⑴ 酚醛树脂固化温度及时间
http://ke..com/view/167075.htm
生产方法 常用的原料为苯酚、间苯二酚、间甲酚、二甲酚、对叔丁基或对苯基酚和甲醛、糠醛等。生产过程包括缩聚和脱水两步。按配方将原料投入反应器并混合均匀,加入催化剂,搅拌,加热至55~65℃,反应放热使物料自动升温至沸腾。此后,继续加热保持微沸腾(96~98℃)至终点,经减压脱水后即可出料。
近年来,开发成功连续缩聚生产酚醛树脂新工艺。影响树脂合成和性能的主要因素为酚与醛的化学结构、摩尔比和反应介质的pH。酚与醛的摩尔比大于或等于1时,初始产物为一羟甲基酚,缩聚时生成线型树脂;小于1时,生成多羟甲基酚衍生物,形成的缩聚树脂可交联固化。反应介质的pH小于7时,生成的羟甲基酚很不稳定,易缩聚成线型树脂;大于7时,缩聚缓慢,有利于多羟甲基酚衍生物的生成。生产热塑性酚醛树脂常用盐酸、磷酸、草酸作催化剂(见酸碱催化剂)使介质pH为0.5~1.5。为避免剧烈沸腾,催化剂可分次加入。沸腾反应时间一般为3~6h。脱水可在常压或减压下进行,最终脱水温度为140~160℃。树脂分子量为500~900。生产热固性酚醛树脂可用氢氧化钠、氢氧化钡、氨水和氧化锌作催化剂,沸腾反应时间1~3h,脱水温度一般不超过90℃,树脂分子量为500~1000
⑵ 谁知道酚醛树脂的固化热是多少
当甲醛/苯酚(摩尔比)小于1时,可得热塑性产物,称热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,混以填料制成的模塑粉俗称电木粉。当甲醛/苯酚(摩尔比)大于1时,在碱催化下先得到甲阶段树脂,即热固型酚醛树脂,能溶于有机溶剂,甲阶段树脂含能进一步缩聚的羟甲基,因此不需加固化剂即能固化:加热下反应得到乙阶段树脂,又称半溶酚醛树脂,不溶不熔但可溶胀和软化。再进一步反应则得到不溶不熔的体型结构丙阶段树脂,也称不溶酚醛树脂。甲阶段树脂长期存放也能自行固化。
热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。
酚醛树脂(BAKELITE)
酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂,它是最早合成的一类热固性树脂。
酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂,但由于它原料易得,合成方便,以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,而且树脂本身又有广泛改性的余地,所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面(空间飞行器、火箭、导弹等)作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。
酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成瓜不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂;另一类称为热塑性酚醛树脂,它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。这两类树脂的合成和固化原理并不相同,树脂的分子结构也不同。
⑶ 酚醛树脂的合成工艺路线、方法、原理是其间的关键技术或需注意之处是
