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文档简介

1、马寒冰马寒冰高分子绝缘材料第二章 绝缘用树脂本章主要内容本章主要内容v酚醛树脂酚醛树脂v三聚氰胺树脂三聚氰胺树脂v聚酯树脂聚酯树脂v环氧树脂环氧树脂v聚酰亚胺树脂聚酰亚胺树脂v二苯醚树脂二苯醚树脂 v有机硅树脂有机硅树脂v有机氟树脂有机氟树脂绝缘用树脂简介用丝绸、棉纱、棉布用丝绸、棉纱、棉布虫胶、琥珀等天然树脂与植物油、沥青进行浸渍虫胶、琥珀等天然树脂与植物油、沥青进行浸渍提高耐提高耐水性水性对天然材料改性对天然材料改性经硫化的天然橡胶经硫化的天然橡胶硝酸纤维素硝酸纤维素醋酸纤维素醋酸纤维素云母制品云母制品油纸绝缘结构油纸绝缘结构合成树脂合成树脂绝缘用树脂分类酚醛树脂酚醛树脂绝缘用合绝缘用合成

2、树脂成树脂环氧树脂环氧树脂聚酯树脂聚酯树脂二苯醚树脂二苯醚树脂聚酰亚胺聚酰亚胺有机硅树脂有机硅树脂氟树脂氟树脂三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂其它树脂其它树脂一、酚醛树脂到到1902年由苯酚与甲醛经缩聚反年由苯酚与甲醛经缩聚反应第一次制得溶于酒精的树脂溶液,应第一次制得溶于酒精的树脂溶液,开始取代虫胶制成绝缘材料。开始取代虫胶制成绝缘材料。是以酚类与醛类为原料,在催化剂存在是以酚类与醛类为原料,在催化剂存在下缩聚而得的一类树脂的统称。下缩聚而得的一类树脂的统称。1872年拜尔发现年拜尔发现酚醛树脂的优点1原材料来原材料来源丰富,源丰富,工艺简单,工艺简单,成本低成本低2具有较好具有较好的力学性

3、的力学性能、电绝能、电绝缘性能和缘性能和热稳定性热稳定性3酚醛树脂酚醛树脂的产量占的产量占热固性树热固性树脂首位脂首位4电气绝缘电气绝缘材料生产材料生产中应用最中应用最多的一种多的一种树脂树脂原材料 酚和醛 v酚:苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚v醛:甲醛、 糠醛、 丙烯醛OCHOCH2CHCHO苯酚外观外观熔点熔点溶解性溶解性溶解性溶解性纯苯纯苯酚为酚为无色无色针状针状晶体晶体熔点为熔点为40.9苯酚能溶苯酚能溶于乙醇、于乙醇、苯、脂肪苯、脂肪烃油、脂烃油、脂肪酸和甲肪酸和甲醛水溶液醛水溶液在水中能部在水中能部分溶解,当分溶解,当温度达到温度达到65.3以以上时则与水上时则与水能按任何比能按任何

4、比例混溶例混溶苯酚OH给电子基OHOH三个反应点(三官能度)三个反应点(三官能度)2 2个邻位、个邻位、1 1个对位碳原子上电子个对位碳原子上电子云密度大,云密度大, 容易发生取代反应容易发生取代反应苯酚OHOOHOH苯酚苯酚苯醌苯醌氧化氧化存储存于铁器中因氧化而变黑,腐蚀铁而又影响质量。 苯酚应储存于不锈钢或镀锌铁桶中甲酚v苯环上带一个甲基的苯酚v甲基位置:邻位、间位、对位v间位甲酚可与甲醛生成热固性树脂。v间位含量越多,反应越快、越完全,生成树脂的缩聚程度也越高,游离酚含量少,成型时间短。OHCH3OHCH3OHCH3工业又称三混甲酚工业又称三混甲酚二甲酚v苯环上带2个甲基v6种异构体三官

5、能度三官能度: :3,53,5二甲酚体型,热固性二甲酚体型,热固性OHCH3H3C两官能度两官能度2,32,3二甲酚二甲酚2,52,5二甲酚二甲酚3,43,4二甲酚二甲酚线型,热塑性线型,热塑性 OHCH3CH3OHCH3H3COHCH3CH3二甲酚单官能度单官能度2,42,4二甲酚二甲酚2,62,6二甲酚二甲酚低分子低分子 OHCH3CH3OHCH3H3C工业二甲酚应控制工业二甲酚应控制3,53,5二甲酚的含量不低二甲酚的含量不低于于32%32%才能取得较好质量的热固性树脂。才能取得较好质量的热固性树脂。醛是由甲醇氧化法制得是由甲醇氧化法制得,少量甲醇未被氧化,仍残留于甲醛中少量甲醇未被氧化

