MPa。
2.抗拉强度高:酚醛树脂的抗拉强度高达60~80MPa。
3.硬度高:酚醛树脂的洛氏硬度高达85~105。
耐化学性酚醛树脂具有很好的耐化学腐蚀性,它能耐受酸、碱等一般腐蚀介质,但是不能耐受氢氧化钠等高浓度腐蚀介质。
耐高温性酚醛树脂的耐高温性是其最突出的特点,可在高达150℃的高温下工作,在较低的温度下仍然具有良好的机械性能和绝缘性能。
但由于硬度高,容易发生疲劳开裂。
改性填充改性填充改性是最常用的一种改性方式,常用的填充物有玻璃纤维、炭黑、木屑、麦秸等。
通过填充物的添加和改性处理,可以减少树脂的成本,同时还能提高酚醛树脂的力学性能和耐磨损性能。
共混改性共混改性是指将两种或两种以上相互溶解或部分溶解的物质混合在一起,并加入适量的添加剂进行改性。
常用的添加剂有改性剂、助剂、稳定剂等。
共混改性的主要优点是可以改善酚醛树脂的力学性能、热稳定性和加工性,同时还可以增强其防冲击性、耐久性和环保性。
成环改性酚醛树脂的桥环长链结构存在着一定的不稳定性,容易发生水解反应,导致失效。
利用酚醛树脂包括多层的分子结构,通过成环反应可以解决其不稳定性,提高其机械性能和耐热性。
结论酚醛树脂具有很优良的性能,经过改性后可进一步提升其力学性能和稳定性。
但是,酚醛树脂在应用过程中还存在着一些问题,比如容易产生疲劳开裂和水解反应等。
因此,需要对其进行改良和优化,以提高其应用范围和性能。
耐高温改性酚醛树脂基复合摩擦材料研究进展
Ab s t r a c t: B e b a s e d o n t h e d e f e c t s o f p h e n o l i c r e s i n ( P F ) ma t r i x c o mp o s i t e f r i c t i o n ma t e r i a l s ’ p o o r t h e r ma l d e g r a d a t i o n
6
期
工
程
塑
料
应
用
Vo 1 . 4 2. NO . 1 J a n .2 0 1 4
E NGI NEE RI NG P LASTI CS AP P LI CA TI ON
d o i : l O . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 0 0 1 - 3 5 3 9 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 2 5
方法 ] 。 M. W. S h i n等 [ 1 通 过对 比研究 了纯 P F 、 硼一 磷改性 P F 和 聚 酰 亚 胺改 性 P F的摩 擦 磨损 性 能 。实 验 表 明 , 纯P F、
定 的摩擦 系数和 良好 的耐磨损性能 , 同时具有一定 的耐热性 和力 学强度 , 能满足 车辆或机 械传动 与制动 的性 能要求 】 。 因此 , 它被广泛应用于军工 、 工程机械 、 汽车 以及家 电设备等 领域 , 是用于动力传递或制动减速不可缺少 的材料 。
耐高温改性酚醛树脂基复合摩擦材料研究进展
黄俊钦 , 林有希
f 福州大学机械工程及 自动化学院 , 福州 3 5 0 1 0 8 )
摘要 : 针对酚醛树 脂 ( P F ) 基复合摩擦材料存 在抗 热衰退性及 恢复性较差 、 耐久性不足等 缺陷 , 从P F基体 改性 、 增 强体 、 填料及摩擦 性能调节剂2 - +A -  ̄, 综述 了国 内外近年来耐 高温 改性 P F基复合摩擦材料 的研 究进展 , 并分析
酚醛树脂
1.2酚醛树脂的改性酚醛树脂具有良好的粘结性,固化后的酚醛树脂具有较高的耐热性、良好的介电性能和较高的力学性能,但固化后的酚醛树脂的最大缺点就是脆性大,耐冲击性能不好。
但是随着对材料性能的要求越来越高,普通的酚醛树脂已经很难满足许多高新技术领域的要求,于是改性酚醛树脂就成为提高酚醛树脂粘结力、耐热性、耐磨性以及韧性的~个重要手段。
所以~般极少单独使用,通常需要加入改性剂,或根据使用要求,采取其他改性途径,制得改性酚醛树脂。
1.2.1改善酚醛树脂的耐热性物质的耐热性主要是由其分子的化学键决定,未经改性的酚醛树脂中存在易氧化的酚羟基和亚甲基,使得树脂的耐热性差。
普通酚醛树脂只能在250℃以4武汉理。
I:人学硕十论文下正常工作,当温度超过300℃以上是热分解现象就会相当严重,在700℃时热失重率为100%。
