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酚醛树脂改性剂

发布时间:2022-06-28 05:30:18

⑴ 热固性酚醛树脂饱和度偏低的原因

脲醛树脂存在初粘差、收缩大、脆性大、不耐水、易老化、释放甲醛和固化放出甲醛污染环境,损害健康等缺点,必须对其进行改性,提高性能,扩大应用。而就其改性方法简单罗列如下:
1、提高初粘性
提高脲醛树脂的初粘性,可加入聚乙烯醇、聚乙二醇、羟甲基纤维素等改性剂,但这些物质价格较高,因此可选用淀粉类物质,尤其是淀粉在脲醛树脂合成开始就加入,效果更好。在合成过程中淀粉可能发生水解作用,生成各种糊精等,由于淀粉相对分子质量很大,溶解后粘度也很大,加入少量就可制得粘度较大的脲醛树脂。同时淀粉分子链上的羟基、羟甲基以及因水解产生的醛基等可能参与脲醛树脂的合成反应,不仅提高了初粘性,而且粘接强度和储存稳定性也有提高。
2、减小收缩性
脲醛树脂固化收缩率大,容易产生裂纹,胶层产生内应力,使粘度强度下降。为了降低脲醛树脂固化时的收缩率,通常向树脂胶液中加入一些填充剂,如面粉、淀粉、血粉和a-纤维素粉、木粉、豆粉等。
3、降低脆性
为了降低脆性,提高韧性可加入聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛溶液、聚醋酸乙烯乳液、VAE溶液等,同时也可提高初粘性和耐老化性。
4、改进耐水性
在合成脲醛树脂时加入少量的三聚氰胺、苯酚、间苯二酚、烷基胺、糖醛等都能有效地改进脲醛树脂的耐水性。加入硫酸铝、磷酸铝等作为交联剂,也可明显提高耐水性。在调胶时加入木粉、面粉、豆粉、氧化铁、膨胀土等填料,也能提高耐水性。
采用苯酚改性脲醛树脂,在树脂中引入苯环结构,封闭了树脂的吸水基团,使树脂的耐水性和耐老化性显著改善。也可将间苯二酚或三聚氰胺加入固化剂组分之中,还可将丙烯酸酯共聚乳液与脲醛树脂共混都可以提高耐水性。
5、提高粘接强度
采用多元复合添加剂如聚乙烯醇和苯酚,可改善脆性,提高耐水性和粘接强度。再采用中性-弱酸-弱碱复合工艺,在中温下进行反应,制得的脲醛树脂剪切强度是原脲醛胶的10倍以上,耐水性和耐沸性大为提高。
脲醛树脂根据不同的使用要求,加入改性剂后可明显改善性能。

⑵ 定晴橡胶配方里加酚醛树脂起什么作用

一般在丁腈胶里面起增硬剂为主,粘合剂为辅作用; 酚醛树脂可以在丁腈胶里做硫化剂使专用属(很少使用此硫化体系).
酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,其合成和固化过程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),可以得到热塑性或热固性酚醛树脂。在酚醛树脂的生产过程中,常加入不同的油改性剂以增加树脂在橡胶中的溶解性