6、,仍残留于甲醛中少量甲醇过分氧化而出现少量甲酸。少量甲醇过分氧化而出现少量甲酸。碱触媒制造树脂时会使反应减慢碱触媒制造树脂时会使反应减慢易溶于水、醇、醚、二甲苯中易溶于水、醇、醚、二甲苯中甲醛甲醛蚁醛蚁醛水溶液最高浓度可达水溶液最高浓度可达55%,通常是通常是40%,称为夫尔马林称为夫尔马林气体甲醛或固体聚甲醛应用不方便,气体甲醛或固体聚甲醛应用不方便,且与苯酚的反应速度也慢且与苯酚的反应速度也慢甲醛加入加入812%甲醇甲醇通常采取保温措施通常采取保温措施加料时必须事先搅拌均匀加料时必须事先搅拌均匀防沉淀防沉淀方法方法常温下极易聚合,形成高分子量的色粉常温下极易聚合,形成高分子量的色粉末状无定

7、形聚甲醛,在夫尔马林中沉淀。末状无定形聚甲醛,在夫尔马林中沉淀。嗅出气味有毒有毒1.2ppm2.43.6ppm开始出现刺激症状开始出现刺激症状56 ppm以上,即以上,即有不适感有不适感酚醛树脂的聚合反应苯酚与甲醛发生取代、缩合两步反应(1) 酸或碱催化剂作用,生成具有缩合反应官能团的羟甲基苯酚酸催化加强甲醛向苯酚的进攻能力CH2O + H+COHHH+COHHH+OH+OHCH2OH+H+热塑性酚醛树脂在酸性条件下,羟甲基苯酚发生更快速的缩合反应+OHH+H2O+CH2OHOHCH2+OHOHH+CH2CH2OHOH热塑性酚醛树脂反应条件酸性催化剂苯酚过量羟甲基苯酚之间也可以发生缩合生产醚键

8、,但不稳定,会受热分解在热塑性酚醛树脂的分子结构中,游离的羟甲基苯酚实际上是不存在的碱催化加强苯酚被甲醛进攻的能力+-OH-OCH2OOC-H2OHH2O+CH2OHOHOH+ -OHO-H2O+热固性酚醛树脂热固性酚醛树脂反应条件碱性催化剂甲醛过量 在碱性介质中所形成的羟甲基苯酚比较稳定,在碱性介质中所形成的羟甲基苯酚比较稳定,因此再继续与甲醛反应,便生成不同的二羟甲基苯因此再继续与甲醛反应,便生成不同的二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚酚和三羟甲基苯酚 热固性酚醛树脂氨水作催化剂时,还参加生成反应,形成含氮的生成物。 式中()、()和()分别为一、二和三羟苄基胺。 热固性酚醛树脂常用配方 夫尔马林

9、 37% 100 37/30=1.23苯 酚 100 100/94.11=1.06氨 水 25% 6 60.25/17=0.09酒 精 工业品 70 70/46=1.52碱性催化剂甲醛过量反应装置透明暗透明暗红色变红色变成浑浊成浑浊的乳黄的乳黄色色苯酚苯酚夫马林夫马林氨水氨水水水游离物游离物35h工艺过程配料配料初步初步预聚预聚真空真空测定胶测定胶化时间化时间终点终点注意事项真空真空逐步真空逐步真空温度温度低温长时间低温长时间终点控制终点控制510min测定一次测定一次工艺参数控制催化剂苯酚-甲醛的缩聚反应速度与催化剂浓度的关系135.6%的甲醛 233.2%的甲醛开始分层前的缩聚时间/min

10、催化剂(NH4OH)含量(%)12工艺参数控制苯酚甲醛配比 v在实际生产中,苯酚与甲醛的摩尔比是1:1.11.25,工业上采用6:7(1:1.16)较多反应速度增快树脂软化点和粘度增高游离酚减少固化速度变快树脂收率增高增加甲醛用量工艺参数控制真空真空脱水干燥较低温度下聚合水及低分子物排出较多反应均匀且完全粘度容易控制游离酚含量少工艺参数控制游离酚含量 游离酚含量约为1215% 1-游离酚12.45%;2-游离酚14.1% 3-游离酚为16.5% 减少游离酚真空延长反应时间减少催化剂用量改性酚醛树脂苯胺改性线型结构的树脂,极性小,介电性能好,但系脆性树脂,应用不多。 (1)苯胺直接与甲醛反应改性

11、酚醛树脂苯胺改性极性减小,耐电弧性能好,耐油性、耐水耐紫外线、抗霉性能提高。 (2)苯胺后参加反应改性酚醛树脂苯胺改性极性减小,耐电弧性能好,耐油性、耐水耐紫外线、抗霉性能提高苯酚苯酚 100 100/94.11=1.06100 100/94.11=1.06夫尔马林(夫尔马林(4040) 136 136136 1360.4/30=0.4/30=1.811.81苯胺苯胺 30 30/93.13=30 30/93.13=0.320.32氨水(氨水(2525) 4 44 40.25/17=0.060.25/17=0.06酒精(工业)酒精(工业) 80 80/46=1.7480 80/46=1.74改