酚醛树脂是以酚类化合物与醛类化合物为原料经缩聚反应制得的合成树脂的总称。它是最早实现工业化的合成树脂,由于它具有很多优点,如绝缘性能好、隔热、防腐、防潮、其模塑品强度高、尺寸稳定性好,耐高温、价廉等,因此在现代工业中是应用最广的塑料之一。本实验是在酸性催化剂下,使甲醛与过量的苯酚缩聚而得到热塑性树脂。其反应式为: 分子量在1000以下。可加热熔融,可溶于丙酮、酒精或碱性溶液中。三、实验内容1、实验药品 苯酚 甲醛(30%水溶液) 盐酸(d=1.19)2、实验步骤 将40g苯酚及33g甲醛溶液放入250ml的三口烧瓶中混合,用水浴加热,温度维持在60±2℃,取样2~3g后,加入0.5ml盐酸,反应立即开始,每隔30min用滴管取样2~3g样品放入三角瓶中,进行分析。反应3h后,将三口烧瓶内所有物料倒入水蒸发器中,冷却倒掉上层水,将下层缩聚物用水搅拌洗涤数次,直到呈中性为止。然后用小火加热,以除去水及未反应的苯酚等挥发成分。挥发完毕后泡沫消失,而且树脂表面变得光滑。当温度约达170~180℃时,停止加热,把树脂放在铁皮上 使其冷却,称其产量,计算产率。四、苯酚存在下甲醛含量的测定 1、分析甲醛含量: 根据甲醛与亚硫酸钠作用,生成氢氧化钠,然后用标准盐酸溶液滴定生成的氢氧化钠 。2、测定步骤: 将准确称量过的2—3g苯酚、甲醛混合物置于250ml的锥形瓶中,加入25ml蒸馏水,再加入3滴百里酚酞指示剂,用CNaOH=0.1mol·L-1NaOH标准液滴定至溶液出现蓝色。然后加入1mol亚硫酸钠溶液25ml,为了使亚硫酸钠与甲醛反应完全,混合物在室温下放置2h,然后用CHCl=0.5mol·L-1盐酸滴定至蓝色褪去。甲醛的百分含量计算式为:x%=C·V·MHCHO/1000W式中:x——甲醛含量 V——滴定所消耗的盐酸体积,ml C——盐酸的mol浓度 W——称量样品物质量 MHCHO——甲醛分子量五、实验数据处理1、实验数据:反 应时 间反 应现 象反 应温 度取 样空瓶质量g空瓶质量+样品质量g物料量g百分含量 2、根据分析结果,计算在不同时间甲醛的转化率,以时间对甲醛的浓度作图。六、思考题:1、计算配方中苯酚甲醛mol比,为什么要如此配方?2、苯酚与甲醛缩聚为什么既能生成线型缩聚物,又能生成体型缩聚物?任务书实验项目考核标准成果展示实验室规则总结
⑷ 热固性酚醛树脂的固化温度和时间
热固性酚醛树脂需要复固化温度制 一般是150摄氏度以上即可固话 时间因温度不同而成反比变化
热塑的树脂不能自行固化 需要加入胺类固化剂
热固性酚醛树脂是一种树脂,稳定,耐热、阻燃,电绝缘性能好
热固性酚醛树脂具有很强的浸润能力,成型性能好,体积密度大,气孔率低,用于耐火制品,该树脂在15℃- 20℃下可保持三个月.酚醛树脂制品优点主要是尺寸稳定,耐热、阻燃,电绝缘性能好,耐酸性强,它主要应用于运输业、建筑业、军事业、采矿业等多种行业,应用广泛。
⑸ 酚醛树脂的制备及性质
苯酚+甲醛复===酚醛树脂(催化剂只会也影响制酚醛树脂的形状),酚醛树脂是高分子化合物,原理如下:苯酚上的酚OH会影响苯环上邻位上的氢,使邻位上H变的更活泼,更容易反应,所以反应时相当于苯环是还有俩个半键,而甲醛中的碳氧双键同时断开,与苯环是的俩个半键结合,有多个这样的单体的聚合体就形成了酚醛树脂.
⑹ 热固性酚醛树脂反应时最高温度应该是多少
这个问题我这样理解,热固性树脂只要获得了能够使其缩合并脱去一分子水的能量就可以持续反应下去。没有最高温度的限制。如果有那就是温度太高导致有机物都分解了。酚醛一般也要300度以上的。
⑺ 酚醛树脂的合成需要沸水浴么
需要
合成它的温度恰好是100摄氏度左右
用沸水浴正好 而且不需要温度计哦
⑻ 酚醛树脂成型温度
热压成型,一般压制温度在150~175℃之间,压力通常在30~40MPa范围内。
⑼ 热固性酚醛树脂的固化温度和时间分别是多少
热固性酚醛树脂的固化温度是180度,时间大约在2小时左右
⑽ 酚醛树脂pm9630成型温度
酚醛树脂和塑料的主要原材料来源较广,生产工艺和设备不太复杂,产品耐热性好、机械强度高、电绝缘性和耐高温蠕变性优良、价格低廉,成型加工性好,特别是具有良好阻燃性、很少产生有害气体,因而可在复合材料、胶粘剂、涂料、纤维和泡沫塑料多个领域广泛应用,在航空航天及其他尖端技术领域的应用尤其引人注目。近年国外酚醛树脂工业不断推进技术进步,取得了15项突出的技术成果,促进市场规模大幅提升,去年消费量达到了52万吨以上、增长4%左右。技术进步在其中起了重要作用,专家称“15优”引导国外酚醛树脂进展。酚醛塑料因其优良的耐热性、电性能,和强度以及较好的性价比,在全球电子电器产品和炊具、轻工等配件中发展迅速,发展了一系列酚醛工程塑料,在航空、汽车、建筑等多领域与金属及热塑性工程塑料相竞争。世界酚醛树脂工业以美国和日本最为发达,无论现代化建设还是开拓新应用领域,这2个国家都始终走在前列,主导世界酚醛树脂及塑料工业的潮流。目前在全球酚醛模塑料消费量中,美国占12%、欧洲占16%、亚洲占65%、其它占7%,日本占了亚洲的主要份额,美日产量分别高达10万吨、25万吨,而技术方面的成果也多为其研发。