因此,酚醛树脂的耐热性需要进一步的提高,才能满足现代工业发展的需求。
通过化学改性和物理改性两种方法来改善酚醛树脂的耐热性,可以制的耐热性能优异的摩擦材料用酚醛树脂。
1.2.1.1化学改性酚醛树脂的化学改性主要是指除苯酚、甲醛外,还加入能参与反应的组分,或者加入能与酚醛树脂大分子进行化学反应的组分。
从缩聚机理来看,改性途径有两个:①封锁酚羟基。
树酯分子中留下的酚羟基容易吸水,且耐热性也不好,因此封锁酚羟基可以改善酚醛树脂的耐热性。
②引进其它组分。
通过其它组分分隔包围酚羟基,从而达到改变固化速度、降低吸水性、提高性能的目的【5】。
如在酚醛树脂的结构中引入芳环或含芳杂环的聚合物,将其酚羟基醚化、酯化、重金属螯合等,使整个大分子的稳定性提高,刚性增加,从而提高其耐热性。
(1)聚酰亚胺改性酚醛树脂在酚醛树脂中引入耐热基团也可以显著提高耐热性。
聚酰亚胺,特别是双马来酰亚胺树脂具有优异的耐热性和良好的加工性能。
彭进【6】等人合成了烯丙基醚化酚醛树脂(AEF),并与双马来酰亚胺共聚,通过FTIA和DTA进行了性能表征。
耐火材料用酚醛树脂的改性研究
第二步钼酸和酚醇中的羟甲基发生酯化反应, 得到 钼改性 酚醛 树脂 , 反应 要通 过 C c键 连接 苯 —
2 无机物改性酚醛树脂
21 钼( ) . 酸 改性 酚醛 树脂
环 , 钼改性 酚醛 树 脂 是 通 过 一M一 0连 接 苯 环 而
需要, 厂家用普通 的酚醛树脂粘合耐火砖 只能使用 3个 月 , 后 就 得 把 耐 火 砖 换 掉 , 加 了生 产 的 成 随 增 本。因此制备高性能 的酚醛树脂越来越成为厂家的 需要。国外对酚醛树脂 的改性研究也是 非常的活 跃 [ 。 目前 的 改性 方 法大 致 可 以分 为 三大 类 : 3 ~I 无 机多元酸改性 、 有机物改性 、 其他材料改性。
c d o ai ado aim d ctn uha em d ctno m l dnm c .) nai adaj et hnl hn1 l ei r nc n r nc oi ao .sc s h oi ao f o beu ai II c n da n p ey p eo. u ng g f i i t i f i y d 【 m d c
种改性工艺 ; 分析 了耐火材料用 酚醛 树脂 的改性方 法的发展前景 。
关键词 酚醛树脂 ; 耐热性 ; 改性
Re e r h P o r s n t eM o i c t n o h r i sn f rF r p o fM a e il s a c r g esi h d f a i fP eml Re i o ie r o tras i o c
的l , 1 键能很 大, 以用该方法得到 的酚醛树脂有 … 所 很高的残碳率。在 n苯酚) n 甲醛 )n HM O : ( :( :( 2 o )n
( at) : .: .60 1 、 应温 度 为 9 o 、 应 N o =1130 0 : .5 反 t o【 反 =
各种酚醛树脂烧蚀和残炭率对比
FB硼改性酚醛树脂的残炭率酚醛树脂是最早投入工业化生产的一类合成树脂,酚醛树脂在热解时产生一种具有环形结构,烧蚀性能优异的中间产物,完全炭化后的炭化层致密、稳定,目前仍是一种最适合做烧蚀防热材料用的树脂,国内外战略导弹弹头防热材料大多用酚醛树脂基复合材料,一般酚醛树脂的残炭率为57%~65%,新型改性FB 硼酚醛树脂的残炭率高达70%以上,随着航天技术的发展,洲际导弹再入速度的提高和反导弹拦截能力的改进,都要求防热性能更好的防热抗烧蚀材料,合成成碳率高,抗烧蚀性能优异的新型酚醛树脂是今后主要的研究方向。
以下是FB树脂和氨酚醛树脂、钡酚醛树脂、2123#、2402#、钨酚醛树脂、钼酚醛树脂、磷酚醛树脂、苯并恶嗪树脂等改性树脂在不同温度下的残炭率对比数据。