12、性酚醛树脂苯胺改性常压预聚常压预聚 ( (苯酚,夫尔马林,氨水苯酚,夫尔马林,氨水) )加入苯胺加入苯胺终点终点 (70(7090s/15090s/15022 )真空脱小分子真空脱小分子 ( (水、游离物水、游离物 )溶解溶解出料出料改性酚醛树脂聚乙烯醇缩丁醛改性酚醛树脂 缩丁醛极性强,分子链的柔顺性好,缩丁醛极性强,分子链的柔顺性好,粘合力强和弹性良好,冲击强度较高粘合力强和弹性良好,冲击强度较高 缺点主要是耐热性和机械强度不高缺点主要是耐热性和机械强度不高 改性酚醛树脂聚乙烯醇缩丁醛改性酚醛树脂123极性强极性强分子链分子链的柔顺的柔顺性好性好粘合力粘合力强和弹强和弹性良好,性良好,冲击强

13、冲击强度较高度较高耐热耐热性和性和机械机械强度强度不高不高改性酚醛树脂v制备方法 混合其酒精溶液v注: 缩丁醛与酚醛树脂的重量比,可以变动较大,如从10:3到10:20均可。酚醛树脂的应用和发展酚醛树脂胶合板层压板绝缘材料通用酚醛塑料电子电气工具行业电气开关熔断器电炉烤箱锅盘餐具的手柄酚醛工程塑料系列耐高温高强度汽车刹车用活塞、滑轮、整流子、线圈、绕组和接插件等火车内装饰墙板,以及火箭发动机喷管等酚醛树脂的生产情况苯酚苯酚总生产能力,8015 kt美国(Sunoco,Shell等公司)为2741 kt西欧(INEOS Phenol,Polimefi等公司)为2465 kt日本(三井化学、三菱化

14、学等公司)为960 kt亚洲(除日本)MPHS公司,中国高桥、燕山石化公司、中国台湾FCFC公司等为1223kt其他为626 kt苯酚总量的4169用于酚醛树脂酚醛树脂的生产情况树脂酚醛树脂的生产情况日本我国酚醛树脂的生产现状上海塑料厂上海塑料厂上世纪上世纪5050年代,引入中国年代,引入中国年产酚醛树脂年产酚醛树脂2O2O多万吨多万吨产量产量生产企业生产企业100100多家多家国内厂家国内厂家国外厂家国外厂家日本松下、住友等在中国建厂日本松下、住友等在中国建厂我国酚醛树脂的生产现状多数企业采用间歇法分批式生产(过程与设备比较简单、投资少,容易很快投产)(各个批次的产品质量性能波动大)连续化生

15、产(计量加料、升温反应、真空脱水、放料包装等工序都不停顿地进行)(生产效率高、能耗和成本低、产品质量稳定(1) 生产方式我国酚醛树脂的生产现状2) 生产设备反应过程与脱水过程分别在不同的专用设备中进行生产效率和产品质量明显提高。脱水过程分别采用水蒸汽蒸馏装置、薄膜蒸发器或分子蒸馏装置,游离酚、游离醛含量逐次明显降低反应设备与脱水设备都是同样的搅拌釜式反应器我国酚醛树脂的生产现状v 催化剂热塑性 强酸(盐酸、硫酸) 中强酸(璜酸、水杨酸) 弱酸(草酸、乙酸)我国酚醛树脂的生产现状v 加料方式 一次性加料分批加料 交替加料 滴加 组合加料我国酚醛树脂的生产现状v 终点判定 离线检测 在线检测(如:

16、在线粘度检测)我国酚醛树脂的生产现状v 树脂改性 增韧 (加入柔顺链) 增强 (玻纤、环氧树脂) 增加粘结力 (叔丁基、辛基、环氧基、羧基、腈基、橡胶) 耐温(芳香烃、芳醇、芳杂环、硼、钼、钨、钛、合金、纳米复合) 易解聚(淀粉、木素纤维和长链脂肪族烃与苯酚、甲醛共聚) 改善流动性 增塑剂(如邻苯二甲酸二丁酯)、内润滑剂(如乙撑双硬脂酸酰胺EBS)等低分子量有机物。发展趋势v 控制精确化v 产品功能化v 品种专用化二、二、 三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂 原料:三聚氰胺,甲醛 三聚氰胺又名三聚氰酰胺,或密胺,C3N6H6白色晶体,密度1.573g/cm3略溶于乙醇,难溶于水、乙二醇、甘油和吡

17、啶,不溶于乙醚、苯和四氯化碳。三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂v 反应式反应式(1)蜜胺与甲醛反应成羟甲三聚氰胺 (2)羟甲三聚氰胺缩合成醚或亚甲基密胺甲醛树脂密胺树脂醚也能放出甲醛,成亚甲基三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂(3)亚甲基结相连的三聚氰胺继续反应,固化成体形结构的不溶解不熔融树脂 三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂v 一种氨基树脂一种氨基树脂v 热固性树脂热固性树脂耐电弧的层压材料和模塑料,及绝缘漆对光不变色且耐久易着色耐电弧性好机械强度高介电性能好耐水性好耐热性好,B级三聚氰胺甲醛树脂配方三聚氰胺甲醛树脂配方v 三聚氰胺三聚氰胺 100 100/126=0.79 100 100/