功能化、精细化成为主要发展方向,改变酚醛树脂的结构特别是,与其他高聚物共混,开发复合材料实现高性能化,尤其是可挠性、耐热性、阻燃性方面,己成为国外诸多厂家的关注焦点,在基础研究方面酚醛树脂固化机理所形成复合物的结构形态,以及工艺控制方面的研究也将继续深入。近年酚醛树脂工业取得15项重要成果,日本占5项:一是日本住友电木(SumitomoBakelite)公司,生产出玻纤增强酚醛模塑料PM9600系列,其中有高强度类PM9630耐热,尺寸稳定类PM9610、高冲击类PM9680、耐磨耗类PM9670等,因具有优良的热刚性而大量用于汽车滑轮中的PM-3050,其拉伸强度90MPa、弹性模量13500MPa、弯曲强度200MPa、弯曲弹性模量12200MPa、压缩强度260MPa、缺口冲击强度5.2kJ/m2、密度1.64g/cm3、成型收缩率0.25%、线膨胀系数3.O×10-5,新开发的PM-9245相比电痕化指数(CTI)达到225V。二是日本松下电工(MatsushitaEectricWorkLtd.)公司,大量开发用于换向器的酚醛模塑料(MA-COM),它具有高旋转耐破坏强度、高绝缘性能、高温下尺寸稳定性(片间段差的极小化等)优点,有CN4404,CN6449,CN6641等品种,其中CN6641是用50%玻璃纤维增强,其密度1.70~1.80g/cm3、吸水率0.05~0.20%、拉伸强度59~98MPa、弯曲强度98~147MPa、压缩强度196~245MPa、缺口冲击强度3.9~5.9kJ/m2、负荷弯曲温度180~220℃、燃烧性(UL94)V-O级,并通过破坏旋转数40000r/min的强度试验;日本住友电木公司开发的用于换向器的,酚醛模塑料牌号有PM6440、PM6431、PM6432等;日本日立化成公司(HitachiChemicalCo.Ltd)开发的换向器酚醛模塑料牌号有CPJ7000系列,CP690系列等。
三是日本住友电木公司工业树脂研究所,发明了新型合成催化剂制造酚醛树脂的方法,采用膦酸[R-P(OH)2]代替原来的盐酸或草酸,应用树脂相与催化剂相2个界面,并找出最佳反应条件、反应过程稳定,主要优点是取消原有的脱酚和回收酚工序,树脂料化率从原来的50~90%提高到接近100%,既提高了树脂质量(游离酚很低),和经济效益又解决了环保问题,是21世纪酚醛树脂生产的创新技术。据中国酚醛树脂网(
专家介绍,四是日本大阪轻工业研究所长谷川喜一等,研究了多种途径提高酚醛塑料的耐温阻燃性能,其中有开发酚三嗪(PT)树脂,它是由氰化卤与酚醇反应生成的氰酸酯树脂再进一步交联而成,具有双马来酰胺的高温性能(Tg>300℃)和酚醛树脂的阻燃性能,以及环氧树脂的加工工艺性能。五是日本树脂工业会的野间口兼政、英国复合材料成型协会(CPA)的KenL.Forsdyke等,全面研究了各种酚醛复合材料的开发与应用,牌号为“PHENCLAD”的PF复合材料,其密度1.4~1.5g/cm3、拉伸强度100~150MPa、弯曲强度150~200MPa、热传导率54.63~65.56W/m•k、耐温度指数>420℃,发烟量试验(BS6853)Catl。