⑶ 什么物质可以溶解塑料

http://www.bondch.com/lunwen/yuanqing/12.htm

废聚苯乙烯泡沫塑料再生胶粘剂的研究

鲍春阳

(黑龙江省石油化学研究院,黑龙江 哈尔滨 150040)
摘要:聚苯乙烯泡沫塑料由于其质轻、坚固、吸震、低吸潮、易成型及良好的耐水性、绝热性、价格低等特点,被广泛地应用于包装、保温、防水、隔热、减震等领域。PS大都是一次性使用,废弃在自然界中既不能腐烂转化,又不能自行降解而消失,这样既浪费了宝贵的不可再生资源,又造成了严重的环境污染。本论文就是以节约资源、保护环境,变废为宝为目的,研究了以废PS为主要原材料,经改性剂改性,制备两种低毒性、低成本、性能好的胶粘剂。其中一种是以环氧树脂及甲苯二异氰酸酯作为改性剂的溶剂型多功能胶粘剂,可用于金属、陶瓷、玻璃、木材等的粘接,拉伸剪切强度大于4.7MPa;另外一种是以丙烯酸丁脂和醋酸乙烯脂的混合单体作为改性剂的接枝共聚乳液型胶粘剂,其性能优于市售的乳白胶,压缩剪切强度高达10.4MPa,价格仅为乳白胶的70%。
关键词:废聚苯乙烯泡沫塑料;改性剂;胶粘剂
1 引 言
1.1 国内外现状
聚苯乙烯泡沫塑料(Expanded Polystyrene,简称EPS)是现代塑料工业发展中的新型材料,它的生产自1951年西德巴斯夫公司发明可挥发性聚苯乙烯珠粒发泡成型法,到七十年代美国发明一步成型法以来得到了迅速的发展。1985年我国相继从美国、日本引进五套聚苯乙烯泡沫生产装置,促进了我国塑料工业的发展。聚苯乙烯泡沫塑料是当今世界上应用最广泛的塑料之一,由于它具有良好的耐水性、绝热性、绝缘性、低吸湿性以及较强的抗震强度,及其质轻、坚固、易成型、价格低等特点,被广泛地应用于包装、保温、防水、隔热、减震、装璜、餐饮业等领域,渗透入国民经济的各个部门。据统计,近十年
来,我国聚苯乙烯塑料年平均消费量增长10%。1990年已达21.7万吨,随着电子仪表、家用电器工业的迅速发展及西部大开发的推进,EPS的用量会越来越大[1],预计到2005年,我国将需要聚苯乙烯泡沫塑料120万吨。聚苯乙烯泡沫塑料大部份都是一次性使用,数以百万吨的白色垃圾散于自然界中,既不能腐烂转化,又不能自行降解而消失,这样,一方面造成严重的环境污染,另一方面也是宝贵的不可再生资源的浪费。如何合理地、有效地回收利用废弃聚苯乙烯泡沫塑料已引起包括我国在内的世界各国科研工作者的普遍重视。从七十年代开始,日本、西欧和美国就相继对塑料废料进行工业化处理,到九十年代,综合利用废旧塑料的技术已趋于成熟,产业化高达80%,截止到1999年,美国塑料废弃物回收率达50%,英国达80%,日本达49%,意大利不仅回收本国的塑料垃圾,还从欧洲其它国家进口废旧塑料进行再生利用。我国从80年代末期开始起步研究废弃塑料的回收再利用技术,进入九十年代以后,研究开始活跃起来,技术产业化率还很低,每年大约仅有15%的废弃塑料得到回收[2],其余大都被掩埋。聚苯乙烯泡沫的密度很小,只有0.02-0.04g/cm3,因此,体积非常庞大,会占用大面积土地,而且当泡沫塑料进入土壤以后,基本上不会被微生物降解,使土壤中的空气、水分、养分等不能正常的循环交换,而且它还会逐渐释放出一些有害物质,从而影响到生态系统的正常循环,使掩埋处及其周围方圆面积内的土地土质变差,造成悲剧[3]。
1.2 聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用
有关聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用已先后出现了不少专利和研究报道,其应用技术主要集中在以下几个方面[4-9]:
1.用于制造轻质建筑材料。用可发性聚苯乙烯的预发泡颗粒或以破碎成小块的聚苯乙烯泡沫废弃物为主体补加不同的填料,使用不同的粘结剂制成各种轻质的建筑材料。比如,用碎木丝为填料,以水泥为粘结剂,加水混合,然后模塑成各种形状的轻质水泥隔板,或制成人造木材;内衬铁丝支架制成的轻质泡沫板可以做为墙板、台面,或装饰板;用膨胀珍珠岩做填料能制成屋顶隔热板;以泥土为粘接剂兼填料,与聚苯乙烯泡沫颗粒等量均匀混合并压制成型,干燥后煅烧,可制成供高层建筑用的轻质大砌块,或地下渗排废水的透水管;以废尼龙丝为填料可制成轻质抗弯浇铸材料等等。这种回收方法工艺简单,可回收量大,投资小,是一种较好的回收利用方式,唯一不足就是产品的技术附加值较小。
2.用于制造通用型苯聚乙烯。将聚苯乙烯泡沫废弃物经高温消泡冷却后,机械破碎,挤塑成条,再切粒制成通用型聚苯乙烯。这种方法的主要问题是再生料的外观可能是由于废弃泡沫破碎前未洗净以及在烘焙挤塑过程中局部温度过高等原因而呈棕色,失去了新聚苯乙烯无色透明的特点。其抗冲击性能也较差,只能用做一些低值塑料零件,很难与一般塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯制品媲美。
3.用于再制可发性聚苯乙烯。用废弃PS泡沫循环再制EPS或再模制泡沫制品,应该说是废PS泡沫最合理的利用方向。因为废聚苯乙烯泡沫材料除表面受环境污染略变质外,内部还保持着原有聚苯乙烯泡沫的性能,这就为多次利用创造了条件。只有这样,重新模塑或制造EPS才能最好地发挥聚苯乙烯泡沫的多方面优良特性。利用废聚苯乙烯泡沫制造EPS或再模塑有下列几种方法:第一,溶解聚合法。将废烙泡沫材料溶解于苯乙烯单体中,加入分散剂使PS的苯乙烯溶液成珠粒状悬浮在水中,加热使其聚合,然后加发泡剂,继续聚合制成珠粒发泡料。本方法的优点是利用废PS代替了部分苯乙烯,可使成本降低,缺点是要消耗苯乙烯单体,同时也受到PS表面清洁度不稳定对引发剂活性的影响,很难制得均匀一致的产品。第二,球化再发泡法。是将通用型的聚苯乙烯切成圆柱形粒料,悬浮在分散剂的水溶液中,加热使圆柱体熔融球化,再降温加压加发泡剂,冷却后经过滤、洗涤和低温干燥制成EPS珠粒[10],本方法的关键在于原料的质量,否则难以保证新制EPS的质量。第三,珠粒破碎再模塑法。是在液体介质中选用合适的软化剂,表面活性剂和消泡剂,将大块废PS泡沫选择性地破碎到直径4-8mm的球形珠粒,加发泡剂后再模塑成泡沫制品。本法工艺简单,消耗的附加材料少,模制成品的各项物理性能与原废料接近,而且投资小,效益大,值得推广。
4.溴化改性制备阻燃剂。聚苯乙烯分子中含有苯环结构,苯环上的氢原子可被亲电试剂取代。有人将回收的聚苯乙烯泡沫塑料清洗干燥后溶于二氯甲烷溶液中,在三氯化铝催化下,与液溴发生亲电取代反应而制得阻燃剂溴化聚苯乙烯。含溴量可高达6%。可作为聚氯乙烯、ABS、聚丙烯等塑料制品的阻燃。与其它有机阻燃剂相比,溴化聚苯乙烯用量低,阻燃效果好,燃烧过程中不释放二(口恶)英等有毒致癌物质,特别是与三氧化二锑并用,其协同阻燃效果更好,是一种性能良好的阻燃剂。用该工艺制备的溴化聚苯乙烯,性能可以与商品溴化聚苯乙烯阻燃剂相媲美,而且成本低[11]。但因为阻燃剂本身的用量就不是很大,因此此法不能满足大量废PS的回收工作。
5.热分解技术。一方面,可裂解制造苯乙烯单体,即把废聚苯乙烯泡沫塑料在加热条件下,选择合适的催化剂使其裂解生成苯乙烯单体。在苯乙烯供应比较紧张的情况下,利用聚苯乙烯泡沫废弃物解聚制造苯乙烯,以满足市场的需要,是一条合理的利用途径。美国、法国、和日本等也进行过大量实验,但未见有工业化的报导。解聚制造苯乙烯主要问题是苯乙烯的转化率比较低,在较好的情况下也不过70%左右,一般仅在40%左右,转化率低,不仅影响生产成本,而且留下的残渣还给裂解设备的清洗和连续运转造成困难[12]。另一方面,可裂解制油。将泡沫塑料隔绝空气加热或在水汽下加热分解可得到低分子量烃的混合物,再用催化剂分解重整,可得不含硫的汽油馏份和煤油馏份及部分气体。1kg塑料可得11油品,其余主要是残炭[13]。日本在这方面研究较多,我国在这方面也取得一定成效,现在正在进行产业化。
6.燃烧回收能源。由于聚苯乙烯泡沫的主要成份是碳和氢,它可以燃烧且总热值(大约是4600kJ/kg),大于标准煤(大约2600kJ/kg)和燃料油(大约4400kJ/kg)。因此经焚烧处理利用其燃烧热也是一条有效途径。这种方法,被许多资金雄厚、设备先进的发达国家采用。比如日本刚管公司用废塑料代替焦炭做炼铁的燃料和还原剂;法国一空调公司开发一种用废塑料焚烧产生的热量生产蒸汽的新工艺,蒸汽可供给生产之用,这样可节约能源。但就我国情况看,焚烧法还较其它方法落后。塑料燃烧时发热量大,普通炉子易烧坏而且不易燃烧完全,要专门设计燃烧炉,设备维修费用较大,同时燃烧产生的气体易造成二次污染,还要进行处理。
7.接枝改性制备涂料。涂料的制备均由基料添加颜料经搅拌研磨而成。基料为成膜物,聚苯乙烯泡沫由有机高分子组成,经溶剂溶解以后可以作为涂料的基料,其耐水性和绝缘性良好。但用PS作基料制备的涂料附着力和成膜性很差,只要将其进行改性处理并添加适量的交联剂,增塑剂,以改善其成膜性能及膜层质量,这样就可以制成各类涂料。比如,李良波等将废聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后溶于二甲苯中,加入引发剂,在一定温度下滴入丙烯酸进行接枝改性反应,得组份甲;将石油沥青溶于二甲苯,得组份乙;将水、乳化剂以及助剂混合均匀得份丙;将上述三种成份在乳化釜中进行共乳化,制得防水涂料。丙烯酸分子在聚苯乙烯的分子链上的接枝,不仅增强了涂膜的附着力,而且提高了乳液的稳定性。制得的涂料具有良好的耐热性、低温柔韧性和粘接强度。另外,用柔性的丙稀酸丁酯接枝在刚性的聚苯乙烯分子链上,可提高聚苯乙烯的柔韧性和附着力,与适当助剂配合,可制成性能良好的防腐涂料[14]。
1.3 聚苯乙烯泡沫改性胶粘剂的进展
胶粘剂在国民经济各部门中都有重大作用。无论是航天、航空还是建筑、装璜都离不开胶粘剂。全世界胶粘剂的总产量在七十年代中期已接近500万吨,近年来大约以每年增长30万吨的速渡继续增长。在全部胶粘剂产品中,建筑用胶粘剂约占25%-35%。随着我国国民经济的迅猛发展,建筑用胶存在很大缺口,用废PS制备胶粘剂满足市场对质优价廉胶粘剂的需求,是一举两得的事情。我国科研工作者从80年代末起步从事这方面的研究,到九十年代末取得了一些成绩。但研究空间仍很大。因此这是一个很好的研究方向,也是废PS再生利用的最佳方向。
聚苯乙烯是一种无定型的线性非极性物质,它的分子中含有苯环,刚性大而柔性小,它在极性物质表面上粘接力很弱,用它直接制得的胶粘剂强度不够而且胶层又硬又脆,因此需要在苯乙烯链节上引入极性和柔性基团,以增加柔顺性提高粘接强度,这样才能得到粘结力和附着力都很好的胶粘剂。利用废聚苯乙烯泡沫制备胶粘剂的关键技术是改性剂的选择。据文献报道[15-35],有以下几种改性剂:

1.邻苯二甲酸酯改性。胡光军利用增塑剂邻苯二甲酸二丁酯对聚苯乙烯泡沫塑料进行改性,溶剂为丙酮,用氧化镁做填料,制得的胶粘剂可用于粘接扬声器回路,粘接成本降低约百分之七十;王秀岩将废聚苯乙烯泡沫塑料粉碎后加入创新一号溶剂中溶解后加入邻苯二甲酸二辛酯和香精,可制成不干胶,这种不干胶粘接效果好,可以重复使用,可用于各种标签,商标及纸制品的粘接。
2.异氰酸酯改性。雷阎盈等研究了异氰酸酯改性PS制胶粘剂:PS溶于甲苯、丙酮和乙酸乙酯混合溶剂中,溶解完全后加入异氰酸酯反应一段时间后,再加入填料氧化锌可制得固含量约30%的胶粘剂,该胶粘剂粘度为0.5-1 Pa.s,剪切强度为3.4MPa,不均匀剥离强度为1.2 KN/m,该胶可用于木材、纸制品、日用塑料、地毯背衬的粘接。
3.酚醛树脂改性。酚醛树脂分子结构中含有羟基,是聚苯乙烯泡沫塑料的优良改性剂。陆友玲等将聚苯乙烯泡沫塑料熔于甲苯、乙酸乙酯、丙酮和三氯甲烷混合溶剂中,充分搅拌后加入酚醛树脂进行反应,制得乳白色PS改性胶粘剂。该胶粘剂的剪切强度为3.47MPa,不均匀剥离强度为14.8KN/m,可用于木材和日用品的粘接。商金明等研究表明,当酚醛树脂与聚苯乙烯泡沫塑料用量相等时,它的粘接强度接近于酚醛树脂胶粘剂。为了增加胶粘剂固化以后的韧性和对被粘物的粘接强度,可添加少量高分子交联剂作为改性剂,这样胶粘剂固化后在被粘接物表面形成一网状分子层。李键等选择了异氰酸酯和酚醛树脂两种含强极性基团的改性剂对废聚苯乙烯泡沫塑料进行改性取得了良好的效果。将废聚苯乙烯泡沫塑料溶解在甲苯、丙酮、氯仿、乙酸乙酯的混合溶剂中,完全溶解以后分离机械杂质,加入适当比例的交联剂甲苯二异氰酸酯和酚醛树脂,然后加填料制得粘稠状红色粘合剂,这种粘合剂的剪切强度可达3.72 MPa,不均匀扯离强度17.10KN/m。该胶粘剂可代替乳白胶用于木材粘接,效果良好,同时对塑料以及多孔物质也有较好的粘接性能。
4.松香树脂改性。曲俊杰等研究了松香树脂改性废聚苯乙烯泡沫塑料制备胶粘剂。选用二甲苯为溶剂,所制得的胶粘剂可粘接瓷板、马赛克和塑料地板等。陈震等研究了松香用量对PS改性胶粘剂性能的影响,同时考察了各种溶剂对PS改性胶粘剂粘接强度的影响。研究结果表明添加少量松香时有利于提高粘接强度,但由于松香中菲环易于解离,随着松香用量增加,粘接强度反而降低;在所有溶剂中聚苯乙烯与乙酸乙酯混合改性后粘接强度最大。
5.苯乙烯-丁二烯-苯乙稀(SBS)嵌段共聚物改性。苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯嵌段与聚苯乙烯的结构相似,相容性好,因此用SBS嵌段共聚物作PS改性剂,可以提高胶粘剂的剥离强度,降低胶层的硬度和脆性。包其富选择乙酸乙酯、120号汽油、甲苯、松节油为混合溶剂,以SBS嵌段共聚物为改性剂,松香树脂为增粘剂,制得胶粘剂剪切强度达4.43 MPa,不均匀剥离强度为1.4KN/m。该胶粘剂可用木材、瓷砖等材料的粘接,既可代替聚醋酸乙烯酯乳白胶用于家具和玩具的粘接,也可替代氯丁胶用于木材的封边。
6.马来酸酐改性。孟跃中等将废聚苯乙烯泡沫塑料溶于有机溶剂中,加入引发剂、顺丁烯二酸酐进行接枝反应,然后与聚乙烯醇的水溶液在乳化装置内乳化,制得PS改性白胶,剪切强度在3.92MPa以上,成本仅为聚醋酸乙烯酯乳液的三分之一,而且生产工艺简单,生产周期短。
7.聚乙烯醇缩醛改性。石生勋采用甲苯、70号汽油做混合溶剂,将废聚苯乙烯泡沫塑料溶解以后,加入聚乙烯醇缩醛进行改性,得到白色稠状的胶粘剂,这种粘剂最大特点是使用温度宽,-40-40℃均可使用,且剪切强度一直保持在8.7 MPa,而市售的白乳胶只能在0-40℃之间保持9.0MPa的强度。
8.聚乙烯醇改性。陈恩德用二甲苯将聚苯乙烯泡沫塑料完全溶解以后加入聚乙烯醇进行改性,可制得医用密封胶,这种医用密封胶不与福尔马林发生反应,且耐热、耐寒、不漏水。
9.活性单体接枝改性。废聚苯乙烯与活性单体接枝共聚,可在苯乙烯链节上接枝活性基团,从而利用废聚苯乙烯泡沫塑料制取性能良好的胶粘剂。有专利报道,100份PS溶于芳烃、氯代烃混合溶剂中成为胶液,加活化剂氯化亚铜,引发剂过氧化苯甲酸丁酯,升温到90-120℃,加入20-30份丙烯腈、丙烯醇单体,接枝反应2小时,使聚苯乙烯接枝上极性基团从而改变PS的性质,然后加入石棉粉或硅酸钙,形成一种耐水性好、粘接力强的白色稠状胶粘剂。其耐水性和剪切强度分别是聚醋酸乙烯酯乳白胶的10倍和3倍以上,该PS胶粘剂可作为木材、家具和日常生活用胶,也可用于粘接水泥制品、地板、壁纸及各种织物。在聚苯乙烯大分子上接枝丙烯腈、丙烯醇,能明显提高其粘接性,但加入的单体比例甚高,这样成本也就较高,而且丙烯腈单体的毒性也非常大,给生产带来一定的困难。因此很难推广应用。陈开来等研究了羧酸酯单体接技于苯乙烯链节上,成功地制得了建筑内装饰耐水胶粘剂。将废聚苯乙烯泡沫塑料溶于甲乙两种有机溶剂中制成胶液,在引发剂的作用下,与不饱和单体发生接枝共聚反应,在聚苯乙烯大分子链上接枝上极性基团,加入增粘树脂,可制得棕色的胶液,剪切强度在4.4-4.7MPa,且其耐火性远远优于同类产品,浸水后强度能达到4.5 MPa,这样制取的耐水胶可用于墙纸、瓷砖、拼花、地板的粘接。以1:1入掺入水泥中,施工性能较佳,且不影响粘接地板、瓷砖的性能。在上述的这些改性剂中,还没有用环氧树脂做改性剂的报道,环氧树脂常被称作“万能胶”,对各种金属和大部分非金属材料都有良好的粘接性能,广泛用于飞机、导弹、汽车、建筑、电子电器和木材加工等工业部门,而且环氧树脂胶具有工艺性能好、胶接强度高、收缩率小、耐介质性能优良、电绝缘性能良好等优点[43]。它的分子中也含有极性基团,如果能用它来改性PS胶液,应该会得到性能优良的改性PS胶。另一方面,环氧树脂胶粘剂一般比较脆,因此加一种既能改善PS脆性,又可改善环氧树脂脆性的增韧剂,就可解决这一问题。我最后选择异氰酸酯达到了满意的结果。既提高了粘接强度又缩短了固化时间,还能节省溶剂降低成本。此外,我还偿试了在乳白胶配方的基础上,大幅降低配方中单体的用量,用PS代替聚合单体,添加增塑剂,制得性能优于乳白胶的木材用胶粘剂。大大降低了市售乳白胶的成本,同时达到了废物利用的目的。
2 PS改性胶粘剂的研制
2.1 溶剂型PS改性胶粘剂的研制
2.1.1 仪器及药品 仪器:恒温水浴;电动搅拌器;NDJ-1型旋转粘度计;Instron 4467、4505通用材料试验机;鼓风烘箱;SC-7型气相色谱仪(氢焰鉴定器)。药品:聚苯乙烯泡沫塑料;环氧树脂(E-51);甲苯二异氰酸酯;偶氮二异丁氰;乙酸乙酯;甲苯;滑石粉;胺类固化剂。
2.1.2 实验原理
聚苯乙烯是一种无定型线性非极性物质,其分子中含有苯环,刚性大而柔性小。在极性物质表面上粘接力很弱,用聚苯乙烯直接制得的胶粘剂强度不够而且胶层又脆又硬。因此,需要在PS胶液中加入改性剂进行改性处理,在苯乙烯链节上引入极性基团,以增加柔顺性,提高粘接强度。我选择了环氧树脂(E-51)及甲苯二异氰酸酯作为改性剂。在引发剂偶氮二异丁氰的作用下,甲苯二异氰酸酯先和聚苯乙烯发生反应。反应式如下:

(2)链自由基与甲苯2、4-二异氰酸酯进行交联反应

(R代表苯甲基)

然后加人环氧树脂,环氧树脂的结构中含有-OH,异氰酸酯可与环氧树脂中的-OH发生反应,反应通式如下:

这样,异氰酸酯就先后使PS、环氧树脂得到改性,并使二者产生部分交联。
2.1.3 胶粘剂的配制
将反应容器放在恒温水浴中,安装好搅拌棒,加入100份混合溶剂(乙酸乙酯:甲苯=4:1),分批加入50份洗净干燥的废聚苯乙烯泡沫碎料,边加边开
动搅拌,待全部溶解以后,逐渐升温至70℃,加入0.5份引发剂偶氮二异丁腈,3份甲苯2、4-二异氰酸酯,于中速搅拌下反应大约1-1.5小时,再加0.5
份甲苯2、4-二异氰酸酯,降温至50℃,加入10份环氧树脂(6101),继续反应1小时,降温后加入10份填料,可制得微黄色粘稠胶液,此胶液用时需加入固化剂。
2.1.4 胶粘剂各项指标的测试方法
不挥发物含量按GB/T2793-95方法进行测定,粘度按GB/T2794-95方法进行测定,拉伸剪切强度按GB7124方法进行测定,胶粘剂中有害物质限量按GB18583-2001方法进行测定。
2.2 乳液型PS改性胶粘剂的研制
2.2.1 仪器及药品
仪器:电动搅拌机;电热套;四口烧瓶;球形回流冷凝管;温度计;滴液漏斗;Instron 4467、4505通用材料试验机;鼓风烘箱;SC-7型气相色谱仪;红外光谱仪。
药品:聚苯乙烯泡沫塑料;丙烯酸丁酯;醋酸乙烯酯;邻苯二甲酸二辛酯;乙酸乙酯;甲苯;引发剂过硫酸铵;混合乳化剂(十二烷基硫酸钠:OP-10=
1:2)
2.2.2 水剂PS改性胶的制备
于四口烧瓶中加入50份混合溶剂(乙酸乙酯:甲苯:4:1),分批于搅拌下加入40份洗净晾干粉碎的废聚苯乙烯泡沫,逐渐升温到40℃,待完全溶解成透明粘稠液体后,加入1份复合乳化剂,搅拌乳化30min,加入40份水(蒸馏水或去离子水)及4份混合单体(丙烯酸丁酯:酯酸乙烯酯=1:1),升温到60℃,加大搅拌速度,再乳化30-40min,滴加部分引发剂(过硫酸铵10%溶液);反应时,有热量放出,温度开始自动升高,此时,加热使温度达到75℃,逐滴加入12份混合单体与80份水组成的溶液,在加入混合单体水溶液的过程中,每隔一段时间加入一部分引发剂(引发剂总量为1份),反应温度应控制在75-85℃之间,全部加完以后(大约需1.5-2h),把剩余引发剂全部加入,升温到90℃保温,待回收的溶剂达到加入量的80-85%时停止加热,然后,冷却到50℃,加入两份增塑剂邻苯二甲酸二辛酯,搅拌均匀后,调节PH值到7左右,冷却到室温,得到白色粘稠液体。
2.2.3 PS改性乳液胶粘剂各项性能指标的测试方法
胶粘剂不挥发物含量按GB/T2793-95方法进行测定,胶粘剂旋转粘度按GB/T2794-95方法进行测定,压缩剪切强度按HG/T2727附录B方法进行测定,灰份、PH值按GB11175方法进行测定,胶粘剂中有害物质限量按GB18583-2001方法进行测定。
3 结果与讨论
3.1 溶剂型PS改性胶粘剂的结果与讨论