18、126=0.79 v 甲醛(甲醛(37%37%) 163.6 163.6163.6 163.60.37/30=20.37/30=2v 三乙醇胺三乙醇胺 适量适量v 水水 35.6 35.6/18=1.9835.6 35.6/18=1.98制备工艺制备工艺甲醛及稀释水反应釜三乙醇胺,pH值为89三聚氰胺升温,8090回流结束(冷却、解除真空、过滤、放料)取样,测水数和pH值(510min)真空脱水(水数12.5)三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂产品性能的影响因素产品性能的影响因素v 温度温度v 反应速度反应速度 v 摩尔比的影响摩尔比的影响 v pH pH v 树脂的均匀性树脂的均匀性三聚氰胺甲

19、醛树脂三聚氰胺甲醛树脂(1)(1)温度与反应速度温度与反应速度结合的甲醛摩尔数在各种温度下,甲醛与三聚氰胺的反应速度曲线三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂(2)摩尔比的影响结合的甲醛摩尔数甲醛:三聚氰胺摩尔比10:1;12:1;6:1;3:1三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂pHpH在在pHpH值逐渐降低:聚合度低比聚合度高的稳定值逐渐降低:聚合度低比聚合度高的稳定在在pHpH值保持一定:聚合度低的不如聚合度高的稳定值保持一定:聚合度低的不如聚合度高的稳定三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂(MF(MF树脂树脂) )v有高的反应活性和交联性有高的反应活性和交联性v已广泛用作皮革复鞣剂已广泛用作皮革复鞣

20、剂v造纸湿增强剂造纸湿增强剂v抗水剂抗水剂v涂料交联剂涂料交联剂v织物整理剂织物整理剂v水泥减水剂水泥减水剂丁醇改性三聚氰胺甲醛树脂丁醇改性三聚氰胺甲醛树脂 v 三聚氰胺甲醛树脂溶解性差,影响使用。三聚氰胺甲醛树脂溶解性差,影响使用。( (只溶于水和乙只溶于水和乙醇,不与一般的漆组分混溶醇,不与一般的漆组分混溶) )三、聚酯树脂三、聚酯树脂v主链上含有酯基的大类聚合物主链上含有酯基的大类聚合物线型聚酯不饱和聚酯体型聚酯饱和二元酸、二元醇或二元酚生成饱和二元酸、多元醇生成PET植物油改性醇酸树脂不饱和二元酸、二元醇生成聚酯树脂的合成方法聚酯树脂的合成方法v聚酯树脂可以通过以下方法合成聚酯树脂可以

21、通过以下方法合成1)1)多元酸或酸酐与多元醇进行酯化缩聚反应多元酸或酸酐与多元醇进行酯化缩聚反应2)酯交换缩聚反应3)酰氯与羟基化合物间的缩聚反应聚酯树脂的合成方法聚酯树脂的合成方法4)羟基酸的缩聚反应(少)5)内酯的开环聚合反应(少)聚酯树脂的原材料聚酯树脂的原材料制造材料制造材料醇与酚醇与酚乙二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、一缩二乙二醇、1 1,2 2丙二醇、丙二醇、甘油、甘油、双酚双酚A(A(二酚基丙烷二酚基丙烷) )酸与酸的衍生物酸与酸的衍生物苯二甲酸酐苯二甲酸酐对苯二甲酸二甲脂对苯二甲酸二甲脂顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐反丁烯二酸反丁烯二酸聚酯树脂的反应历程聚酯树脂的反应历程v苯二甲酸酐与甘

22、油之间的反应苯二甲酸酐与甘油之间的反应 第一阶段: 丙三醇与酸酐酯化而生成酸性的单甘油酯和二甘油酯 聚酯树脂聚酯树脂v第二阶段第二阶段 酸性单甘油酯和二甘油酯进一步缩聚而生成酸性单甘油酯和二甘油酯进一步缩聚而生成线型和部分支链的大分子线型和部分支链的大分子H2O聚酯树脂聚酯树脂v第三阶段第三阶段 生成物的线型或分子支链进一步反应以致生成物的线型或分子支链进一步反应以致胶凝,如继续加热则可进一步转变为体型结胶凝,如继续加热则可进一步转变为体型结构而固化构而固化 苯二甲酸酐苯二甲酸酐甘油树脂甘油树脂 原料原料苯二甲酸酐、甘油苯二甲酸酐、甘油 羟基过量羟基过量反应产物吸水性增大,反应产物吸水性增大,

23、羧基过量羧基过量反应产物酸值太高反应产物酸值太高粘着性能好缺点固化慢反应不完全剩余羟基、羧基多,酸值大吸水性大化学稳定性差比较脆、弹性差苯二甲酸酐苯二甲酸酐甘油树脂甘油树脂纯苯二甲酸酐纯苯二甲酸酐甘油树脂用途不多甘油树脂用途不多增大反应程度,加快漆膜干燥增大反应程度,加快漆膜干燥提高溶解性能,增大弹性和柔韧性提高溶解性能,增大弹性和柔韧性扩大用途扩大用途改性改性降低酸值降低酸值减小吸水性减小吸水性增加弹性增加弹性加入不饱和脂肪酸或植物油加入不饱和脂肪酸或植物油聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯 v在绝缘材料生产中用途最多的线型聚酯在绝缘材料生产中用途最多的线型聚酯不饱和聚酯树脂不饱和聚酯

