工业酚醛树脂合成工艺

树脂砂轮生产工艺

最初生产的多数是陶瓷砂轮,陶瓷结合剂砂轮的优点是其天然多孔和化学稳定性好,因而适用于干磨和湿磨,特别是使用水基和油基磨削液的条件下。但是,陶瓷砂轮的弹性较差,并且需要很高的烧结温度,限制了它的发展。酚醛树脂结合剂砂轮具有弹性好,对震荡、冲击、侧压的敏感性小的优点。其高稳定性使其能够适应较高转速和提高了磨削性能,因而特别适用于磨削砂轮和切割砂轮,它的良好弹性使其适用于超精确磨削和表面抛光。 酚醛树脂结合剂砂轮的生产工艺主要有冷压工艺、半热压工艺和热压工艺三种。 1.冷压工艺: 冷压工艺使用的结合剂有润湿剂和粉状树脂,通常用作润湿剂的有液体酚醛树脂、糠醛、糠醇、甲酚等,用的最多的是液体酚醛树脂。决定液体树脂和粉状树脂使用比例(通常叫做液粉比)的因素有:磨料粒度分布、填料类型、填料用量、液体树脂的粘度、粉状树脂的性质等。如果液体树脂的粘度越大,完全包覆磨料表面就需要更多的液体树脂;磨料和填料的粒度越小,其比表面积就越大,液体的用量也就越多;粉状树脂的分子量越高、游离酚越低,其与液体树脂的附着力就越差,需要的液体量就越多。以上几种情况均需提高液粉比。一般用液体树脂作润湿剂,液粉比选用1:2—1:4,而用糠醛或糠醇与蒽油的混合物作润湿剂,液粉比选用1:6—1:8。混料机要经过工艺验证,能够达到理想的混合效果并且不损坏磨料为佳。加入细粉后的混料时间一般为2—5分钟,过短不能够保证混料均匀,过长树脂膜易脱落,并且导致料温升高,树脂予固化。 混料程序如下: 首先将磨料,通常是混合粒度,进行予混,再加入润湿剂,均匀润湿磨料后,再将已与其他粉状填料予混好的粉状树脂加入,继续混合至均匀。混好的磨料要有较好的可塑性和流动性,物料不能太湿,否则容易结块,更不能有粉团,同时保证有好的流动性,以保证注模充分,一般采用过筛的办法除去结块。判断物料可塑性好坏的方法是:抓一把混好的物料,用手轻轻一捏就会成团为佳。 一般将粉状物料加入润湿好的磨料中容易形成粉团,目前已逐渐被淘汰,现在用的较多的是双锅混料法,就是先将磨料与润湿剂在一个混料机中混合,同时另外一个混料机中将粉状树脂和其他粉状填料混匀,再将润湿好的磨料倒入粉料中,混合均匀即可。双锅混料的优点是既可以不产生粉团,又能避免污染,易于清洗料锅。 将混好的物料过筛后,即可以用于压制了。 压制程序如下: 将模具安装好,称量所要求量的磨料添入模具空腔,刮平后压制。需要放置增强玻纤网片的按要求放入。然后在室温下加压,一般冷压的压力范围为15—30N/mm2,最好是15—25 N/mm2。压力大小的选择取决于物料的可塑性和砂轮要求达到的密度。不宜使用过高的压力,否则会将磨料压碎。压制时间一般为5—50秒,最好是5—30秒,时间长短取决于砂轮要求达到的密度和形状以及物料的可塑性的好坏。然后就可以将砂轮取出进行下一步的操作——固化了。 固化程序如下: 固化操作可以置于固定的固化炉中进行,也可以在流动的隧道式固化窑中进

酚醛树脂合成全套资料

第一章酚醛树脂合成 一:酚醛树脂配方 苯酚:200 kg 甲醛:350kg 液碱:7kg 甲酸:2.2g 液碱配方:片碱:20g 水:(不含酸碱及其它成分):49.5g 二:上料前应注意以下问题 (1)苯酚是否结晶。 (2)甲醛是否有聚合物。 三:上料步骤 将甲醛一部分甲醛吸入反应釜中,打开搅拌机,将苯酚吸入反应釜,按照比例再将甲醛吸入,搅拌约20分钟,搅拌均匀即可。 四:生产前应注意 (1)检查供电是否正常。 (2)检查冷水供应是否正常。 (3)检查锅炉供气是否正常。 (4)检查各阀门是否正常。 (5)正常与否都要做好记录。 五:操作步骤 (1)开蒸汽(流程图①)将釜中原料加温至28℃,再加液碱,釜中温度计(流程图③)显示30℃时开始,将温度的提升速度控制在大约每分钟1℃,升温的速度要稳定,升至60℃的时间控制在35 --- 45分钟为佳。 (2)60℃升温至70℃的速度要控制在大约每三分钟1℃,升温的速度要稳定,自60℃升至70℃的时间要控制在35 --- 45分钟;温度达到70℃时,将蒸汽关闭。 (3)温度升至72.-73℃时定温,可以通过往釜层中加水的方式进行定温,使温度保持在72-73℃之间。 (4)自温度升至60℃的时间起,再过210分钟左右,进行中间化验。(化验过程:见第二页七条) (5)甲醛和苯酚反应充分时,开始加甲酸。加完甲酸7分钟后,放完釜层中的水打开蒸汽,开始抽真空。抽真空的操作步骤如下:开启真空泵(流程图15),,观察缓冲器(流程图13)的真空表(流程图21),当真空表显示的负压达到0.08以上时,再缓慢开启(流程图24)阀门,开启的速度要保证缓冲器的负压不低与0.07(流程图21),一直到全部打开,正常工作。 (6)抽真空时注意观察视镜(流程图⑨),自视镜出水开始,将温度下降的速度每8分钟降11℃为正常,直至降到55-58℃时,抽真空时间一般在50-60分钟,随后温度自然上升,上升至63.5℃时关闭蒸汽阀门(流程图①)。打开排气阀(流程图⑤),再在釜