3.1.1 所制得PS改性胶粘剂的各项技术性能见表1

3.1.2溶剂的选择
聚苯乙烯泡沫塑料溶解于芳烃(如苯,甲苯,二甲苯等),氯代烃(如三氯甲烷,三氯乙烯),羧酸酯(如乙酸乙酯,乙酸丁酯),酮(如丙酮,丁酮)等大部
分有机溶剂中。选择合适的溶剂溶解泡沫塑料,主要从以下几个方面考虑:首先,所选择的溶剂要对聚苯乙烯及新加入的改性剂有良好的溶解能力,对添料有良好的分散性能;其次,溶剂的性质最好对胶粘剂的性质有一定的改善作用;第三,所选用的溶剂要低毒,价廉,易得,安全。综合考虑以上各因素,用乙酸乙酯或甲苯作溶剂比较适合。但又考虑到混合溶剂的溶解性较单一溶剂要好,并且由于沸点、挥发度、极性不同,通过改变混合比例,可以调节胶粘剂
的干燥时间,满足不同场合的需要,因此,选择了乙酸乙酯和甲苯二者混合作为聚苯乙烯泡沫塑料的溶剂,这两种溶剂的物理化学参数见表2。

聚苯乙烯的溶解度参数为9.11

3.1.3 溶剂比的选择
采用乙酸乙酯与甲苯作为混合溶剂,乙酸乙酯含极性基团,对胶粘剂性能的改善有较大帮助,它沸点低,挥发快;甲苯是非极性物质,沸点高,挥发较
慢,两者比例不同定会影响着改性PS胶的干燥速度和粘附力,所以有必要选择一个较为合适的溶剂比。

从图中可以看出,随着溶剂比的增大,也就是乙酸乙酯的比例上升时,改性液的剪切强度增大,到溶剂比为4:1此后,又有所下降。其原因可能是由于
乙酸乙酯的极性较大,一方面对赐有改性作用,另一方面,能与被粘材料的表面形成分子间的相互作用力,因此,提高了剪切强度;而且它挥发的较快,正
好满足了环氧树脂固化以后残留溶剂少,而提高剪切强度的要求。因此,它比例增大而胶液强度上升。但乙酸乙酯比例太大时,由于它沸点低,挥发快,当
胶接边缘固化以后,内部的溶剂有可能长期处于液态或半固态,影响粘接效果而使剪切强度略有下降。

3.1.4 改性剂甲苯二异氰酸酯用量对胶粘剂剪切强度的影响
甲苯二异氰酸酯是一种强极性物质,其改性效果极为明显,只需极少量就可以明显改善胶粘剂的性能,其不仅对聚苯乙烯有较好的改性作用,而且对环氧树脂也有很好的改性作用。在废聚苯乙烯改性反应中,改性剂TDI作用有两个:一是在聚苯乙烯大分子中引入极性基团,使聚苯乙烯大分子链产生交联,二是与环氧树脂发生反应,改性环氧树脂,并使环氧树脂与聚苯乙烯两者产生部分交联。改性剂TDI的用量直接影响着改性PS胶的性质,如果改性剂用量少,则聚苯乙烯分子链上含极性基团少,交联度不够,韧性不足,且环氧树脂也不能很好的被改性,胶层较脆;如果用量太多,又使物质交联过度,甚至形成网状体型结构,降低了剪切强度,实验表明,改性剂用量为2.0%时,改性效果较好。如图2

3.1.5 环氧树脂的选择及其用量对PS改性胶粘剂性质的影响
环氧树脂常被称作“万能胶”,对各种金属和大部分非金属材料都有良好的粘接性能,广泛用于飞机、导弹、汽车、建筑、电子电器和木材加工等工业部门,而且环氧树脂胶具有工艺性能好,胶接强度高,收缩率小,耐介质性能优良,电绝缘性能良好等优点。在PS胶改性剂中,有酚醛树脂,松香树脂,邻苯二甲酸酯等,还没有人偿试用环氧树脂来改性PS。因环氧树脂中也有极性基团,应该对PS有良好的改性作用。因此,我偿试了用环氧树脂来改性PS。但单独用环氧改性PS效果不好,胶层易脱膜,粘接强度不太大,且胶层较脆,这可能是由于两者刚性都较大的因素造成的。我又在两者中加入第三种改性剂,选用异氰酸酯获得成功。环氧树脂的用量对胶液性质也有影响,用量太小,强度不高,但用量稍大时,剪切强度反而下降,这可能是由于PS改性胶粘剂是溶剂型胶粘剂,而环氧树脂固化后,有一部分溶剂仍残留在胶层中,影响了胶粘剂的性能,这种影响随环氧树脂的加入量增大而更加明显。况且,加入量太大成本也很高。环氧树脂用量与胶粘剂性能的关系见表3

3.1.6 反应温度对PS改性胶粘剂剪切强度的影响
首先,引发剂的分解需要能量,其次,PS的交联反应也需要能量,因此,

家里溶解这东西 如果简单
就不会有白色污染一说。
所以如果你真的有心要去溶解 可以参考上面的资料
要家里常用的 知识不够 不好意思

⑷ 热固性酚醛树脂的反应原理是什么

热固性酚醛树脂的反应原理是什么? 热固性酚醛树脂的制备过程分为三个阶段。 (1)甲阶酚醛树脂酚和醛的反应是很复杂的,苯酚分子中酚羟基的对位和两个邻位(官能度等于3)的氢都能和甲醛(官能度等于2)反应,生成各种羟甲基酚的异构体。所生成的羟甲基酚异构体,除了能继续和苯酚反应外,也可以与甲醛反应生成多羟基甲基酚。 上述各种羟甲基酚能相互反应,也能和酚、醛反应,生成甲阶酚醛树脂,此外,甲阶还可能存在醚键结构,这是由于两个酚醇间的两个羟甲基缩聚反应。甲阶的树脂是线型结构,可用如下典型式表示。 甲阶酚醛树脂易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂中,加热时能熔融,具有热塑性,这种状态的树脂又称可溶(熔)性树脂,可以改性剂配制改性酚醛树脂胶黏剂。 (2)乙阶酚醛树脂将初期酚醛树脂加热至115〜14℃。可以进一步缩聚得到中间酚醛树脂。这种树脂的相对分子质量约为1000左右,聚合度为6〜7。它是不溶(熔)的高分子物质和一些游离酚及羟甲基酚的混合物。这种树脂像弹性的高分子一样,可拉成长丝,但冷却后变成脆性的物质,仅能部分地溶解在丙酮及醇类溶剂中,其余的树脂溶胀。 (3)丙阶酚醛树脂中期酚醛树脂继续加热缩合,反应物中羟基全部作用完,此时分子结构为网状的最终产品,即丙阶酚醛树脂,达到不溶(熔)的硬化阶段。丙阶树脂究竟是什么结构,现在尚无定论,一般认为是因为生成了三面交联的体型大分子,如 但也有人认为并非如此,因为酚醛树脂的分子是很僵硬的,其僵硬性妨碍了生成深度的交联,其所以不能熔化是因为分子在达到熔点以前就发生了热分解的缘故。