24、树脂 不饱和二元酸和饱和二元醇经不饱和二元酸和饱和二元醇经缩聚反应生成的线型聚合物缩聚反应生成的线型聚合物加热时可加热时可以转变成以转变成体型结构体型结构不需要太高温度,固化时无低分子不需要太高温度,固化时无低分子副产物放出,不需要高的压力,甚副产物放出,不需要高的压力,甚至常压下即可成型至常压下即可成型树脂与单体的复合物往往树脂与单体的复合物往往是低粘度液体,便于浸渍是低粘度液体,便于浸渍补强材料,使用方便补强材料,使用方便成为高低压电器成为高低压电器用电工塑料的更用电工塑料的更新换代产品新换代产品不饱和聚酯的制法不饱和聚酯的制法 顺丁烯二酸类顺丁烯二酸类两类双键为双键为CH=CHCH=CH

25、型型双键在链中间双键在链中间顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐反丁烯二酸酐反丁烯二酸酐双键在链端双键在链端由饱和二元酸、二元醇由饱和二元酸、二元醇(过量)反应(过量)反应生成端基为羟基的低分生成端基为羟基的低分子量聚酯,再与甲基丙子量聚酯,再与甲基丙烯酸反应而成烯酸反应而成这三种单体可以一起反这三种单体可以一起反应,即一步完成应,即一步完成丙烯酸类丙烯酸类不饱和聚酯复合物不饱和聚酯复合物 顺丁烯二酸聚酯顺丁烯二酸聚酯简称不饱和简称不饱和聚酯树脂聚酯树脂 常以不饱和聚酯常以不饱和聚酯复合物复合物的形式应用的形式应用不饱和单体不饱和单体引发剂引发剂阻聚剂阻聚剂其他添加剂其他添加剂苯乙烯苯乙烯甲基丙烯酸甲酯甲

26、基丙烯酸甲酯邻苯二甲酸二烯丙酯邻苯二甲酸二烯丙酯三聚氰酸三丙烯酯三聚氰酸三丙烯酯顺丁烯二酸聚酯顺丁烯二酸聚酯活活性性稀稀释释剂剂四、环氧树脂四、环氧树脂v 什么是环氧树脂什么是环氧树脂v 环氧树脂的种类有那些环氧树脂的种类有那些v 如何固化环氧树脂如何固化环氧树脂v固化剂种类对环氧树脂性能的影响固化剂种类对环氧树脂性能的影响主要内容主要内容环氧基的特点环氧基的特点O O原子电负性大原子电负性大电子云密度不均电子云密度不均 C-OC-O键角减小键角减小环氧树脂(2) (2) 不管以什么途径,最后要不管以什么途径,最后要能形成体型结构能形成体型结构 是指在其分子中含有是指在其分子中含有两个或两个以

27、上的两个或两个以上的环氧基环氧基,并在适当的试剂作用中能得到,并在适当的试剂作用中能得到体型结构的固化物体型结构的固化物的树脂。的树脂。(1) (1) 化学分子结构中要含化学分子结构中要含两个或两个以上的环氧基两个或两个以上的环氧基环氧树脂v 注意:注意:v 区分环氧树脂和环氧化合物区分环氧树脂和环氧化合物(1)(1)区分环氧树脂的低聚物和高聚物区分环氧树脂的低聚物和高聚物环氧树脂的历史19501950年后得到广泛应用年后得到广泛应用工业生产始于工业生产始于19451945年年19301930年研究成功年研究成功环氧树脂的优点环氧树脂的优点1粘合性粘合性强强2 2收缩收缩率小率小3介电性介电性

28、能高能高4力学性力学性能好能好5 5耐热性耐热性好好6化学稳化学稳定性好定性好可用做绝缘漆、绝缘层压制品、塑料、绝缘云母可用做绝缘漆、绝缘层压制品、塑料、绝缘云母制品等,此外还可做绝缘灌注胶及粘合剂使用制品等,此外还可做绝缘灌注胶及粘合剂使用制备环氧树脂单体的方法(1)v环氧氯丙烷与含有活泼氢原子的化合物如酚类、醇类、有机酸类、胺类等在碱性介质中反应制备环氧树脂单体的方法(2)v 用分子结构中含有用分子结构中含有不饱和双键不饱和双键的化合物为原料,的化合物为原料,以过甲酸、过醋酸或在低温下用过氧化氢进行氧化以过甲酸、过醋酸或在低温下用过氧化氢进行氧化反应反应环氧树脂的种类环氧树脂的种类缩水甘油

29、醚类缩水甘油醚类1 1缩水甘油酯类缩水甘油酯类2 2缩水甘油胺类缩水甘油胺类3 3脂环族类脂环族类4 4环氧树脂的种类环氧树脂的种类缩水甘油醚类环氧树脂缩水甘油醚类环氧树脂卤代双卤代双酚酚A A型型酚醛型酚醛型脂肪族脂肪族双酚型缩水甘油醚类环氧树脂双酚型缩水甘油醚类环氧树脂所用的所用的HOHOB BOHOH可为:可为:双酚双酚A A缩水甘油醚类环氧树脂缩水甘油醚类环氧树脂一般所说的一般所说的环氧树脂如环氧树脂如不加具体说不加具体说明就是指的明就是指的这种树脂这种树脂双酚双酚A A与与环氧氯环氧氯丙烷制丙烷制得得, ,简称简称双酚双酚A A环环氧树脂氧树脂1234原材料原材料来源方来源方便,成便