一、国防科学技术大学使用FB树脂和氨改性酚醛树脂作为烧蚀材料的基体树脂,这两种树脂的重量保留率见下表(单位:%)温度℃300 400 500 600 700 800FB树脂(%)85.4 84.4 82.8 72.8 68.8 66.1氨酚醛树脂(%)95 87 77 45 / /二、FB树脂和2123#酚醛树脂、2402#酚醛树脂、钨酚醛树脂在以下温度的重量保留百分数(%)温度(℃)材料名称100 150 200 250 300 350 400 800 2123#酚醛99.58 98.37 96.19 92.75 88.33 83.72 70.51 41 2402#酚醛88.23 98.43 92.00 80.23 75.90 70.65 59.37 24钨酚醛99.33 98.22 93.15 81.32 71.42 65.7 61 48FB树脂98.15 91.67 88.14 86.03 84.76 83.98 83.33 66三、FB耐高温树脂和钡酚醛的耐热性能对比材料900℃残炭率(%)开始分解温度(℃)分解峰温度(℃)FB树脂70 428 625钡酚醛树脂56 424 594四、下表为国内耐热性能较好的几种改性酚醛树脂在一定温度下的残碳率和分解峰温度树脂名称残炭率/% 分解温度/℃FB硼酚醛树脂71(900℃)625℃钡酚醛树脂56(900℃)594℃氨酚醛树脂59(900℃)613℃钼酚醛树脂56(900℃)-磷酚醛树脂69(700℃)635℃苯并噁嗪树脂68(700℃)466℃从上表中可以看出,高温下的残碳率以FB硼酚醛树脂为最好。
酚醛树脂的热改性方法及研究进展
M等[3们在磷类化合物的催化作用
下,用亚苯基二嗯啉与线性酚醛合成了二嗯啉改性
PF,也称之为聚醚酰胺树脂。该类聚合物具有以下突 出的优点: (1)固化过程中没有挥发份的释放; (2)固化过程中放热少,约为EP以及BMI的 20%;
分子链中引入高碳含量官能团
一般而言,作为高温结构材料,PF残炭率越高,越
征是以(卜Mo一0键代替C—C键连接苯环。研究
Nut Shell Liq=
机机翼前缘、洲际导弹再入系统的热防护结构,超音速
飞机刹车抱块等tz-9】。可以说,在高技术领域,PF及 其复合材料正发挥着其他材料不可替代的作用【9]。
为更好地适应现代科技发展的需要,广大科研人
员为提高酚醛树脂及其衍生制品/材料的服役性能开 展了大量卓有成效的研究工作【9-1 6。。其中,提高PF 的耐热性是研究的性、引入高碳含量官能团、杂
can
developing
a
modifying combination.The combination
at
not
only improve the
sta—
structure
and properties of PF
a
400—700℃,but also stabilizes the
one at
low,middle and
Technology,Nanjing 211167,China;3 School of Materials Science and
Engineering,Southeast University。Naniing 211189,China)
摘要:酚醛树脂是一种传统的合成树脂,在诸多行业有着广泛的应用。提高酚醛树脂的耐热性一直是业内研究的热点。 系统介绍了周内外提高酚醛树脂耐热性所采取的改性方法。以及所取得的研究成果。提出了今后酚醛树脂耐热改性的 主要研究方向是进一步提高PF在400~700℃时的结构热稳定性,并开发出良好的改性荆组合、优化热处理工艺,使酚 醛树脂分别在低、中、高温区均具有较稳定的结构与性能。 关键词:酚醛树脂;改性I耐热性
酚醛树脂的cas号
酚醛树脂的cas号酚醛树脂,又称为酚醛酸,是一种重要的合成树脂材料。
它的CAS 号是9003-35-4。
酚醛树脂具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械强度,因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍酚醛树脂的性质、制备方法、应用领域和未来发展方向。
一、酚醛树脂的性质酚醛树脂是由酚和醛的缩合反应制得的热固性树脂。
它具有较高的玻璃化转变温度、优异的电绝缘性能和耐化学腐蚀性能。
此外,酚醛树脂还具有良好的耐磨性和耐热性,能够在高温下保持较好的机械强度。
二、酚醛树脂的制备方法酚醛树脂的制备方法主要有两种:一种是酚和醛直接反应,另一种是在催化剂的作用下进行缩合反应。
其中,酚和醛直接反应是最常用的方法之一。
在反应过程中,酚和醛按一定的摩尔比例混合后,在催化剂存在下进行加热反应,形成酚醛树脂。
三、酚醛树脂的应用领域1. 电子行业:酚醛树脂具有良好的电绝缘性能和耐高温性能,广泛应用于电子元器件的绝缘材料、电路板和绝缘子等部件。