酚醛树脂合成原理

酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在碱性或酸性催化剂作用下,经加成缩聚反应制得的树脂统称为酚醛树脂。酚与醛的反应是比较复杂的,由于苯酚与甲醛的摩尔比,所用催化剂的不同,加成与缩聚反应的速度和生成物也有差异。 一、碱性催化剂的反应 很多无机碱和有机碱都可用作碱性催化剂,常用的有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙、乙胺等。1mol(有时高达2.5mol)甲醛在碱性催化剂条件下,加成反应占优势,而缩合反应进行较慢,生成的初期树脂为甲阶酚醛树脂,主要反应历程如下: 1、加成反应(羟甲基化) 苯酚与甲醛首先进行加成反应,生成1~3羟甲基苯酚 2、缩合反应(亚甲基化) 羟甲基酚进一步缩合形成初期树脂或称热固性酚醛树(resols)、甲阶树脂(A-stage resins)、一步树脂。 (1)、苯酚与羟甲基酚进行反应生成二(羟苯基甲烷) (2)、羟甲基酚之间进行反应 (3)、苯酚或羟甲基与二聚体或多聚体进行反应,多聚体之间进行反应。 二、酸性催化剂的反应 酸性催化剂是较强的酸,包括无机酸和有机酸,常用的有盐酸、硫酸、草酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸等。在酸性催化反应中,一般采均用苯酚与甲醛的摩尔比大于1:0.9,生成的羟甲基与酚核的缩合速度远远超过甲醛与苯酚的加成速度,得到的树脂呈线型结构,是可熔的。因此称为热塑性酚醛树脂(novolak)或线型酚醛树脂。反应历程如下: 酸性催化下甲醛被活化亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。 (1)、甲醛与水结合可形成亚甲基二醇(HOCH2OH),在酸性介质中,亚甲基二醇生成羟甲基正离子;(+CH2OH)羟甲基正离子在苯酚的邻位和对位上进行亲电取代反应,生成邻羟甲基苯酚和对羟甲基苯酚

树脂切割砂轮大切片产生软片原因剖析及解决方案

树脂切割砂轮(大切片)产生软片原因剖析及解决方案 王扎根珠海邦瑞合成材料有限公司 陈新强东莞市金利威磨料磨具有限公司 一、树脂切割砂轮大切片软片现象 (一)树脂切割砂轮用磨料介绍 随着玻纤增强树脂切割砂轮的性能不断提升,高耐用性高效率的树脂砂轮新品不断涌现,这方便都依赖磨料的深加工。下面简单介绍一下磨料。 磨削材料简称磨料,即一种具有一定硬度及一定磨削能力可作磨削用途的磨削材料。磨料分天然和人造两大类。 1 天然磨料 天然磨料是自然矿物开采经过加工而制成的磨料。用于磨削加工先后已有如下种类:1)燧石:化学成分主要是SiO2,莫氏硬度7。主要用来制造张页式砂纸,主要用来加工皮革、毛毡等的抛光加工。 2)石英砂:主要化学成分为SiO2,莫氏硬度7,理化性能如燧石。用在低端砂布或砂纸。 3)紫红铁粉即氧化铁:多用于天然的、也可以经过人工制造的。主要用于工件的清理和抛光的目的加工,如部分光学玻璃的研磨或抛光也用紫红铁粉进行加工。 4)石榴石:系一种天然矿物材料,如采用这种柘榴石在高温条件下进行热处理,可使这种材料的硬度和韧性增强。石榴石容具有较好的切削刃提高磨削效率。用柘榴石制成的涂附磨具可用于材料如木材或金属材料进行磨削加工,少量用于制造树脂磨具。 5)硫铁矿砂:天然硫铁矿制成粒度砂,在树脂砂轮使用时俗称黄金砂。在树脂切片生产中有一定的用量。 6)金刚砂(Emery):系自然界中刚玉(Al2O3)氧化铁的混合物。一般只作为抛光使用。用来制造磨具已经不多,属于淘汰的趋势。 7)氧化锶(Sr2O3):抛光性能甚好,适用于作抛光材料,光学玻璃的抛光一致在用。8)金刚石:天然金刚石系自然界最硬的物质,莫氏硬度为10,在制造磨具上就多用人造金刚石作磨具,在极个别的应用范围内才采用天然金刚石。 总之,天然矿石的磨料已趋于淘汰之势,用于制作树脂磨具,量不多。 2 人造磨料 人造磨料是人工通过用有关矿物材料加上必须的材料进行加工而成的磨料。其应用范围愈来愈广泛,由于磨具的不断发展和性能的不断提高,磨削加工的水平也得到了发展和提高。随着磨削加工走上高效、高速和加工件要求质量不断的提高,又要求磨料磨具适应这种发展要求提高自身的品种、质量、生产加工水平和科研水平等方面的各项工作相辅相成、互相依赖、互相促进、互相提高。 1)棕刚玉:主要化学成份Al2O3,由铝矾土、铁屑和无烟煤在电弧炉中熔炼而成。这种磨料具有一定的硬度和韧性,具为较强的磨削能力,能承受很大的压力。它适用于磨削抗张强度大的材料,适用于普通钢、高碳钢、合金钢,可用于硬质木材的加工是使用中最广泛的一种磨料。 2)白刚玉:主要化学成份为Al3O2由铝氧粉为原料在电弧炉中熔炼而成。采用的铝氧粉原料,系由棕刚玉所用的铝矾土事先加工制成,主要物理成分为β- AL2O3(无磨削能力)具有较强的磨削力。 3)黑碳化硅:主要化学成份为SiC 。由石油焦碳、石英砂、木屑等为原料在电阻炉中