30、,成本低本低应用最广,应用最广,产量最大,产量最大,在全部环氧在全部环氧树脂中约占树脂中约占90%90%以上以上双酚F型环氧树脂v双酚双酚F F型环氧树脂型环氧树脂(1) (1) 固化物耐热性略低固化物耐热性略低 ?(2) (2) 树脂本身的粘度较低,可以不用或少用树脂本身的粘度较低,可以不用或少用溶剂或稀释剂,可以改善操作条件。溶剂或稀释剂,可以改善操作条件。? ?双酚S型环氧树脂v双酚双酚S S型环氧树脂的特点型环氧树脂的特点: :(1) (1) 固化较快固化较快 ? ?(2) (2) 固化物的热变形温度较高固化物的热变形温度较高 ? ?卤代双酚卤代双酚A A型(环氧树脂型(环氧树脂 )v

31、卤代双酚卤代双酚A A型环氧树脂的特点:型环氧树脂的特点:(1) (1) 一般性能与双酚一般性能与双酚A A环氧树脂相近环氧树脂相近(2) (2) 耐弧和阻燃性较高。耐弧和阻燃性较高。(3) (3) 目前应用较多的是溴代环氧树脂目前应用较多的是溴代环氧树脂酚醛环氧树脂 v热塑性酚醛树脂的初期缩合物与环氧氯丙热塑性酚醛树脂的初期缩合物与环氧氯丙烷反应而得烷反应而得 v分子上有较多的环氧基(两个以上)分子上有较多的环氧基(两个以上): :(1) (1) 固化后的固化物具有较大的交联密度固化后的固化物具有较大的交联密度(2) (2) 机械强度和耐热性能较高。机械强度和耐热性能较高。 脂肪族环氧树脂

32、(3) (3) 加入苯酚、聚酰胺(作固化剂、催化剂),加入苯酚、聚酰胺(作固化剂、催化剂),可于高温固化反应,加入酸酐与多元醇(或单可于高温固化反应,加入酸酐与多元醇(或单独加入酸酐),可于独加入酸酐),可于9090115115进行固化进行固化 v特点:特点:(1) (1) 脂肪链与环氧基相连脂肪链与环氧基相连(2) (2) 在分子中还可以接能在分子中还可以接能进行其他化学反应和交联进行其他化学反应和交联的羟基和双键等基团。的羟基和双键等基团。缩水甘油酯类环氧树脂特点:特点:v 具有极性较强的酯基,粘结性较好具有极性较强的酯基,粘结性较好v 粘度小粘度小v 反应活性大反应活性大v 耐热性比双酚

33、耐热性比双酚A A环氧树脂略低环氧树脂略低(1)(1)耐水性、耐酸性、耐碱性低耐水性、耐酸性、耐碱性低缩水甘油胺类环氧树脂由含氨基的化合物与环由含氨基的化合物与环氧氯丙烷反应而得氧氯丙烷反应而得三缩水甘油基三聚氰胺 多官能度活性高交联密度大耐热性和对金属的粘着性均比双酚A型环氧树脂的高 脆、存储期短脂环族类环氧树脂环氧基直接环氧基直接连在脂环上连在脂环上分子量小和粘度分子量小和粘度低,渗透性强,低,渗透性强,能形成无气隙的能形成无气隙的整体绝缘整体绝缘固化物分子交联密度高,热变形温度高,固化物分子交联密度高,热变形温度高,一般为一般为220270220270,在较高温如,在较高温如150150

34、下不下不会蠕变和热分解,抗老化性好;会蠕变和热分解,抗老化性好;在分子结构中无苯在分子结构中无苯环,在紫外线和强环,在紫外线和强烈阳光照射下性能烈阳光照射下性能稳定,耐自然气候稳定,耐自然气候的变化;的变化;所含环氧基能与所含环氧基能与酸反应,不与胺酸反应,不与胺反应,化学性能反应,化学性能稳定,与稳定,与SF6SF6不发不发生作用;生作用;固化后的绝缘体固化后的绝缘体耐辐照,抗电弧耐辐照,抗电弧和耐漏电痕性也和耐漏电痕性也好,热态下的介好,热态下的介质损耗低。质损耗低。它的缺点是制它的缺点是制造工艺较复杂,造工艺较复杂,成本高。成本高。环氧树脂基本概念(1)(1)环氧值环氧值(2) (2)

35、环氧基百分含量环氧基百分含量环氧基百分含量环氧基百分含量=43=43环氧值环氧值 环氧值环氧值= = 100 100 环氧基数量环氧基数量 平均分子量平均分子量 每每100100g g环氧树脂中所环氧树脂中所含环氧基的克当量数含环氧基的克当量数每每100100g g环氧树脂中环氧树脂中所含环氧基的克数所含环氧基的克数(3) (3) 环氧当量环氧当量环氧当量环氧当量100/100/环氧值环氧值含有一个克当量环氧含有一个克当量环氧基的环氧树脂的克数基的环氧树脂的克数v低分子量环氧树脂,软化点低分子量环氧树脂,软化点5050,聚合度,聚合度2 2v中分子量环氧树脂,软化点中分子量环氧树脂,软化点50