2. 汽车制造业:酚醛树脂在汽车制造中被用作发动机零部件、制动系统和电气设备的绝缘材料,能够提供较高的耐热性和机械强度。
3. 化工领域:酚醛树脂的耐腐蚀性能使其成为一种理想的管道材料,常用于化工设备的制造。
4. 建筑领域:酚醛树脂可以作为一种粘结剂,用于建筑材料的制备,如人造石材、墙面装饰板等。
5. 其他领域:酚醛树脂还可用于制备耐磨材料、耐火材料和复合材料等。
四、酚醛树脂的未来发展方向随着科技的不断进步和人们对高性能材料需求的增加,酚醛树脂也在不断发展。
未来,酚醛树脂有望在以下方面得到进一步的应用和改进:1. 环保性能:发展更环保的酚醛树脂,减少对环境的污染。
2. 功能性能:研究改性酚醛树脂,提高其力学性能、热稳定性和耐腐蚀性能。
3. 制备工艺:优化酚醛树脂的制备工艺,提高生产效率和产品质量。
4. 应用领域拓展:探索酚醛树脂在新兴领域的应用,如新能源、生物医药等。
总结:酚醛树脂是一种重要的热固性树脂材料,具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械强度。
酚醛树脂耐热性的改性研究进展
酚醛树脂耐热性的改性研究进展摘要:介绍了用有机硅、聚合物、纳米粉体、金属及非金属离子等材料改进酚醛树脂耐热性的研究,结果表明改性材料在耐热温度和耐热稳定性方面得到了明显提高;将无机粉体材料与酚醛树脂进行共混,或者采用芳基酚、烷基酚、萘酚、间苯二酚、三溴苯酚、三聚氰胺等代替部分苯酚能在不同程度上提高树脂的残碳量;此外,用丁腈橡胶、聚砜和聚氨酯预聚物分别能有效地改善酚醛树脂的冲击性、粘接性和泡沫掉渣性。
这些性能的改善提高了酚醛树脂的应用价值,扩大了其使用范围。
关键词:酚醛树脂;改性;进展以酚类(苯酚、甲酚、间苯二酚等)与醛类(甲醛、糠醛等)为原料,在催化剂作用下,缩聚而得到的树脂,统称为酚醛树脂。
其原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单;而且产品具有优异的机械性、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性及烟雾性。
在合成胶粘剂领域中,酚醛树脂以其良好性能占据了优势并起了主导作用。
但是,酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性受到影响。
传统未改性的酚醛树脂脆性大、韧性差、耐热性不足,限制了高性能摩擦材料的开发。
1.酚醛树脂耐热性改性的方法随着现代科学技术的不断发展,航空航天、电子、汽车、机械生产等行业对于材料耐高温性的要求不断提升,随之而来的问题就是酚醛树脂的耐热性无法满足这些行业的需求,这也是限制树脂应用的主要问题之一。
研究酚醛树脂的耐热性是为了满足现代技术发展的要求,对酚醛树脂进行改性研究是现代聚合物发展的重要课题,对于实际生产具有重要的指导作用。
普通酚醛树脂在低于200℃的环境中能够正常使用,若温度超过200℃,就会出现氧化反应;当温度达到340℃~360℃时,酚醛树脂会逐渐出现热分解反应;当温度上升至600℃~900℃时,其会产生一氧化碳、二氧化碳、水蒸气以及苯酚等物质。
为了提高酚醛树脂的耐热性,通常需要加入其它化合物来改善其物理、化学性能。
例如加入芳环或含芳杂环的化合物,然后通过增加酚醛树脂的固化条件或增加固化剂添加量等方法,提高酚醛树脂的稳定性、刚性,从而有效提高其耐热性。
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。
酚醛树脂高性能化改性方法
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .26SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON 高新技术酚醛树脂是世界上最早实现工业化的合成树脂之一,迄今已有近百年的历史。
酚醛树脂拥有其他树脂所不具备的特点,即高强度、高刚性、耐热性、耐水性、耐侯性、耐久性、耐酸性、阻燃性、高碳化性等特点,它几乎在工农业及其它产业的各个方面中都有应用。
酚醛树脂在结构上也有其薄弱的环节,就是酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性受到影响。