⑸ 表面改性剂

一、概 述

矿物的表面改性,主要是依靠改性剂在矿粒表面吸附、反应、活化、包覆或包膜实现的。因此,表面改性剂对于矿物的表面改性或表面处理具有决定作用。

常用于矿物表面改性的改性剂主要有各种偶联剂、表面活性剂、有机聚合物、不饱和有机酸、有机硅、金属氧化物及其盐等。几种改性剂的实用范围和主要特点见表 4 - 1。几种主要填料矿物的化学改性实践见表 4 -2。

表 4 -1 几种改性剂的实用范围和主要特点

表 4 -2 几种主要填料矿物的表面改性实践

二、偶联剂

( 一) 偶联剂的作用机理

由于非金属矿与塑料是两种不同性质的物质,它们之间有很大程度上的不相容性,再加之非金属矿与塑料等的弹性模量不一致,界面间易产生剪切应力,影响其复合材料的力学性能。偶联剂能把两种不同性质的物质通过化学作用或物理作用结合起来,即它能把无机填料和有机高分子基料两种不同性质的物质紧密地结合起来。因此,偶联剂也是无机物和有机物界面间的桥梁。

界面扩散理论认为,对作填料用的矿物进行改性处理时,所有的偶联剂不仅亲无机端应与填料表面以化学键结合,而且另一端还应能溶解、扩散于树脂的界面区域,在其与树脂大分子链发生纠缠或形成化学键,即偶联剂的亲有机端应含有较长的柔软碳氢链,以使形成柔性的有利于应力松弛的界面层,提高其吸收和分散冲击能,使复合材料具有更好的抗冲击性。

表面能理论认为,矿物填料属高能表面,为提高它和高聚物基体的相容性,必须借助偶联剂的 - R 基降低其表面能。

( 二) 偶联剂的种类

目前工业上用的矿物表面改性的偶联剂,按其化学结构可分为三大类:

硅烷类: 适用于硅酸成分较多的无机填料: 玻璃纤维、石英粉、白碳黑、云母、粘土。

钛酸酯类: 适用的无机填料较广。

锆铝酸盐偶联剂。

1. 硅烷偶联剂

( 1) 硅烷偶联剂的结构

图 4 -6 甲氧基及乙氧基硅烷偶联剂的结构式

硅烷偶联剂的通式为RSiX3

通式中R代表与聚合物分子有亲和力或反应能力的有机官能团,例:氨基—NH2,乙烯基—CH2CH,甲基—CH3,环氧基—CH—CH2,氰基—CN等,可与有机分子反应或物理缠绕。

X代表水解性基团,能为水解的烷氧基,例:甲氧基—OCH3,乙氧基—OC2H5等。硅烷偶联剂的结构式如图4-6所示。

X基团水解后,在一定的条件下能与无机物表面的化学基团(OH—)起反应,形成牢固的化学键。这种具有两性结构的物质能把两种性质的物质结合起来。

进行偶联时,首先X基水解形成硅醇,然后再与无机填料表面上的羟基反应,形成氢键并缩合成—SiOM共价键(M表示无机填料表面)。同时,硅烷各分子的硅酸又相互缔合形成网状结构的膜覆盖在填料表面,使无机填料有机化。

( 2) 硅烷偶联剂的作用机理

经硅烷偶联剂处理的填料或增强材料 ( 如玻纤) 在提高复合材料性能方面的显著效果,早已得到确认,偶联剂的作用机理目前有很多理论,其中化学键理论是最老但仍然是最著名的理论。该理论认为: 硅烷偶联剂含有化学官能团,它的一端与硅质填料 ( 如玻璃) 表面的硅醇基团反应生成共价键; 另一端又能与树脂生成共价键。并提出了简单的偶联机理模型,见图 4 -7。

图 4 -7 硅烷偶联剂的作用机理模型图( 据吴森纪等,1990)

硅烷偶联剂的疏水基性质也符合“相似相亲”的原则。有机官能团R为乙烯基和甲基丙烯酰基时,对不饱和的聚酯和丙烯酸树脂特别有效;当R为环氧基团时,对环氧树脂效果特好,同时也适用于不饱和树脂。含氨基的硅烷能和环氧树脂、聚氨酯发生化学反应,对酚醛树脂和三聚氰胺树脂的固体也有催化作用,故适用于环氧、酚醛、三聚氰胺、聚氨酯等树酯;含巯基的硅烷对硫化橡胶的偶联效果最佳,故含巯基的硅烷偶联剂是橡胶工业应用最广的品种。

亲水基,也称水解性基团,该基团遇水可分解变成活性基团硅醇(≡Si—OH)。通过硅醇和无机矿物表面反应,形成牢固的化学结合或吸附于矿物表面。当X为—OCH3和—OC2H5时,水解速度缓慢,且水解产物醇为中性物质,因此可用水为介质进行表面改性。因乙氧基的体积比甲氧基的大,乙氧基硅烷在水中的溶解度较小,所以,目前趋向采用含乙氧基类硅烷偶联剂。除此以外,还以—OC2H4OCH3作X基团,不仅保留其水解性,而且还能提高水溶性、亲水性,应用时更为方便。应用硅烷偶联剂的方法有两种:一是将硅烷配成水溶液,用它处理无机填料或颜料后,再与有机高聚物或树脂混合,即预处理法;另一种方法是将硅烷与填料及有机高聚物基料混合(即迁移法)。前一种方法处理效果较好,而后一种工艺较简单。

硅烷偶联剂的用量与偶联剂的品种及填料的比表面积等有关,可按下式计算:

偶联剂的用量=填料量(g)×填料比表面积(m2/g)/单位质量偶联剂的最小包覆面积(m2/g)。常见硅烷偶联剂的名称、化学结构及最小包覆面积见表4-3。

表4-3常见硅烷偶联剂的名称、化学结构及最小包覆面积

(据郑水林,1995;吴森纪等,1990;略有改动)

硅烷偶联剂可用于许多无机矿物填料或颜料的表面处理,其中对含硅酸成分较多的石英粉、玻璃纤维、白炭黑等的效果最好。

2.钛酸酯偶联剂

钛酸酯偶联剂是美国Kenrich石油化学公司在20世纪70年代开发的一类新型偶联剂,至今已有几十个品种,是无机填料和颜料等广泛应用的表面改性剂。

钛酸酯偶联剂可用通式(RO)mTi—(OX—R'—Y)n表示。

式中:1≤m≤4,m+n≤6;其中:

RO是可水解的短链烷氧基,能与无机物表面羟基起反应,从而达到化学偶联的目的。m是该基团数。

Ti是偶联剂分子的核心,—TiO—为酯基和烷基转移和交换功能基团,是钛酸酯的有机骨架,和聚合物羟基间进行交换,起酯基和烷基转移反应。钛和氧的结合松弛,体系中的有机酸容易游离出来作催化或缓效剂影响反应。