36、50 9595,聚合度,聚合度2 255v高分子量环氧树脂,软化点高分子量环氧树脂,软化点100100,聚合度,聚合度5 5环氧树脂的形态环氧树脂的固化环氧树脂的固化反应环氧树脂的固化反应环氧基间的反应环氧基间的反应环氧基与羟基间的反应环氧基与羟基间的反应环氧树脂与固化剂官能基的反应环氧树脂与固化剂官能基的反应环氧树脂的固化v 环氧树脂的固化反应主要是通环氧树脂的固化反应主要是通过环氧基的开环反应而固化过环氧基的开环反应而固化对于亲核试剂胺类固化剂的反对于亲核试剂胺类固化剂的反应性很弱,而对于亲电试剂酸应性很弱,而对于亲电试剂酸酐类固化剂的反应性就较强。酐类固化剂的反应性就较强。X X为质子或

37、路易氏酸为质子或路易氏酸( (如如BFBF3 3) )等亲电试剂等亲电试剂Y Y为路易氏碱为路易氏碱( (如如R R3 3N)N)等亲核性试剂等亲核性试剂含羟基化合物的固化反应v酚类、醇类能与环氧基反应( (1)1)伯胺和仲胺类的固化反应和固化剂伯胺和仲胺类的固化反应和固化剂胺类的固化反应(a) 伯胺伯胺(b) 仲胺仲胺胺类固化反应v一般条件下,一个环氧基与胺中的一个活性氢一般条件下,一个环氧基与胺中的一个活性氢进行反应。进行反应。v羟基对环氧树脂羟基对环氧树脂胺的反应起促进作用(固化胺的反应起促进作用(固化反应中生成的羟基、外加促进剂中的羟基、环反应中生成的羟基、外加促进剂中的羟基、环氧树脂

38、和溶剂中的羟基)氧树脂和溶剂中的羟基)胺类的固化反应v(2)叔胺类的固化反应和固化剂v (3)咪唑类v 脂肪胺脂肪胺 v 改性脂肪胺改性脂肪胺v 脂环族胺脂环族胺v 芳香族胺芳香族胺多元胺类固化剂特性分析:特性分析:粘度粘度毒性毒性(a)耐热性耐热性重要的多元胺类固化剂v氰基存在,它在常温不溶于树脂,在氰基存在,它在常温不溶于树脂,在100100或更高或更高的温度时能与树脂反应,但在反应过程中溶解也的温度时能与树脂反应,但在反应过程中溶解也较慢,故在常温下非常稳定较慢,故在常温下非常稳定v由双氰胺所得的固化物耐热性和机械强度都较高,由双氰胺所得的固化物耐热性和机械强度都较高,常用于层压制品及环

39、氧粉末涂覆的配方中。常用于层压制品及环氧粉末涂覆的配方中。H2NCNHCN NH DICYDDSv分子中存在苯环、砜基,耐热性好,使用期长分子中存在苯环、砜基,耐热性好,使用期长硼胺及其它胺类的固化反应和固化剂v BF3与胺络合v 潜伏型固化剂胺类固化剂的计算胺当量胺的相对分子质量/胺分子中活泼氢原子数胺固化剂的百分用量胺当量环氧值环氧树脂与固化剂官能基的反应(1) 当无促进剂时:1)树脂中的羟基使酸酐开环形成单酯2)单酯中羧基与环氧基进行酯化反应形成二酯3)也可在酸的促进作用下,环氧基与羟基的醚化反应 1)2)3)酸酐固化剂无促进剂时酸酐固化剂的特点v 固化速度受羟基量影响固化速度受羟基量影

40、响v 酯化反应消耗酸酐,醚化反应不消耗羟基酯化反应消耗酸酐,醚化反应不消耗羟基v 环氧基需要的酸酐数小于环氧基需要的酸酐数小于1 1,一般为,一般为0.850.85环氧树脂与固化剂官能基的反应(2) (2) 有促进剂时:有促进剂时:v叔胶与酸酐形成一个离子对叔胶与酸酐形成一个离子对v环氧基插入此离子对,羧基负离子打开环氧基,生环氧基插入此离子对,羧基负离子打开环氧基,生成酯键,同时产生一个新的阴离子成酯键,同时产生一个新的阴离子v阴离子又可与酸酐形成阴离子又可与酸酐形成个新的离子对,或者使环个新的离子对,或者使环氧基开环,反应便继续下去氧基开环,反应便继续下去1)2)3)酸酐固化剂叔胺促进剂时