随着工业的不断发展,特别是特殊车辆和机械使用环境或条件的限制,比如航空、航天和其它国防尖端技术的发展,对高性能摩擦材料提出了新的要求,并对应用广泛的酚醛树脂提出了热分解温度高、良好的热恢复性能、足够的摩擦系数、较好的耐磨性能及较低的噪音等更高的要求。
而目前高级轿车、摩托车刹车片以及离合器片的基材,还不能满足这些要求,改性的酚醛树脂脆性大、韧性差、耐热性不足,限制了高性能摩擦材料的开发。
酚醛树脂高性能化改性方法是对酚醛树脂进行改性,提高其韧性及耐热性是酚醛树脂的发展方向和突破口。
1酚醛树脂的增韧改性普通酚醛树脂的脆性大,通常由其制得的摩擦材料硬度大、模量高、韧性差、易于在材料界面上产生应力裂纹,其分子之间的偶联性差。
提高酚醛树脂韧性的途径和方法主要有如下几种。
①在酚醛树脂中加入外增韧材料,如天然橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶及热塑性树脂等,并根据韧性弹性摩量要求选择不同的热固性增塑剂。
②在酚醛树脂中加入内增韧材料,如使酚羟基醚化、在酚核间引入长的亚甲基链及其他柔性基团等,改变其分子结构。
③适当采用玻璃纤维、玻璃布及石棉等增强材料填充整体容量来改善脆性。
酚醛树脂应用于磨擦领域的主要性能要求是韧性,而韧性又与工作环境产生的热有直接关系,温度是改变酚醛树脂磨擦性能的关键,为了使酚醛树脂的耐热性进一步提高,目前一直在探讨其改性方法,如增加酚醛中热固性固化剂的添加量,或选择不同类型的固性固化剂,严格热固性成型条件或后固化条件的方法,或者导入亚胺环或三嗪环等刚性环结构的方法。
磷酸改性酚醛树脂的结构与耐热性能
摘要: 通 过 用 磷 酸对 酚 醛 树 脂 进 行 改 性 , 得 到 一 种 改 性 酚 醛 树 脂 。采 用 红 外 光 谱 、 差 热 分 析 和 热 重 分 析 等 技 术 对 酚 醛 树 脂改性 前后的结构和耐热性进行考察 , 并 通 过 测 试 试 样 的 拉 伸 剪 切 强 度 和抗 压 强 度 对 改 性 酚 醛 树 脂 的 力 学 性 能 进 行 评 价 。结 果 表 明 : 经 磷 酸 改性 后 , 在 酚 醛 树 脂 分 子 中 引 入 了键 能 较 高 的 P —O c和 P—O 键 , 使 酚 醛 树 脂 形 成 了 热 稳 定 性 较 高 的 杂 环 结 构 并 提 高 了树 脂 的芳 香 性 , 降低 了树 脂 在 高 温 下 的 分 解 量 , 从 而使其耐热性和力学性能得到改善 。
关键 词 : 酚醛树脂 ; 磷酸 ; 结构 ; 耐 热 性
d o i :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 4 3 8 1 . 2 0 1 3 . 0 9 . 0 1 5
中 图分 类 号 : TQ 3 2 3
文献标识码 : A
文 章 编 号 :1 0 0 1 4 3 8 1 ( 2 O 1 3 ) 0 9 — 0 0 7 5 — 0 4
i n wi t h p h o s p h o r i c a c i d .Th e s t r u c t u r e a n d t h e r ma l r e s i s t a n c e o f t h e p h e n o l — f o r ma l d e h y d e r e s i n b e f o r e
冯 利邦 。 , 李 晖 , 郝 相 忠 , 柴 昌盛 。 , 薛 向军 , 郝 学兴
有机硼改性酚醛树脂的耐热性研究
有机硼改性酚醛树脂的耐热性研究以苯酚、甲醛为原料,氢氧化钠(碳酸钠)为催化剂合成酚醛树脂,用硼酸锌改性使其成为具有耐高温性能、阻燃性能的硼酚醛树脂。
通过热分析表明,有机硼改性酚醛树脂耐热性优于普通酚醛树脂;通过动力学分析表明,有机硼改性酚醛树脂主要热解阶段热解反应活化能高于普通酚醛树脂,难于反应。
硼改性酚醛树脂的合成与性能酚醛树脂网:利用半成品酚醛树脂粉与硼酸直接混合,然后固化得到硼含量不同的硼酚醛树脂,并用侍里叶红外光谱、热重分析和冲击试验等方法对其性能进行了分析。
红外分析结果表明,硼酸与酚利用半成品酚醛树脂粉与硼酸直接混合,然后固化得到硼含量不同的硼酚醛树脂,并用侍里叶红外光谱、热重分析和冲击试验等方法对其性能进行了分析。
红外分析结果表明,硼酸与酚醛树脂中的酚羟基、苄羟基发生了反应,生成了新的交联键。