酚醛树脂这一古老材料正以复合材料形式蓬勃发展,随着人们对材料难燃性、低烟、低毒性能、耐热性要求的重视,其应用范围也正在不断扩大,用各种改性酚醛树脂,配合玻纤、碳纤维、陶瓷纤维、聚芳酰胺纤维各种基体制成的复合材料,用途日趋广泛。而美国的成果主要有5个方面:一是在美国召开的世界汽车工程年会上,介绍了该国酚醛玻纤增强塑料RX865M,在汽车止推轴承和转矩变换器的成功应用。二是在美国长滩召开的第48届国际尖端材料技术协会(SAMPE)年会上,美国TexasA&Muniversity的J.H.Koo教授等,发表用纳米材料改性酚醛树脂,研制成功耐火箭烧蚀的新型复合材料,它以美国BordenChemical公司的SC-1008酚醛树脂(质量分数60~64%,用异丙醇作溶剂),固化温度140℃,Tg110℃=(DMTA),密度1.28,纳米有机蒙脱土(MMT)、纳米粘土、纳米碳纤维(CNFs)、多形齐聚物(POSSR)等制成的复合材料。经x射线衍射和电子显微镜测定其性能,己优于原先使用MX-4926材料,成功用作火箭排气口垫块和其它耐烧蚀部件,能承受极端温度1000~4000℃和可承受大于1000m/s速度,对材料粒子极端苛刻的热冲击,在美国宇航工业中作出卓越贡献。
三是在美国第13届国际模塑料会议,和美国第49届热固性塑料年会上,介绍和展示了用气体辅助注射新工艺加工的各类热固性塑料件。气体辅助注射成型是依靠熔体内的层流使气体,在零件内形成气泡,在通过熔体流动表面时不破裂,气体辅助成型主要是应用于大的或厚壁的零件,其制件有大型冰箱把手、电脑鼠标件以及各类长柄金属蒸锅及烤炉手柄,电器、汽车零部件等具有厚截面的酚醛塑料制品。气体辅助成型甚至能解决小零件成型过程中的收缩、变形等表面问题。由于成型后的零件是空心的,因此还具有隔音效果,可应用于阀门盖或其它引擎罩。用气体注射钻孔,对减轻产品重量、缩短模塑周期、降低生产成本都有明显的效果,以1个76.2cm的厨房用手柄为例一般用3min成型,而气体辅助只需要用45s,同时可节省材料40%,再如一个标准的盥洗室座需要7min的成型时间,而气体辅助能使它在1min内成型为2.54mm壁厚的成品。四是美国复合材料技术公司(ACT),研制的“TUFFCLAD”复合材料是以酚醛泡沫为芯材,同时表面覆盖几层浸过酚醛树脂的玻纤织物,一起通过拉挤成型得到的全酚醛夹心板,已用作飞机内饰夹芯板壁和冷藏集装箱箱体等。五是是美国最大的预制整体模塑料(BMC)生产商,BMC公司宣布推出酚醛基模塑料,新的BMC-X-Cel针对耐高温用途,如汽车盖下零件和排气部件,以及油箱、仪表等而设计,据称玻纤填充酚醛BMC在220℃性能保持在85%以上,300℃性能保持60%以上,材料在149~188℃固化约1min,根据使用性能要求还需要在177℃后烘烤20~120min。
其它国家酚醛树脂领域主要技术成果,有:一是比利时VyncolitNV,作为全球著名生产热固性塑料的公司,年销售额5.5亿美元,近年相继重组兼并美国Fiberit公司、Rogers公司,重点开发的X600、X6000系列,都是玻纤增强高性能酚醛复合材料,广泛用于汽车配件、各类叶轮、水泵外壳、燃料输送泵、换向器、盘式制动活塞等,酚醛玻纤注塑料已大量,用于德国宝马轿车系列整套进气导管,以及转子和外壳件等17个部件。二是西班牙M.A.Espinoss教授,通过改变酚类化合物伯胺类化合物的结构,以获得多种结构不同、反应活性不同的苯并嗯嗪,以其为基体制作制动材料,具有优良耐高温摩擦系数和热恢复性。三是加拿大Lee教授对甲阶(reso1)和乙阶(no-volac)2种类型的酚醛树脂,在F/P不同物质的量比和不同条件下的反应过程、固化机理、活化能,用C13-NBR核磁共振、示差扫描量热法、热失重分析(TGA)等法进行了详细研究。四是英国朴次茅斯的圣玛利医院,最近兴建一条连接2座建筑的35m走廊,墙壁和屋顶全由英国BP公司防火酚醛泡沫作芯材,复合酚醛玻璃钢板制成,保障了病人和医务工作者安全。五是德国GiraGiersiepen股份有限公司,将玻纤增强酚醛模塑料用于雷达各种罩下部件、刹车系统、燃料管、动力火车,这种材料满足了制件对耐热性、耐化学性、尺寸稳定性,及温度急剧变化时对抗蠕变性严格要求,也是用于机车油线和油泵、排气装置、真空泵、可压缩零件和法兰方面的合适材料。