酚醛树脂纤维的研究进展

酚醛树脂纤维的研究进展 *** 中北大学材料科学与工程学院,山西太原,030051 摘要:简单的介绍了酚醛树脂及其重要性能、合成原理,酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性或其它物理性能,提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。最后对酚醛树脂纤维未来的发展方向进行了展望。 关键词:酚醛树脂、纤维、改性、复合材料 引言:酚醛树脂耐热性好,机械强度高,电绝缘性和耐高温蠕变性能优良,价格低廉且成型加工性好,特别是其良好阻燃性及很少产生有害气体的特性,使该种具有近百年历史的合成材料得到进一步发展,应用于塑料、复合材料、胶粘剂、涂料和纤维等各个领域。经过改性的酚醛树脂广泛应用于高尖端技术领域。所以,酚醛树脂纤维很受欢迎的。 一、酚醛树脂的简介 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称:phenolic resin, 简称PF。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,比重 1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。 酚醛树脂由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。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。在NH4OH、NaOH或NaCO3等碱性物质的催化下,过量的甲醛与苯酚(其摩尔比大于1)反应生成热固性酚醛树脂。其反应过程如下:在碱性催化剂存在下使反应介质PH大于7,苯酚和甲醛首先发生加成反应生成一羟甲基苯酚。室温下,在碱性介质中的酚醇是稳定的,一羟甲基苯酚中的羟甲基与苯酚上的氢的反应速度比甲醛与苯酚的邻位和对位上的氢的反应速度小,因此一羟甲基苯酚不容易进一步缩聚,只能生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚。热塑性酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂),为浅色至暗褐色脆性固体,溶于乙醇、丙酮等溶剂中,长期 姓名:*** 班级:*** 学号:***

酚醛树脂的制备

酚醛树脂的制备 酚醛树脂的制备受很多因素影响,其中原料摩尔比、催化剂种类和用量、反应温度和投料方式等,对酚醛树脂的反应速度、产物结构和质量都有很大影响。 一、苯酚与甲醛摩尔比的影响 苯酚与甲醛的摩尔比影响历程反应和分子结构,在酸性催化反应中,当甲醛的摩尔比小于苯酚时,不能形成足够的羟甲基,使缩合反应进行到一定程度便停止。在碱性催化反应中,当甲醛摩尔数小于苯酚时,又有部分苯酚以游离状态存在于树脂中,反应不完全。从酚醛树脂较理想的结构考虑,作为热固性树脂苯酚的麻尔数应略小于甲醛的摩尔数。 苯酚与甲醛的摩尔比反应,主要是生成邻甲基酚和对羟甲基酚,其中对羟甲基酚含量居多。苯酚与甲醛的摩尔比为1:2以上时以生成二羟基酚和三羟基酚为主。 苯酚与甲醛的摩尔比不同树脂平均相对分子质量也不相同,摩尔比越大树脂平均相对分子质量越大, 苯酚与甲醛摩尔比同树脂平均相对分子质量的关系

苯酚与甲醛摩尔比1:1.1 1:1.2 1:1.3 1:1.4 1:1.5 1:1.6 1:1.7 树脂平均分子量228 256

291 334 371 437 638 对于不同用途的酚醛树脂,应控制苯酚与甲醛的不同摩尔比,胶合板用的树脂最好是1:(1.4~1.5),收率高游离酚少;浸渍用的酚醛树脂,摩尔比应为1:(1.1~1.3),树脂平均相对分子质量秒渗透性好作为耐水增强的酚醛树脂要示平均相对分子质量大一些游离酚尽量减少摩尔比一般为1:2.0左右。 苯酚与甲醛的摩尔比亦影响树脂的反应速度和固化时间摩尔比越大即甲醛用量增大树脂反应速度越快固化时间缩短而粘度下降储存稳定性变差。苯酚与甲醛摩托车尔比对树脂物化性质的影响如表。 苯酚与甲醛摩尔比

酚醛树脂合成原理介绍

酚醛树脂合成原理介绍 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二 ( 一)合成反应 酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应 在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚: (2)缩合及缩聚反应 缩合及缩聚反应,随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间,包括:

等等。 缩合反应不断进行的结果,将缩聚形成一定分子量的酚醛树脂,由于缩聚反应具有逐步的特点,中间产物相当稳定因而能够分离而加以研究。多年来研究分析通常认为,影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主要因素为如下四点: (1)原料的化学结构; (2)酚与醛的摩尔比; (3)反应介质的酸、碱性; (4)生产操作方法。 酚醛树脂机理(二)合成3热塑结构(5) 时间:2009-03-12来源:酚醛树脂网作者:admin 点击: 31次 酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广

酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广泛。合成酚醛树脂的催化剂有酸、碱两大类,前者多用盐酸、草酸,有时也用磷酸、硫酸等其他酸;后者多用氨水、氢氧化钠,有时也用氢氧化钡、氧化镁、苯胺等作为辅助催化剂。近年来对采用金属盐类作为酚醛树脂合成的催化剂,有了更多的研究和应用。此外还有用酶、其他有机酸作为催化剂的报道。据酚醛树脂网(专家介绍,酚醛树脂在合成反应阶段分子量逐步增长,合成终点维持在线型及带支链的结构,相对分子质量一般均低于1000,特殊应用场合要高一些,甚至高于4000。酚醛树脂在应用于各种制品的成型过程必须要发生交联反应,使之形成三向网络大分子结构,相对分子量可谓无限大。三向网络结构可促进制品使用性能更加理想。促进交联的助剂包含固化剂和固化促进剂,六亚甲基四胺是最常用的固化剂,而固化促进剂可采用对甲苯磺酰氯和苯磺酰氯。表2-3 Novolak中各种异构体的含量 关于Novolak的软化点,据酚醛树脂网(专家介绍,除与反应延续时间有关外还受起始的苯酚/甲醛摩尔比影响。如表2-4:表2-4 软化点与苯酚/甲醛摩尔比对照表

酚醛树脂合成及应用

高分子科学概论课程论文 论文题目:酚醛树脂的合成及应用 学院:化学与材料科学学院 专业:应用化学 班级: 1 班 姓名:涵 学号:20100635 指导老师:董静

酚醛树脂的合成及应用 摘要:酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂,有近百年的使用史。由于酚醛树脂原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单,而且制品具有优异的机械性能,耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。成为工业部门不可缺少的材料,被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。本文主要介绍了酚醛树脂的合成及研究,并简单的阐述了酚醛树脂的应用和未来发展趋势。 关键词:酚醛树脂;合成;应用。 1872年德国化学家拜尔(A. Baeyer)首先合成了酚醛树脂,1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法,使酚醛树脂实现工业化生产,1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂,开创了人类合成高分子化合物的纪元。由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。主要用于生产压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等。 酚醛树脂是世界最早人工合成和工业化生产的一类合成树脂,其原料易得,生产工艺简单,综合性能优良,应用非常广泛,因此研究酚醛树脂的制备方法,具有很高的社会意义和经济价值。 近年来科研人员对酚醛树脂本身的脆性和力学性能进行改进,在下游产品应用新工艺,使酚醛树脂基复合材料有了更大的发展。随着电子产业的迅速成长,高纯度及改性酚醛树脂也在半导体封装材料、印制电路基板材料和光刻胶领域发挥着越来越重要的作用。现代酚醛泡沫反应机理和生产工艺的不断创新,使酚醛泡沫材料应用于民用建筑、采矿等新领域。各种改性酚醛树脂作为增粘、增硬、补强材料,也不断地应用于橡胶工艺的改进中。 酚醛树脂的特点 酚醛树脂是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。所用酚类化合物主要是苯酚、其他还可以用甲酚、混合酚、壬基酚、辛基酚、二甲酚、腰果酚、芳烷基酚、双酚A或几种酚的混合物的;所用醛类化合物主要

树脂砂轮生产过程中常见的20种质量问题及解决措施讲课稿

树脂砂轮生产过程中常见的20种质量问题及解决措施 有些生产企业被树脂砂轮生产过程中产生的许多质量问题困扰,今天小编特意找来了一些常见的问题分析及解决办法,希望能和磨友们一起交流学习~ 序号/问题/ 原因(解决措施) 1材质粒度不符,硬度不符。严格按配料单计算配料,复核是关键程序 2夹杂混料前与混料过程当中,随进清理工装器具。配料前,先检查各种原材料有无杂质 3混料不均按工艺要求混料时间混料。随时更换磨损太大的混料机部件。粉状树脂料要按工艺规定的筛网号和次数过筛 4组织不均,硬度不均不平衡调整好混合料的干湿度,使其有良好的成型性。按工艺要求进行摊料和刮料操作。按工艺要求先用垫铁,保持压力机的精度; 投料时摊料刮料不均,混料偏湿,或料结团,投料不均,模具磨损,漏料严重,需更换模具 5成型坯体裂纹热压温度过高,产品急冷急热,脱芯型时温度过低,应及时脱芯型,原材料受潮变质,或配混料错误 .以下四种裂纹预防措施:调速好混合料的可塑性,成型工模具不得超过规定的磨损标准,模板及垫铁保持良好的平面度,选用垫铁的厚度要一致,弹簧垫铁的弹力要一致,按工艺规定顺序卸模6端面裂纹成型料可塑性差,卸模取坯方法不当。成型模具底板不平或垫板不平行度太大 7周边裂纹模套磨损严重,卸模套时,过于偏斜 8孔径裂纹坯件强度低,卸模时振动太大,芯棒磨损太大或锥度太小,卸模顺序不符工艺规定