OX可以是羧基、烷氧基、磺酸基、磷基等,这些基团很重要,决定钛酸酯所具有的特殊功能,如磺酸基赋予有机物一定的触变性;焦磷酰氧基有阻燃、防锈和增强黏结的性能;亚磷酰氧基可提供抗氧、耐燃性能等,因此通过OX的选择,可以使钛酸酯兼具偶联和其他特殊性能。

R'是长碳链烷基,碳数常为12~18。它和聚合物的链发生缠绕作用,借助分子间的力结合在一起,从而可传递应力,提高冲击强度、剪切强度和伸长率。此外,长链烃还可改变矿物的表面能,降低体系黏度,使高充填聚合物也能显示出较好的熔融流动性,所以这种偶联剂特别适用于聚烯烃之类的热塑性树脂。

Y为羟基、氨基、环氧基或末端氢原子等,这些活性基团连接在钛的有机骨架上,能使偶联剂和有机聚合物进行化学反应,通过偶联剂使矿物和有机基体相结合。

n为官能团数目,当n>2时,为多官能团的钛酸酯,但m+n<6。

根据分子结构及其偶联机理,钛酸酯偶联剂分四种类型:单烷氧基型,单烷氧基焦磷酸酯型,螯合型和配位型。

(1)单烷氧基型钛酸酯偶联剂

适合于不含游离水,只含化学键合水或物理键合水的干燥填料如碳酸钙,以及水合氧化铝等。单烷氧基型钛酸酯偶联剂除含三乙醇胺基(既属单烷氧基型又属螫合型)、焦磷酸酯基两类外,大多耐水性差,只能在有机溶剂中溶解和包覆粉体物料。操作方法一般如下:先将单烷氧基型钛酸酯偶联剂溶解在少量甲苯、二甲苯等烃类溶剂中,然后和粉体物料在室温下搅拌均匀,适当升温,在90℃左右继续搅拌混合半小时以上,保证钛酸酯偶联剂与粉体表面偶联作用。如果没有条件加温,偶联作用在室温下也能进行,只是比较缓慢,最好在室温下搅拌2小时然后放置过夜后再使用。一般讲,溶剂用量大,对粉体的包覆效果较好,但多余的溶剂必须除去。钛酸酯偶联剂用溶剂稀释十分重要,它能使偶联剂均匀包覆在粉体的表面。在实际生产中,根据具体情况,适量加入稀释剂,才能达到均匀包覆的目的。

(2)单烷氧基焦磷酸酯基型偶联剂

该类偶联剂比一般单烷氧基型钛酸酯耐水性好,适合于含湿量较高的矿物,如陶土、滑石粉等。在单烷氧基焦磷酸酯基型钛酸酯偶联剂中,除单烷氧基于矿物表面的烃基反应形成偶联剂外,焦磷酸酯基还可分解形成磷酸,结合一部分水。

(3)螯合型

螯合型钛酸酯偶联剂具有极好的水解稳定性,适用于高含湿量填料和含水聚合物体系,且可在高温状态下使用。

螯合型钛酸酯偶联剂耐水性好,它可以溶解在有机溶剂中包覆粉体物料,也可以在水相中包覆粉体物料。但是,螯合型钛酸酯偶联剂大多不溶于水。一般可以采取3种方法使它分散在水相中:a.用高速分散器使之分散于水;b.使用表面活性剂使它分散于水;c.含有磷酸基、焦磷酸基及磺酸基的螯合型钛酸酯可用胶类试剂使之季胺盐化后溶解于水。

(4)配位型

配位体型钛酸酯偶联剂是为避免四价钛酸酯在某些体系中的副反应,如在聚酯中的脂交换反应,在环氧树酯中与烃基反应,在氨酯中与聚醇或异氰酸酯反应等而研制的。可见它适用多种矿物和聚合物,它对矿物的作用类似单烷氧基型钛酸酯偶联剂。

配位型钛酸酯耐水性好。既可溶于有机溶剂后再包覆粉体物料,也可在水相中包覆粉体物料。配位型钛酸酯大多数不溶解于水,通常使用表面活性剂、水性助溶剂使之溶解于水,或高速搅拌使其乳化分散在水中。

钛酸酯偶联剂的用量是要使钛酸酯偶联剂分子中的全部异丙氧基与无机填料或颜料表面所提供的羟基或质子发生反应,过量是没有必要的。钛酸酯偶联剂的大致用量为填料或颜料用量的0.1%~3.0%左右。被处理填料或颜料的粒度越细,比表面积越大,钛酸酯偶联剂的用量就越大。最适当的用量可以用黏度测定法求得:高熔点的聚合物通常用低分子量的液体,如矿物油代替做模型试验,钛酸酯用量从填料重量的0.25%,0.5%,0.75%,1.0%,1.5%,2.0%及3.0%等做试验,黏度下降最大点,就是较合适的钛酸酯用量。

钛酸酯偶联剂在使用过程中应特别注意以下几个问题:

1)严格控制使用温度,防止钛酸酯分解。

2)尽量避免与具有表面活性的助剂并用,因为它们会干扰钛酸酯偶联剂界面处的偶联反应。如果必须使用这些助剂时,应在填料、偶联剂和聚合物充分混合作用后再加入这些助剂。

3)加料顺序应注意避免首先与酯类增塑剂接触,以免发生酯交换反应而失效。

4)注意分散均匀。因钛酸酯偶联剂一般用量为0.5%~3%,不易与大量填料均匀混合,可采用适量稀释剂及喷雾方法使其均匀分散混合。

5)注意技术结合,提高偶联效果,如钛酸酯与硅烷偶联剂并用能产生协同效应。

三、表面活性剂

1.高级脂肪酸及其盐

高级脂肪酸属于阴离子表面活性剂,其分子通式为RCOOH。分子一端为长链烷基(C16~C18),其结构和聚合物相似,因而与聚合物有一定的相容性;分子一端为核基,可与无机填料或颜料表面发生物理、化学吸附作用。因此,用高级脂肪酸及其盐,如硬脂酸处理无机填料或颜料类似偶联剂的作用,有一定的表面处理效果,可改善无机填料或颜料与高聚物基料的亲和性,提高其在高聚物基料中的分散度。此外,由于高级脂肪酸及其盐类本身具有润滑作用,还可使复合体系内摩擦力减小,改善复合体系的流动性能。

无机填料或颜料常用的高级脂肪酸及其金属盐类表面处理剂有:硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌等,用量约为填料或颜料重量的0.5%~3%,使用时可直接与无机填料、颜料混合分散均匀,也可将硬脂酸稀释后喷洒在无机填、颜料表面,搅拌均匀后再烘干,除去水分。

2.高级胺盐

属于阳离子表面活性剂,其分子通式为RNH(伯胺)、R2NH(仲胺)、R3NH(叔胺)等。高级胺盐的烷烃基与聚合物的分子结构相近,因此与高聚物基料有一定的相容性,分子另一端的氨基可与无机填料或颜料等粉体表面发生吸附作用。