热分析结果发现,在酚醛树脂中加入硼酸能提高树脂的耐热性,当硼酸加入量为10%时达到最高值。
硼酚醛树脂的冲击强度先随硼酸加入量的增大而增加,在5%时达到最大值,然后下降。
硼改性酚醛树脂由于在酚醛树脂的分子结构中引入了无机的硼元素,硼酚醛树脂比酚醛树脂的耐热性,瞬时耐高温性能和力学性能更为优良。
硼改性酚醛树脂的耐热性、瞬时耐高温性、耐烧蚀性比普通酚醛树脂好得多。
它们多用于火箭、导弹和空间飞行器等空间技术领域作为优良的耐烧蚀材料。
硼改性酚醛树脂的合成及动力学初探(硼改性酚醛树脂)本文分三个部分:一、硼改性酚醛树脂的合成部分,确定了较适宜的合成条件;二、对树脂进行性能测定及结构表征,以验证所得树脂的性能;三、初步探索了适宜条件下硼改性酚醛树脂的合成动力学。
试验先以苯酚、甲醛为主要原料,在碱性催化剂的作用下,生成含羟甲基的水杨醇,然后加入硼酸作为第三单体,通过自身的调节改变体系的pH值,在酸性环境下生成热塑性硼改性共聚酚醛树脂。
经试验得到最适宜的反应条件为:第一步,以Na<,2>CO<,3>为催化剂(用量为苯酚加入量的5%),原料配比为苯酚:甲醛=1:1.3,反应温度控制在70~75℃,反应时间2h;第二步苯酚:硼酸=1:0.3,反应温度控制在102℃,反应时间3h。
酚类PTAP用途
酚类PTAP用途酚类PTAP (Phenolic Thermosetting Amino Plastics)是一类热固性酚醛树脂的改性材料。
酚类PTAP是由酚类树脂与氨基树脂共混后得到的具有优异性能的材料。
酚类PTAP具有很高的耐热性、耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械强度,被广泛应用于多个领域。
首先,酚类PTAP具有出色的耐热性。
由于酚类PTAP热固性的特性,使得它可以承受高温环境下的长时间使用。
该材料在高温下仍能保持其结构稳定性和机械性能,因此可以在一些高温工艺中使用,例如模具制造、电子元件封装等。
其次,酚类PTAP具有卓越的耐化学腐蚀性。
这种材料能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀,不容易发生腐蚀、变形或破损。
因此,在一些需要耐化学腐蚀性能的场合,如化工设备、石油装备、汽车零部件等领域,酚类PTAP得到广泛应用。
此外,酚类PTAP还具有优异的电绝缘性能。
该材料是一种绝缘体,能够有效隔离电流传导。
因此,在电子行业中,酚类PTAP常被用于制造绝缘零部件、电路板、绝缘垫等。
它的良好绝缘性能有助于提高电子产品的安全性和稳定性。
酚类PTAP具有良好的机械强度和刚性。
由于其独特的分子结构,酚类PTAP在常温下表现出较高的强度和刚性,因此常用于制造机械零部件和结构件。
其高强度和低蠕变性有助于提供更长的使用寿命,并保持结构的稳定性。
此外,酚类PTAP还具有良好的加工性能。
酚类PTAP可以通过注塑成型、挤出成型、模压成型等多种方法加工成各种形状,使其适用于不同领域的需求。
这种加工性能使得酚类PTAP成为一种多功能的材料,可以满足不同领域对材料性能和形状的要求。
总结起来,酚类PTAP是一种热固性酚醛树脂的改性材料,具有耐热性、耐化学腐蚀性、电绝缘性、机械强度和良好的加工性能等优异特点。
这些特性使得酚类PTAP被广泛应用于模具制造、化工设备、电子行业、机械制造等领域,并在这些领域中发挥重要作用。
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提高耐热性方法
5 有机硅 有机硅改性PF具有耐热性高、热失重小、韧性高等优异性能。改性方法主
a、在普通的线性或体型酚醛树脂的合成末期加入硼酸,参与部分 反应;
提高耐热性方法
c、采用硼酸与酚类反应生成硼酸酯,再与甲醛缩合。
甲醛水溶液法合成的双酚-A型硼酚醛树脂[2]由于苄羟基和硼酸发生了 酯化反应,避免了醚键生成,且由于固化过程形成六元环结构,增加了树 脂的热稳定性。含硼酚醛树脂热分解可分为3个阶段:340~550℃,主要是 醚键和羰基的氧化和断裂;550~720℃,主要是大量的醚键、羰基和一部 分-CH2-、B-O键、苯环的氧化和断裂;720~990℃,主要是苯环的热解 [2]。
酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”?