9对角裂纹选用的弹簧垫铁,弹力不一致而使模具偏斜受压产生对角纹。细料度磨具压制速度过快,维持压力时间短,模具配合间隙过大 10两端面不平行保持压力机压制台的精度,按工艺规定操作 11表面不平工装设备维护在要求的精度范围内 12成型硬度不符压制首件必检,每批抽检坯件不少于30%,常检查称量单重,常观察压力有无变化 13桥楞不平冷却需均匀;制件表面“翘曲”没有平整的平面称为桥楞。这是由于冷却不均而使制件收缩不一致或者装炉的垫板不平所造成的。多出自薄片砂轮和细粒度薄制品。薄片砂轮在冷却速度太快时极易产生桥楞废品 14起泡按产品规范的硬化曲线进行控制温度硬化,对配混料工序进行严格的质量控制;成型温度过高或过低,需要调整温度。固化温度过高,固化炉温度失控。结合剂配错; 超硬磨具局部表面凸起变形或整个表面膨胀,并呈树脂光泽,有的出现龟状裂纹。产生的原因: 1升温速度太快或温度波动大,容易使粒度细、硬度高、组织紧的制件起泡和膨胀。因这类产品含结合剂量多或气孔小,若温度控制不准确使升温速度太快,会引起结合剂反应激烈,挥发物量急增,坯体内部气体压力大而使制品起泡和膨胀。 2.型料混合不均匀,料内有结合剂疙瘩或含有较多的沸点较低的溶剂(如乙醇,丙酮)。 3混料、成型工序的差错所致,使制件结合剂量增多,单重增大,压强增高等。 15变形和倒塌按工艺规定进行装炉,控温操作。填充料之间的配比要严格控制与调整,填充料之间存在着相互作用。切割片叠装时压力不足会变形。超硬磨具在硬化过程中变形、倒塌的原因有: 1装炉时坯体露出硬化垫板外或坯体互相挤靠在一起,以及垫板不平使坯体倾斜。 2高厚度制件未按工艺规定进行围

酚醛树脂的聚合原理、方法及运用

酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用 应化1102班柳宗 0121114450208 摘要:酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚与甲醛缩聚而得。酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。 关键词:酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用 正文: 酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,目前仍被广泛应用。在高中教材里,酚醛树脂作为缩聚反应的典例,阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同,单体分子在发生缩聚反应时,生成的不仅仅是高分子化合物,还有小分子物质(如水)生成。也正是因为单体间缩去小分子物质,才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。 苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程,目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质,中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂,即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是:酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快;连有吸电子基时,反应速度会变慢。在选用醛类物质时,没有多高的要求,工业上一般都是使用甲醛的。 ( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二 ( 一)合成反应 酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。即: 1、加成反应 在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚:

酚醛树脂与缩聚反应

酚醛树脂与缩聚反应集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

酚醛树脂与缩聚反应 酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,目前仍被广泛应用。在高中教材里,酚醛树脂作为缩聚反应的典例,阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同,单体分子在发生缩聚反应时,生成的不仅仅是高分子化合物,还有小分子物质(如水)生成。也正是因为单体间缩去小分子物质,才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 一、酚醛树脂的生成和缩聚反应原理 缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。是由和在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。反应的方程式可以表示为: 如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂,如图:体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。 二、脲醛树脂的制备 在教材244页选做实验上,尿素晶体和甲醛溶液在盐酸做催化剂的条件下反应制取脲醛树脂。反应原理为: 反应中尿素分子中氨基上两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上氧原子结合生成水分子,其余部分相互连接为高分子化合物脲醛树脂,此反应原理与酚醛树脂的生成极为相似。 实验操作很简单,只需用力振荡试管3分钟(使尿素晶体和甲醛溶液充分接触发生反应),试管中即有白色粘稠固体生成,白色固体可溶于正丁醇等有机溶剂。 脲醛树脂通常可作为密度板的粘胶剂。 三、知识的延伸 还有其他类似的缩聚反应,如糠醛可以代替甲醛和苯酚生成糠醛树脂,反应原理直接迁移过来即可。反应原理可以表示为:苯酚羟基邻位上两个活泼氢原子与糠醛分子醛基上氧原子结合生成水,其余部分生成高分子化合物。糠醛树脂现在在工业上大多用于玩具制造。 缩聚反应是高中化学重要的有机反应类型之一,酚醛树脂的生成是该类型反应重要的应用示例,举一反三,希望同学们深刻理解反应实质,为接下来学习羧酸和醇通过酯化反应缩聚生成聚酯,理解氨基酸分子间缩合生成多肽和蛋白质打下很好的基础。

酚醛树脂性能综述

热固性聚合物是从低粘度液体开始,通过催化剂或外加能量(热或射线)固化为固体。最早的热固性基体是酚醛,紧随其后的是环氧,接着是不饱和聚酯、脲醛,再接着是硅树脂,以及更新的基体。从实用的角度看,最重要的仍然是前三种:酚醛、环氧和不饱和聚酯 二、简介 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称phenolic resin,简称PF,比重~是热固性塑料家族中最古老的成员,可以追溯到1870年。合成酚醛树脂的两种单体是苯酚和甲醛,通过聚合形成, 酚醛树脂原为无色或黄褐色透明物,因含有游离分子而呈微红色,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。酚与醛的摩尔比大于一,用酸类物质作催化剂,生成热塑性酚醛树脂。酚与醛的摩尔比小于一,用碱类物质作催化剂,生成热固性酚醛树脂。主要包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。 三、酚醛树脂固化原理 酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。表现出以下一些特点:

(1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著;(2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响显著;(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生;(6)固化反应是不可逆过程。 酚醛树脂有热塑性和热固性两类。热塑性酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂),为浅色至暗褐色脆性固体,溶于乙醇、丙酮等溶剂中,长期具有可溶可熔性,仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下,才固化(加热时可快速固化)。主要用于制造压塑粉,也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件,日用品及其他工业制品。热固性酚醛树脂(或称一步法酚醛树脂),可根据需要制成固体、液体和乳液,都可在热或(和)酸作用下不用交联剂即可交联固化。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。为指导树脂合成和成型加工,常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂;在溶剂中溶胀但又不完全溶解,受热软化但不熔化的中间状态称B阶酚醛树脂处于此阶段的酚醛树脂为脆性固体,可以制成粉末,与添加剂一起模压成型。添加剂中除固化剂外,主要成分是木粉,它赋予酚醛材料强度与韧性,其压缩强度可达275MPa。酚醛具有优良的电绝缘性,低吸潮性和较高的使用温度(204℃)。,树脂存放过程中粘度逐渐增大,最后可变成不溶不熔的C阶树脂。因此,其存放期一般不超过3~6个月。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料等。常见的高压电插座、胶粘剂和改性其他高聚物。 酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。并且价格低廉,可以说酚醛是性能价格比最高的一种高分子材料。 四、酚醛树脂的重要特点 1、高温性能 酚醛树脂固化后依靠其芳香环结构和高交联密度的特点而具有优良的耐热性,即使在非常高的温度下,也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。酚醛树脂在200℃以下基本是稳定的,一般可在不超过180℃条件下长期使用。正因为这个原因,酚醛树脂才被应用于一些高温领域,例如耐火材料,摩擦材料,粘结剂和铸造行业。 2、粘结强度 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。卓越的粘结性酚醛树脂卓越的粘附性首选源于其大

酚醛树脂合成原理

-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状产物,但未开展研究。 2 ---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。 3 ---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)。 4 ---1907年,巴克兰申请了关于酚醛树脂“加压、加热”’固化的专利。并于1910年10月10日成立Bakelite公司,分布在许多国家,他们先后申请了400多个专利,预见到除酚醛树脂作烧蚀材料以外的主要应用,解决了酚醛树脂应用的关键问题。巴克兰还成功地获得了施加高压使酚醛预聚物固化的技术,他明确指出,酚醛树脂是否具有热塑性取决于苯酚与甲醛的用量比和所用催化剂类型,在碱性催化剂存在下即使苯酚过量一些,生成物也是热固性树脂,受热后能够转变为不溶不熔树脂。 5 ---1911年,艾尔斯沃思(Aylesworth)发现用六次甲基四胺可以使酚醛树脂固化,转变为不溶不熔状态,使其具有较高电绝缘性等应用特性。酚醛树脂因此开始用于电绝缘制品。 6 ---1912~1913年,俄国科学家彼得洛夫、塔拉索夫等研究了在石油磺酸和芳香族磺酸存在下的酚与醛的反应,并发明了将其注塑成型制取酚醛树脂注塑制品的方法。 7 ---1913年,德国科学家阿尔贝特发明了松香改性酚醛树脂,这种树脂适合制作油漆涂料,这一发明为酚醛树脂在涂料领域的应用铺展了成功之路。 8 ---1914年,日本引进巴克兰技术在东京开始生产酚醛树脂,开创了亚洲先河。 9 ---1923年,美国投产苯酚糠醛模塑粉。 10 ---1930年,酚醛泡沫塑料在美国投产。 11 ---1937年,开发了增塑的醚化的酚醛树脂并用于油漆涂料。

线型酚醛树脂的制备

线形酚醛树脂的制备 一、实验目的: 了解反应物的配比和反应条件对酚醛树脂结构的影响,合成线形酚醛树脂; 进一步掌握不同预聚体的交联方法。 二、实验原理: 酚醛树脂是由苯酚和甲醛聚合得到,强碱催化的聚合产物为甲阶酚醛树脂,甲醛与苯酚摩尔比为 1.2~3.0:1。甲醛用36~50%的水溶液,催化剂为1~5%的NaOH或Ca(OH)2,在80~95℃加热反应3h。就得到预聚物。为了防止反应过头和凝胶化,要真空快速脱水。预聚物为固体或液体,分子为一般500~5000,呈微酸性,其水溶性与分子量和组成有关。交联反应常在180℃下进行,并且交联和预聚物合成的化学反应相同的。 线形酚醛树脂是甲醛和苯酚以0.75~0.85:1的摩尔比聚合得到,常以草酸或硫酸作催化剂,加热回流2~4h,聚合反应就可以完成。催化剂的用量为每100份苯酚加1-2份草酸或不足1份的硫酸。由于加入甲醛的量少,只能生成低分子量线形聚合物。反应混合物在高温脱水、冷却后粉碎,混入5%-15%的六亚甲基四胺,加热即迅速交联。 酚醛树脂塑料是第一个商品化人工合成聚合物,具有高强度和尺寸稳定性好、抗冲击、抗蠕变、抗溶剂和耐湿气性能良好等优点。大多数酚醛树脂都需要加填料增强,通用级酚醛树脂常用粘土、矿物质粉和短纤维来增强,工程级酚醛则要用玻璃纤维、石墨及聚四氟乙烯来增强使用温度可达150~170℃.。酚醛聚合物可作为粘合剂,应用于胶合板、纤维板和砂轮,还可作为涂料,例如酚醛清漆。含有酚醛树脂的合材料可以用于航空飞行器,它还可以做成开关、插座机壳等。 本实验在草酸存在下进行苯酚和甲醛聚合,甲醛量相对不足,得到线形酚醛树脂。线形酚醛树脂可作为合成环氧树脂原料。与环氧氯内烷反应获得酚醛多树脂,也可作为环氧树脂的交联剂。 三、化学试剂和仪器: 试剂:苯酚、甲醛水溶液、草酸、六亚甲基四胺; 仪器:三颈瓶、球形冷凝管、机械搅拌器、恒温水浴锅、减压蒸馏装置 四、实验步骤 1、线形酚醛树脂的制备 向装有机械搅拌器、回流冷凝管的温度计的三口瓶中加入18.5g苯酚(0.207mol),13.8g 37%甲醛水溶液(0.169mol),2.5ml蒸馏水(如果使用的甲醛溶液浓度偏低,可按比例减少水的加入量)和0.3g 水合草酸,水浴加热并开动搅拌,反应混合物回流1.5h。加入90ml蒸馏水,搅拌均匀后,冷却至室温,分离出水层。 实验装置改为减压整流装置,剩余部分逐步升温至150℃,同时减压至真空度为66.7kPa-133.3kPa。保持1h左右,除去残留的水分,此时样品一

