酚醛树脂的种类

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酚醛树脂主要划分为两种,一种是热塑性的酚醛树脂,它的固化是添加固化剂六亚甲基四胺后固化;另一种是热固性的酚醛树脂,它的固化是在室温或高温下自固化。将热固性的酚醛树脂应用于拉挤成型复合材料的领域中有着独特的优势,例如加工范围宽、材料的各项性能优异和耐热性高等。因此,热固性酚醛树脂在拉挤成型复合材料的领域中是关键性的树脂基体。根据不同种类的酚和醛、两者不同的摩尔比、不同催化剂的种类和含量,可合成适合各种性质和多种用途的酚醛树脂。普遍用于合成热固性酚醛树脂的催化剂有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵和碳酸钠等碱性催化剂。常见的酚醛树脂有以下几种:

(1)氨酚醛树脂
NH4OH普遍是质量分数为25%氨水溶液,它是合成热固性酚醛树脂时最为常用的催化剂。氨催化合成的酚醛树脂有着独特的优势:氨水显弱碱性,能够缓慢催化反应的进行,因此能够更好的控制反应的进行。另一方面,在脱水的阶段中,残留在合成产物中的氨水催化剂能够极其简单的除去,故树脂的介电性能和力学性能较好。除此之外,合成过程中,树脂可几乎立即失去水溶性,反应至较大的分子量都不会凝胶,而是生成黄色树脂及苯并噁嗪。

(2)钡酚醛树脂
钡酚醛树脂的合成是采用氢氧化钡作为催化剂,通常被称为“低压酚醛树脂”。采用的氢氧化钡催化剂的用量通常在1.0%~2.0%,合成的钡酚醛树脂具有低粘度、凝胶时间短和缩合水含量少等的优势。但是在反应的过程中,必须通入CO2气体,反应不易操作,生成的BaCO3沉淀,过滤后方可除去,不易除去残留的BaCO3。

(3)硼酚醛树脂
硼酚醛树脂相较于其它种类的酚醛树脂,它具有优良的耐热性、耐烧蚀性和热稳定性等优点。同时硼酚醛树脂作为复合材料的基体材料时,它的机械强度明显的优于其它的酚醛树脂。但是制备硼酚醛树脂的过程中,合成工艺不易控制和硼酸的利用率低一直阻碍着硼酚醛树脂广泛的应用。同时,硼酸用量、反应时间、反应温度和反应摩尔比等都直接决定着硼酚醛树脂复合材料制品的性能,残留的硼酸也会决定着制品的使用性能。因此,如何解决硼酸利用率的问题还有待研究和解决。

(4)普通酚醛树脂
目前制备普通酚醛树脂时采用的催化剂为氢氧化钠,其效果相对其他催化剂更为优秀。但是为了除去残余的氢氧化钠,合成的过程中须加入酸中和氢氧化钠,导致生成的氯化钠残留在树脂中,直接影响着树脂的介电性能。同时,催化反应过程过快,不易控制,容易造成树脂凝胶。


2018年11月23日 09:52
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