非离子型表面活性剂对填充(或复合)体系的作用机理与各类偶联剂相似。亲水基因和亲油基因分别与填料和高聚物基料发生相互作用,加强二者的联系,从而提高体系的相容性和均匀性。二极性基团之间的柔性碳链起增塑润滑作用,赋予体系韧性和流动性,使体系黏度下降,改善加工性能。如用高级脂肪酸聚氧乙烯醚类作处理剂对硅灰石粉进行的表面改性结果表明,改性后大大提高了硅灰石在PVC电缆中的填充性能。

除了上述表面活性剂外,磷酸酯也可用于无机粉体的表面处理,如单脂型磷酸酯用于滑石的表面包覆处理,可改进滑石粉填料与高聚物(如聚丙烯)的界面亲和性,改善其在有机高聚物基料中的分散状态,并提高高聚物基料对填料的润湿能力。

四、不饱和有机酸

不饱和有机酸作为无机填料的表面改性剂带有一个或多个不饱和双键及一个或多个羟基,碳原子数一般在10个以下。常见的不饱和有机酸是:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、肉桂酸、山梨酸、2-氯丙烯酸、马来酸、醋酸乙烯、醋酸丙烯等。一般来说,酸性越强,越容易形成离子键,故多选用丙烯酸和甲基丙烯酸。各种有机酸可以单独作用,也可以混合使用。

五、有机硅

有机硅是以硅氧烷链为憎水基,聚氧乙烯链、氨基、酮基或其他极性基团为亲水基的一类特殊类型的表面活性剂,俗称硅油或硅树脂。其主要品种有聚二甲基硅氧烷、有机基改性硅氧烷及有机硅与有机化合物的共聚物等。

六、无机表面改性剂

氧化钛、氧化铬、氧化铁、氧化铝等金属氧化物常用作沉淀法(包膜)制备云母珠光颜料的表面改性剂;Al2O3、SiO2等常用做无机颜料的表面处理,以提高颜料的保光性、耐候性、改善着色力和遮盖力等,如用SiO2包覆钛白粉等。沉淀法表面包膜工艺常用无机表面改性剂,其改性的物料(基质)一般也是无机物。

例1:云母铁

水解:FeCl3+3H20→Fe(OH)3+3H+

覆盖:Fe(OH)3覆盖在云母的表面

焙烧:Fe(OH)3→Fe2O3+3H2O→云母铁

例2:云母钛

工业生产中常用TiOSO4,TiOSO4在水解过程中,要产生一种偏钛酸H2TiO3的物质,沉淀覆盖在云母鳞片上,形成一层H2TiO3均匀的薄膜,再将覆盖有H2TiO3薄膜的云母进行焙烧后,结晶出的TiO2晶体(金红石型或锐钛矿型)薄膜,形成云母钛珠光颜料。其反应过程为:

水解:TiOSO4+H2O(水解)→TiO2·XH2O+H2SO4

覆盖:TiO2·XH2O(水合TiO2)覆盖在云母的表面

焙烧:TiO2·XH2O→TiO2结晶→云母钛

工艺流程见图4-8。

图4-8 水解涂钛法生产珠艺云母粉的工艺流程

七、覆膜用树脂涂层剂

这是利用高聚物或树脂等对粉体表面进行“覆膜”而达到表面改性的方法。如用酚醛树脂或呋喃树脂等涂敷石英砂以提高精细铸造砂的黏结性能。这种涂敷后的铸造砂既能获得高的熔模铸造速度,又能保持模具和模芯生产中得到高抗卷壳和抗开裂性能;用呋喃树脂涂敷的石英砂用于油井钻探可提高油井产量。

涂敷改性是一种对粉体表面进行简单处理的方法。精密铸造用的型砂可以用树脂对原砂表面进行覆膜改性处理。根据覆膜工艺可分为冷法和热法两种。

1.冷法覆膜

冷法覆膜是在室温下进行。其方法是:先将粉状树脂与石英砂混匀,然后加入溶剂(如工业酒精、丙酮或糠醛),溶剂加入量根据混砂机是否封闭而定。对于封闭式混砂机,酒精用量为树脂量的40%~50%;若混砂机不能封闭,则为70%~80%。加入溶剂后继续混合到溶剂挥发完毕,将涂覆了树脂膜的砂经干燥后,破碎和过筛即得覆膜砂产品。这种方法的有机溶剂耗量大,仅用于小规模生产。

2.热法覆膜

是将砂子加热后进行的包敷。方法是先将石英砂加热到140~160℃,而后与树脂在混砂机中混匀,其中树脂用量为石英砂用量的2%~5%。这时树脂被热砂熔化,包覆在砂粒表面,随温度降低而变粘。此时加入乌洛托品水溶剂,使乌洛托品分布在砂粒表面,并使砂急冷(乌洛托品作为催化剂可在壳模形成时使树脂固化),再加硬脂酸钙(防止结块)混数秒钟后出砂,然后粉碎、过筛、冷却后即得覆膜砂产品。此法效果较好,适合大规模生产,但工艺控制较为复杂,并需用专门的混砂设备。精密铸造中用作壳芯的树脂覆膜砂配方实例见表4-4。

表4-4精密铸造中用作壳芯的树脂覆膜砂配方实例

⑹ 酚醛树脂2124有什么用途啊 酚醛保温板是用哪种酚醛树脂生产的啊

2124酚醛树脂系苯酚、甲醛在碱性催化剂存在下缩聚而成的热固性树脂,2124酚醛树脂是氨催化类型酚醛树脂。
2124酚醛树脂质量技术指标
项目


固体含量(%)
粘度(涂-4,25℃,秒)
游离酚(%)
2124
红棕色透明粘稠液体

50
30
-
40

14
特点与应用
2124酚醛树脂由于用氨催化,不带进金属离子,因而树脂纯度高,电气绝缘性能好,常用于电气绝缘、浸渍等。可加热固化或热压成型。
在一定温度下,2124酚醛树脂可作为环氧树脂的固化剂和改性剂,用于制造电气绝缘制品等,可提高环氧树脂的耐热性且降低成本。
2124酚醛树脂是热固性树脂,不能长期存放,应现购现用;低温存放,运输是切忌阳光暴晒,远离热源。
保质期:自生产日起30天,如有条件冷藏储存可延长储存时间。
2124
可以用做泡沫板。

⑺ 酚醛树脂的改性剂有哪些各自有何优缺点

很多很多! 提高性能、降低成本等

⑻ 环氧酚醛树脂和酚醛环氧树脂是同一种吗

这要看你懂不懂汉语,环氧酚醛是说酚醛,环氧是改性剂;酚醛环氧是说环氧,酚专醛是改性剂;就属好像我们上饭店,说要一个西红柿炒鸡蛋,至于最后给你端上来的是西红柿炒鸡蛋还是鸡蛋炒西红柿,这要看西红柿和鸡蛋的比例了。

⑼ 谁懂酚醛树脂啊~~急

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版得的合成树脂,它是最早合成的一权类热固性树脂。
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。

⑽ ABS树脂和酚醛树脂有什么区别

供应商提醒您ABS树脂和酚醛树脂加工方式不一样,成本相差大,abs比酚醛树脂表面亮,酚醛树脂都防火

阅读全文

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