树脂砂轮制作过程中的常见问题及解决方法

树脂砂轮制作过程中的常见问题及解决方法 以磨料磨具为工具的磨削加工,是机械加工方法中非常重要的一类方法,而且是精密加工和超精加工最基本的和首选的加工方法,在工业上得到广泛的应用。树脂磨具是磨料磨具的重要组成部分,是工业生产应用的重要磨削工具之一。本文主要介绍树脂砂轮制造中的常见问题和对应解决办法。 一、树脂砂轮产生质量不稳定的原因的探讨 树脂砂轮生产过程中会产生许多质量问题,由于树脂砂轮制造属于复合材料多学科综合,所以产生原因复杂繁多。 原材料问题: 树脂砂轮是由多种主、辅原材料构成的复杂物系,只要材料是磨料和结合剂,辅助材料则包括填料、增强材料、着色剂等。 1.磨料的因素: 目前市场上磨料质量参差不齐,主要表现为: (1)磨料的化学成份往往是合格的,但物理性能差;主要表现在磨料的堆积密度与国外还有差距。 (2)磨料的粒度组成混乱,与标准的规定相差较大;主要表现在同一粒度磨料的基本粒含量与国外有差距。 2.结合剂方面,主要是酚醛树脂: (1)树脂质量稳定性问题,尤其是树脂中游离酚含量的高低。过高的游离酚含量,会加速树脂砂轮加热硬化后的树脂裂解,影响砂轮的强度; (2)树脂粉与乌洛托品混合均匀性,乌洛托品作为树脂的硬化剂,乌洛托品加入量不足,树脂硬化不完全,影响砂轮的强度和硬度;含量过高,则过量的乌洛托品不与树脂结合,在硬化过程中分解挥发,使砂轮的气孔增多,降低其强度和硬度。 (3)结合剂粒度过粗或过细: 一般认为,结合剂的粒度以细为宜,这有利于使结合剂分布均匀。粒度过粗,则成型料不易混合均匀,影响砂轮的硬度和强度。即使是对于粒度较粗的树脂薄片切割砂轮和钹形砂轮来讲,其选用的结合剂(树脂粉)粒度也应细于320#。

酚醛树脂的合成生产工艺及流程2

酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸、碱触媒作用下合成的。由于工艺不同可以制成液体酚醛树脂和粉状酚醛树脂两种。 1、制造酚醛树脂的原材料 (1)苯酚 苯酚又称石炭酸,纯白无色针状晶体,在空气中可氧化成浅粉色。 分子式C6H5OH 分子量94.11 比重1.0545g/cm3 熔点40.8℃ 沸点182℃ 苯酚能溶于热水,溶于酒精,碱等。有弱酸性,易渗入皮肤,引起过敏现象。将2%左右的苯酚肥皂水溶液用于消毒,医用名称“来苏儿”。 表1 制造酚醛树脂用的苯酚的技术条件 名称苯酚(又名石炭酸) 分子式C6H5OH 外观有特殊气味的无色结晶,在空气中显粉红色 酸碱性呈弱酸性 含量要求苯酚含量96% (2)甲醛 甲醛为无色气体,用于制造酚醛树脂的是甲醛的水溶液。 甲醛分子式HCHO 分子量30.03 气体比重1.067 即比空气略重 液体比重(-20℃)0.815 熔点-92℃ 沸点-21℃ 甲醛溶于水和酒精,40%的水溶液医学上称“福尔马林”,做防腐剂使用。长期存放的甲醛易聚合沉淀出白色块状物,加入8-12%的甲醇(CH3OH)可防聚合。甲醛具有强烈的刺激性气味,能刺激眼睛和呼吸道粘膜,并引起皮肤过敏现象。甲醛的技术条件见表2 表2 甲醛的技术条件 名称甲醛(水溶液) 分子式HCHO 分子量30.03 溶解性能溶于水,最大浓度可达50% 使用要求甲醛含量>34%,沉淀物<1% (3)催化剂 ①碱性催化剂氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵等都可以做合成酚醛树脂的催化剂生成液体酚醛树脂。 磨料磨具行业用的液体酚醛树脂通常是用氢氧化铵作催化剂,因氢氧化铵属于弱碱性。对不耐碱地酚醛树脂影响不大。残留部分在硬化加热时大部分挥发掉了,所以用氢氧化铵作催化剂的酚醛树脂具有较高的强度,耐水性较好。氢氧化钡也是较好的催化剂;而氢氧化钠是一种强碱,残留在磨具的结合剂中对磨具有破坏作用,因此在磨具制造中很少使用氢氧化钠作催化剂的酚醛树脂。

