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酚醛樹脂主要用于制造各種塑料、涂料、膠粘劑及合成纖維等。壓塑粉生產(chǎn)模壓制品的壓塑粉是酚醛樹脂的主要用途之一。采用輥壓法、螺旋擠出法和乳液法使樹脂浸漬填料并與其他助劑混合均勻,再經(jīng)粉碎過篩即可制得壓塑粉。常用木粉作填料,為制造某些高電絕緣性和耐熱性制件,也用云母粉、石棉粉、石英粉等無機填料。壓塑粉可用模壓、傳遞模塑和注射成型法制成各種塑料制品。熱塑性酚醛樹脂壓塑粉主要用于制造開關(guān)、插座、插頭等電氣零件,日用品及其他工業(yè)制品。北京化工研究院等采用液態(tài)橡膠改性酚醛樹脂,當(dāng)橡膠的用量僅為2%時,可使酚醛塑料的沖擊強度提高1倍。
1907年,巴克蘭申請了關(guān)于酚醛樹脂“加壓、加熱”’固化的。并于1910年10月10日成立Bakelite公司,分布在許多國家[1939年附屬于聯(lián)碳(UC)公司],他們先后申請了400多個,預(yù)見到除酚醛樹脂作燒蝕材料以外的主要應(yīng)用,解決了酚醛樹脂應(yīng)用的關(guān)鍵問題。巴克蘭還成功地獲得了施加高壓使酚醛預(yù)聚物固化的技術(shù),他明確指出,酚醛樹脂是否具有熱塑性取決于與甲醛的用量比和所用催化劑類型,在堿性催化劑存在下即使過量一些,生成物也是熱固性樹脂,受熱后能夠轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗蹣渲?。主要用作防護服及耐燃織物或室內(nèi)裝飾品,也可用作絕緣、隔熱與絕熱、過濾材料等,還可加工成低強度、低模量碳纖維、活性炭纖維和離子交換纖維等。
酚醛樹脂合成
酚醛樹脂合成反應(yīng)分為兩步,首先是與甲醛的加成反應(yīng),隨后是縮合及縮聚反應(yīng)??s聚反應(yīng)是指單體間相互反應(yīng),生成高分子化合物同時生成小分子的聚合反應(yīng)。酚醛樹脂是由和甲醛在催化劑條件下縮聚而成。反應(yīng)機理是羥基鄰位上的兩個氫原子比較活潑,與甲醛基上的氧原子結(jié)合為水分子,其余部分連接起來成為高分子化合物——酚醛樹脂。20世紀(jì)末到21世紀(jì)初,在全球經(jīng)濟快速發(fā)展的帶動下,汽車工業(yè)、冶金、電子消費產(chǎn)品迅速發(fā)展,促進了酚醛樹脂在鑄造、耐火材料、電工電子材料等領(lǐng)域的全新發(fā)展。
今后發(fā)展方向
1)研制用于SMC、拉擠等高活性酚醛樹脂,并開發(fā)SMC體系(包括固化、增稠系統(tǒng)及反應(yīng)機理);
2)研究玻璃纖維、碳纖維、芳綸、混雜纖維的復(fù)合技術(shù)及工藝; 3)酚醛樹脂及其復(fù)合材料(如酚醛FRP)的開發(fā); 4)開發(fā)在建筑、交通運輸、等方面的應(yīng)用。。
國內(nèi)酚醛樹脂的開發(fā)與應(yīng)用也取得了一系列成果。北京化工大學(xué)等開發(fā)了采用納米材料增強酚醛樹脂的技術(shù);北京化工研究院等采用液態(tài)橡膠改性酚醛樹脂,當(dāng)橡膠的用量僅為2% 時,可使酚醛塑料的沖擊強度提高1 倍;武漢科學(xué)院研制出一種以鉬酚醛樹脂為基體的摩擦材料,具有良好的熱穩(wěn)定性;水溶性酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂被用來浸漬紙、棉布、玻璃、石棉和其它類似的物質(zhì)為它們提供機械強度,電性能等。河北科技大學(xué)優(yōu)化酚醛泡沫塑料的配方,研制的泡沫材料耐燃、煙少、不吸濕,尤其適用于石油化工管道的保溫、保冷。