会员免费下载 明确:“山行”意指“沿着山路走”,“山行”是个状中短语,不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”?明确:“蔚然而深秀”是两个并列的词,不宜割裂,“望之”是总起词语,故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏,在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子,教师可做适
第2 步是钼改性剂与酚醇中的羟甲基酚发生酯化反应得到钼改性酚醛树脂。
提高耐热性方法
3 芳烃改性酚醛树脂
在分子结构中引入疏水性的芳烃(甲苯、 二甲苯、苯、萘等)结构,一方面的树脂结 构中酚羟基受到芳烃的分割和包围,大大 提高了耐水性和耐碱性;另一方面改性树 脂中的酚醛树脂活性基浓度大为降低,固 化时间延长,树脂浸透纤维的时间增加, 可用低压成型,而且大大改进了酚醛树脂 的韧性和机械强度。芳环的引入使整个大 分子的稳定性提高,刚性增加,从而提高 了其耐热性。通过用酚类改性芳烃醛树脂 (工业上主要是二甲苯甲醛树脂),或在酚 类存在下进行芳烃与甲醛的缩聚 (其反应 式如图2-11所示)等途径,都能得到类似结 构的芳烃改性酚醛树脂。改性方法主要有 2种[7]:(1)芳烃与甲醛反应生成芳醇化合 物,然后再与苯酚、甲醛反应生成树脂。 (2)芳烃、苯酚与甲醛同时进行反应生成树 脂。
江西)人,因吉州原属庐陵郡,因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠,世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家,与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
关于“醉翁”与“六一居士”:初谪滁山,自号醉翁。既老而衰且病,将退休于颍水之上,则又更号六一居士。客有问曰:“六一何谓也?”居士曰:“吾家藏书一万卷,集录三代以来金石遗文一千卷,有琴一张,有棋一局,而常置酒一壶。”客曰:“是为五一尔,奈何?”居士曰:“以吾一翁,老于此五物之间,岂不为六一乎?”写作背景:宋仁宗庆历五年(1045年),
提高耐热性方法
10 苯并噁嗪化合物
苯并噁嗪化合物作为开环聚合酚醛新 材料,具有较高的热稳定性,而且聚合时 无挥发成分逸出,工艺性能好。苯并噁嗪 化合物开环聚合反应如下图,当式中R为 苯基、Rc为氢时,结构与苯胺改性酚醛 树脂结构相似。苯并噁嗪化合物是一类含 杂环结构的中间体,一般由酚类化合物、 伯类化合物和甲醛经缩合制得。苯并噁嗪 化合物只有在热和含有活泼氢的酚类化合 物以及阳离子引发剂作用下,才能进行开 环聚合反应,生成含氮且类似PF的网状 结构。
环滁/皆山也。其/西南诸峰,林壑/尤美,望之/蔚然而深秀者,琅琊也。山行/六七里,渐闻/水声潺潺,而泻出于/两峰之间者,酿泉也。峰回/路转,有亭/翼然临于泉上者,醉翁亭也。作亭者/谁?山之僧/曰/智仙也。名之者/谁?太守/自谓也。太守与客来饮/于此,饮少/辄醉,而/年又最高,故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒,在乎/山水之间也。山水之乐,得之心/而寓之
1902年,布卢默(L. Blumer)用酒石酸 135份作催化剂,得到了第一个商业化 酚醛树脂,命名为Laccain,但没有形成 工业化规模;
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,有 人提议将此年定为酚醛树脂元年(或合 成高分子元年)。
是在此期间,欧阳修在滁州留下了不逊于《岳阳楼记》的千古名篇——《醉翁亭记》。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧!【教学提示】结合前文教学,有利于学生把握本文写作背景,进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一:认识作者,了解作品背景作者简介:欧阳修(1007—1072),字永叔,自号醉翁,晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属
提高耐热性方法
1 硼酸及其盐
硼酸[1]在耐热性能改性剂中改性性能非常好, 不仅有很好的热稳定性,还具有很好的机械强 度、电性能以及屏蔽中子辐射。硼改性PF是 硼酸 b、苯酚和甲醛的水溶液先反应生成水 杨醇,再与硼酸反应;
封锁酚羟基改性PF,由于一般PF主要通过C—C键连接苯环,而 硼改性PF则以B—O键连接苯环,键能很强,所以硼改性PF的耐热 性和力学性能优于普通PF。 常用硼酸改性有三种途径:
11 醉翁亭记
1.反复朗读并背诵课文,培养文言语感。
2.结合注释疏通文义,了解文本内容,掌握文本写作思路。