模具制造工艺

1.模具制造的技术要求 模具零件应有较高的强、刚度耐磨性和切削加工性模具零件精度高,表面粗糙度低 模具零件的标准化程度高 模具凹凸模有合理间隙 2.模具的制造过程 技术准备 材料准备 模具零件及组件加工 装配调试 试模鉴定 3.模具制造工艺规程编制 分析模具的工艺性 确定毛坯形成 进行二类工具的设计和工艺编制、 填写工艺规程内容 制定工艺规程原则 技术上的先进性 经济上的合理性 良好的劳动条件 4.成形磨削的方法 成形砂轮磨削法 成形夹具磨削法 数控磨床成形磨削法 光学曲线磨床成形磨削法 5.成形夹具磨削法中常用夹具 正弦精密平口钳 正弦磁力台 正弦分中夹具 万能夹具 6.在数控成形磨床上进行成形磨削的方法 成形砂轮磨削 仿形磨削 复合磨削 7.电火花成形加工的基本条件 脉冲电源

足够的放电能量 绝缘介质 间隙 8.电火花成形加工过程 介质击穿和通道形成 能量转换、分布与传递 电蚀产物的抛出 间隙介质的消电离 9. 电火花成形加工特点 加工硬、脆、韧及高熔点的导电材料 工具电极与工件不接触 工件表面热影响区很小,保证良好的加工精度和表面质量可在同一击机床粗、精加工 易实现自动化 10. 评价加工质量指标 加工速度 加工精度 加工表面质量 电极相对损耗 11.工作液的作用、 介电作用 压缩放电通道、 排除电蚀产物 冷却作用 12.型腔模电火花加工方法 单电极平动加工法 多电极更换加工法 分解电极加工法 13. 电极结构形式 整体式 组合式 镶拼式 14.电火花线切割加工特点 不需要制造专用电极,降低模具成本,缩短生产周期 可加工复杂形状,细小通孔和外表面 电极损耗小,加工精度高 蚀除量少,对于贵重金属加工更有意义

论文设计 岩棉用酚醛树脂体系

岩棉生产用酚醛树脂体系的研究 随着岩棉制品的发展,用于生产岩棉保温材料的酚醛树脂胶粘剂研究也不断深入。过去对于岩棉树脂的研究与岩棉产品的性能要求以及生产工艺结合不够紧密,而随着岩棉生产装备的日益成熟,对岩棉的生产工艺提出了更高的要求,对生产工艺中的各要素以及要素间配合的研究也日益突显。 一、水溶性酚醛树脂的反应机理: 岩棉具有优异的绝热性能,所以做为保温材料被大量用于建筑保温领域,因此要求岩棉产品具有较好的耐老化性、憎水性、尺寸稳定性以及低毒环保等特性。根据这些特性以及生产工艺的要求,应用于生产岩棉制品的树脂就需要选择水溶性热固型酚醛树脂,同时这种酚醛树脂还需要具用低游离醛、低游离酚以及优良的储存稳定性能。酚醛树脂做为岩棉生产中的一个重要原料,也是岩棉生产工艺中核心技术之一。 1)苯酚和甲醛的聚合反应可以在碱性条件和酸性条件下发生。在酸性催化剂作用下,生成线型热塑性树脂,不适合岩棉生产使用;在碱性催化剂作用下,生成体型热固性树脂,适合岩棉生产使用。岩酚醛树脂在碱性条件下缩聚,控制缩聚反应生成分子量为700-1000的低聚物,能够有足够的交接官能团以及有较好的溶水性能来满足岩棉的生产以及性能要求。 一般认为,在合成水溶性酚醛树脂的反应中,碱性催化剂提供OH-与苯酚形成酚氧负离子:

接着,在其邻位或对位发生取代反应: 在碱性介质中所形成的羟甲基酚比较稳定,因此能继续与过量甲醛反应,生成二羟甲基酚和三羟甲基酚:

2)酚醛树脂与岩棉纤维的结合 岩棉用主要原料为玄武岩纤维,Si—C是纤维表面的主要官能团,另外还应用长链的伯胺以及羟甲基等官能团。酚醛树脂的结构中主要含有苯环、羟基以及—CH2等官能团。在对岩棉制品过行FTIR分析,出现苯环、羟基、长链的—CH2、C—N—C、N—H、Si—O—C、Si—C等官能团。因此C—N—C、Si —O—C应该就是玄武岩纤维与树脂胶合后新形成的化学键,增加了结合强度。 3)通常用于岩棉生产的酚醛树脂的技术指标: 外观红棕色透明液体 固体含量%4g/120℃/2hrs 41-45% pH值(25℃) 7.5-8.5 溶水性(25℃/ 倍)>15 游离甲醛(%)< 0.5 游离苯酚(%)< 0.5

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