酚醛树脂改性PPT课件

3R'OH
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改性结果：可改善酚醛树脂的耐热性，耐水性 及韧性。
用有机硅改性酚醛树脂制成的CM具有优良的 耐高温性能，可在200~260℃下工作相当长时 间，并可作为瞬时耐高温材料，可作火箭，导 弹等的烧蚀材料。
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4．硼酚醛树脂
含硼改性酚醛树脂于20世纪50年代美国首先开始研究。 国内于60年代后期，70年代为军工研制了硼改性酚醛树脂，也用于其他行
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2．环氧改性酚醛树脂(引进其他组分)
环氧改性酚醛树脂的环氧通常是双酚A型环氧树脂。 (1) 改性作用： 提高粘结性能 降低树脂固化时的收缩性 提高固化物的韧性，耐碱性等性能 改性后的树脂兼有环氧树脂的优良粘结性和酚醛树脂 良好的耐热性，可以看作为互相改性。
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(2) 改性原理 酚醛树脂与环氧树脂之间的反应主要有以下两种：
R
H 2 O
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改性原理：
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
OH
O CH O
OH
R
OH CH2O H
CH2O H
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
O
O CH O
O
HO CH2
R
CH2
接枝共聚物
HO
CH2
CH2
O
O
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH
业中。
(1) 改性目的： 由于在酚醛树脂的分子结构中引入了硼元素，使得改性后的酚醛树脂具 有更加优良的耐热性，瞬时耐高温性，机械性能。
(2) 改性原理：
硼 酸苯 酚
硼 酸 酚 酯 甲 或 醛 多 水 聚 溶 甲 液 醛 硼 酸 醛 树 脂
OH
OH
B OH
OH
O BO O
CH2OH
H2O
HCHO (HCHO)n
BO O
CH2OH CH2OH
CH2OH
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O m B (O H )3m m = 2~ 3
C H 2O H
OB (O H )3m m
硼酸酚酯：不同反应程度的硼酸酚酯的混合物。
改性结果：
树脂分子中引入了柔性较大的—B—O—键，脆性有所改善，机械强 度有所提高。酚羟基中的氢被硼取代，耐水性有所提高。固化物中含 硼的三向交联结构，耐烧蚀性能和耐中子性能有所提高。强极性羟基 中的氢被硼取代，；邻、对位反应活性下降，固化速率降低，可降低 成型压力。
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3．有机硅改性酚醛树脂
有机硅：具有优良的耐热性，耐潮性，有机硅耐热性比一般有机高分子高得 多。因为SI—O键能高。但粘接性较差，机械强度较低，且不耐有机溶剂或 酸，碱介质的侵蚀。
(1) 改性目的：改善酚醛树脂的耐热性，耐水性。 (2) 改性原理：有机硅单体与酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基反应。 常用有机硅单体：
O CH O
HO
R 精品课件 表 明 O H 并 不 全 部 参 加 反 应
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（2）改性结果： a．接枝共聚物的形成，使热塑性聚乙烯醇缩醛， 对热固性的酚醛树脂起到增韧作用
b．降低了树脂的固化速率，因此可降低成型压 力
c．但是，制品的耐热性有所降低 (3) 用途 该改性树脂常用于制备玻璃纤维增强的模压塑料， 层压塑料，注射用塑料等。
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改性目的在于：
① 改进脆性或其他物理性能(如耐水性，耐 碱性，机械性能等)
② 提高酚醛树脂对增强材料(如GF，CF等) 的粘接性能
③ 改善CM的成型工艺条件(如降低成型压力 等)
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改性途径：
① 封锁酚羟基
② 引进其他组分
③ 高分子链上引入杂原子(如O，S，N，S等)， 取代亚甲基等
O R R OS i O R
C H 3
C H 3 R OS i O R
C H 3
O R S i O R O R
O R S i O R
)
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用含有烷氧基的有机硅化合物与酚醛树脂反应可生 成交联结构(脱醇反应
OH CH2OH
RSi(OR')3
CH2OH
O
OH
R Si O CH2 O
CH2OH
酚醛树脂改性
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酚醛树脂的改性
具有显著的耐热性和抗氧化性。 酚醛树脂的弱点在于： ① 苯酚羟基、亚甲基易氧化(酚羟基在树脂合成中一般 不参与化学反应，因此在酚醛树脂中存在许多酚羟基) ② 酚羟基是强极性基团，易吸水，使酚醛树脂制品电 性能下降，机械强度低 ③ 酚羟基受热或紫外光作用下易发生变化，生成醌或 其他结构，致使材料变色 ④ 脆性大 ⑤ 对GF的粘附性较差
CH2 CH
CH CH2 CH
CH2 CH
OH
m O
CH O
n
p O
R
CO
结构中含有不同比例的羟基，缩醛基和乙酰基侧链 CH3
R：与醛的种类有关，若是甲醛，则R为—H
H +
C H 2 C HC H 2 C H
R C H O
C H 2 C HC H 2 C H
聚乙烯醇O H ：水溶性O H ；聚乙烯醇缩醛化：为了防止被O水C 溶H 解O 或溶胀
④ 多价金属元素(如Ca，Mg，Zn，Cd等)与树脂 形成络合物
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改性酚醛树脂的主要品种有以下几种：
1．聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂( 属于“引进其 他组分”) (1) 改性原理 酚醛树脂分子中的羟甲基与聚乙烯醇缩醛分子 中的羟基发生脱水反应，形成接枝共聚物。
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聚乙烯醇缩醛的分子结构示意图：(聚乙烯醇在酸性条件下与醛缩合而成)
a．酚羟基的反应：酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的 环氧基——醚化反应
O H C H 2 C H O
OC H 2 C H O H OH
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。
b．羟甲基的反应：酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟 基——脱水反应，形成醚键。酚醛树脂中的羟甲基与环氧树 脂中的环氧基——开环反应
OH CH2OH
CH2 CH
O
OH
OH CH2OH
CH2 CH O
OH CH2 O
CH O
CH2
H2O
OH
CH2 O CH2 CH OH
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反应最后，交联成复杂的体型结构，即反应过程中酚醛树脂引起了 环氧树脂固化剂的作用。
( 3) 用途
环氧改性酚醛树脂主要用于涂层，结构胶粘剂、浇铸、模压、层压 等方面
来自百度文库
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因此硼酚醛树脂比普通酚醛的耐热性，耐烧蚀性，瞬时耐高温性能好。 此外还具有良好的力学性能，电绝缘性能和防中子辐射性能。且阻燃 性很好，LOT可达48.5。
(3) 特点：
具有热固性酚醛树脂的性质(可加热固化)
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5. 芳烷基醚甲醛树脂
（1）改性目的
芳烷基醚甲醛树脂是在酚环上引进芳基或芳烷基，再与甲醛反应生成 的树脂。这些树脂有：耐碱、吸湿性小、机械强度较高、耐热、能长 期于180-200oC下应用。