3.把握文章的艺术特色,理解虚词在文中的作用。
4.体会作者的思想感情,理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬,于庆历六年写下《岳阳楼记》,寄托自己“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”的政治理想。实际上,这次改革,受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外,还有范仲淹改革的另一位支持者——北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州,也就是今天的安徽省滁州市。也
Baekeland
3、酚醛树脂的特性
• 原料价格便宜,生产工艺简单而成熟,制 造及加工设备投资少,成型加工容易;
• 树脂既可混入无机填料或有机填料做成膜 塑料,也可浸渍织物制层压制品,还可以 发泡;
• 制品尺寸稳定; • 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。
提高耐热性方法
9 金属有机化合物
用金属有机化合物来封闭苯酚的酚羟基, 以制得耐热性较好的改性酚醛树脂。酚醛树 脂由于其亚甲基受羟基影响易氧化,而使酚 醛树脂在200℃左右即被热分解。利用金属 有机化合物离子与氧原子的配位反应来封锁 酚羟基,提高树脂的耐热性。随着金属有机 化合物用量的增加,树脂的耐热性显著地提 高。当仅加入4%时起始失重温度便由390℃ 提高到450℃,加入量增大,起始分解温度 也增大,16%的金属有机化合物可使起始分 解温度提高至500℃。与此同时,树脂的半 寿命温度T1/2、800℃残留率也得到提高。 一个金属有机化合物离子可与多个酚羟基发 生反应,在树脂中也起交联剂作用。
耐热改性
普通酚醛树脂在200℃以下 能够稳定存在,若超过200℃, 便明显发生氧化,从340℃360℃起就进入热分解阶段。 普通酚醛树脂在合成中有醚键 生成,而在固化过程中醚键断 裂,使树脂的耐热性较差。
由于酚醛树脂的氧化降解,大气中的氧与两个酚环之间 的次甲基桥形成过氧化物,酚羟基作用于苯环,使得次甲基 邻近的羟基加速氧化。因而将酚醛树脂的酚羟基醚化、酯化、 重金属螯合以及严格固化条件等一系列方法都能提高其耐热 性。现在已有人用硼酸、钼酸或钨酸将酚羟基酯化;用有机 硅、稀土元素、氰基替代酚羟基的氢原子等方法制得耐热性 更好的酚醛树脂。
参知政事范仲淹等人遭谗离职,欧阳修上书替他们分辩,被贬到滁州做了两年知州。到任以后,他内心抑郁,但还能发挥“宽简而不扰”的作风,取得了某些政绩。《醉翁亭记》就是在这个时期写就的。目标导学二:朗读文章,通文顺字1.初读文章,结合工具书梳理文章字词。2.朗读文章,划分文章节奏,标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例
提高耐热性方法
4 胺类改性酚醛树脂 主要是将芳香胺类化合物与苯酚、甲醛在催化剂作用下进行共缩合反应,在PF结 构中引入耐热性较好的芳香胺结构单元,常用的芳香胺有三聚氰胺和苯胺以及三聚 氰胺羟甲基化合物。三聚氰胺和苯胺都是弱碱性物质,因它们分子中氨基氮原子上 的共用电子对与自身环上的π电子云形成共轭体系,消弱了氮原子对氢原子的配位能 力,因此,使得氨基上的氢原子活性增加,易与甲醛进行羟甲基反应,生成各种甲 基三聚氰胺和羟甲基苯胺。
酚醛树脂耐热改性
1、什么是酚醛树脂
酚醛树脂就是一类由酚类 化合物与醛类化合物缩聚而成, 其中以苯酚与甲醛缩聚而得的酚 醛树脂最为重要。
酚醛树脂和环氧树脂、不饱和树脂合称三大热固性树脂, 应用广泛,产量大。
2、酚醛树脂的历史
1872年,德国化学家拜耳(A. Baeyer)首先发 现酚和醛在酸的存在下可以缩合得到无定形棕红 色的不可处理的树枝壮产物,但未开展研究;
提高耐热性方法
2 钼酸 钼酚醛树脂(Mo-PF)是在普通PF中引入钼的一种改性PF,是通过化学反应的 方法,使过渡性金属元素钼以化学键的形式键合于PF分子主链中。钼酸与苯酚极 难进行酯化反应,而与水杨醇反应则较易。因此Mo-PF合成反应分两步进行:第 一步苯酚与甲醛在酸性催化剂下发生缩聚得到羟甲基同系物。
要有2种: (1)将PF与含有烷氧基的有机硅化合物进行反应,形成含硅-氧键结构的立体
网络,反应过程中存在着酚醛自聚的竞争反应,因此两种反应之间的竞聚就成了 改性成败的关键;性能优异的有机硅改 性PF。
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6 聚酰亚胺(PI) 聚酰亚胺是由芳香族二胺与二酐缩合而成,具有优异的耐热性和阻燃性,可
(3) 将聚酰亚胺与热塑性酚醛树脂熔融共混改性,加入六次甲基四胺,固化产物显 示出优良的耐热性与弯曲强度。
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7 纳米粉体