41、酸酐固化剂的特点v 反应速度决定与叔胺的浓度反应速度决定与叔胺的浓度v 一个环氧基对应一个酸酐基一个环氧基对应一个酸酐基酸酐固化剂的种类v芳香族酸酐:一般为固体。芳香族酸酐:一般为固体。v脂环族酸酐:容易与环氧树脂混溶,使用方便脂环族酸酐:容易与环氧树脂混溶,使用方便v脂肪族酸酐:熔点比较低,使用方便,且可起增韧脂肪族酸酐:熔点比较低,使用方便,且可起增韧剂的作用,广泛用于大电机主绝缘用云母带中。剂的作用,广泛用于大电机主绝缘用云母带中。v混合酸酐:可使熔点降低,有的甚至是液体,容易混合酸酐:可使熔点降低,有的甚至是液体,容易与树脂混溶,使用方便。性能还会得到改进。与树脂混溶,使用方便。性能还

42、会得到改进。 酸酐固化剂的计算酐当量= 酐 分 子 量酐分子中的酐基数 酸酐用量(phr) C酐当量环氧值 C系数,无促进剂时,C=0.85; 有碱性促进剂时,C=1; 有酸性促进剂时,C=0.55 合成树脂类固化剂 v许多合成树脂的低聚物,在其分子上含有能许多合成树脂的低聚物,在其分子上含有能与环氧基反应的基团如与环氧基反应的基团如CHCH2 2OHOH、COOHCOOH、OHOH、SHSH等,故也可作为环氧树脂等,故也可作为环氧树脂的固化剂。的固化剂。v常用的合成树脂低聚物有酚醛树脂、苯胺甲常用的合成树脂低聚物有酚醛树脂、苯胺甲醛树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树醛树脂、聚酰胺树脂、聚酯

43、树脂、聚氨酯树脂、聚硫橡胶、呋喃树脂等等。脂、聚硫橡胶、呋喃树脂等等。 热固性酚醛树脂固化剂v应用量最大且在层压方面应用最广v三种形式 1)环氧基与酚醛树脂OH基的氢原子反应而醚化 2)环氧基与酚醛树脂的羟甲基缩合生成醚键 3)通过酚醛树脂本身次甲基化交联1)2)3)环氧稀释剂 非活性稀释剂不能与环氧树脂及固化剂进行反应,纯系物理混合。 非活性稀释剂多半为高沸点溶剂,如苯乙烯、苯二甲酸二丁酯、二甲苯及酚类等。 活性稀释剂 分子中通常含有一个或两个以上的环氧基。如邻苯二甲酸二丙烯酯、多元醇或多元酚等。 五、聚酰亚胺树脂v性质性质v种类种类v制造工艺制造工艺v制造设备制造设备v改性方法改性方法v在

44、绝缘材料行业的应用在绝缘材料行业的应用主要内容聚酰亚胺应用举例v轴套轴套v聚酰亚胺针聚酰亚胺针 v聚酰亚胺模盒聚酰亚胺模盒 v聚酰亚胺密封环聚酰亚胺密封环 v管材管材 v隔热片隔热片 v齿轮齿轮 v棒材棒材 一、聚酰亚胺的性能v 热稳定性热稳定性v 化学稳定性化学稳定性v 电性能电性能v 力学性能力学性能(1) 聚酰亚胺的耐热性和热稳定性v 需求背景需求背景v阿波罗计划v耐高温的聚合物v高耐热性和热稳定性v 芳环结构芳环结构 脂肪环结构脂肪环结构聚合物能保持其外形和物理力学性能满足应用要求的最高温度聚合物受热后引起化学键断裂的温度聚酰亚胺高耐热性的原因v分子结构分子结构R、R为芳环或其它耐热基

45、团芳环和杂环,这些都是耐热的组分半梯型结构的聚合物,高温老化时环的一部分断裂后开环,而避免主链断裂,使主链断裂的几率减小-200260高低温下:力学性能、电绝缘性、耐磨性、耐辐照性、高真空下难挥发性突出良好的化学稳定构和粘结性等分解温度最高可达500(2) (2) 聚酰亚胺的化学稳定性聚酰亚胺的化学稳定性v 大多数聚酰亚胺对有机溶剂和油是稳定的大多数聚酰亚胺对有机溶剂和油是稳定的v 不稳定的有:不稳定的有:v 稀酸有少量影响稀酸有少量影响v 溶于强酸溶于强酸( (发烟硝酸发烟硝酸和和浓硫酸浓硫酸) ),特别是其热溶,特别是其热溶液液(1)(1)对碱和过热蒸汽不稳定,对碱和过热蒸汽不稳定,易水解

46、易水解(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能v 相对介电常数:相对介电常数: 3 33.53.5v介电损耗角正切介电损耗角正切 tgtg: (1(11.5)1.5)1010-3-3温度温度和和频率频率对相对介电常数的影响较小对相对介电常数的影响较小?极性基团极性基团极性基团极性基团位置对称,活动困难位置对称,活动困难结构对称结构对称tg小小(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能v体积电阻率:体积电阻率: 室温:室温:1010151510101717.m.m 200 200: 10101212.m 200 .m 200 影响不大影响不大(说明?)(说明?)v 耐电晕性好耐电晕

47、性好v耐电弧性不好耐电弧性不好(1) 有很好的耐电晕性有很好的耐电晕性(2) 它比聚酰胺酰亚胺和聚它比聚酰胺酰亚胺和聚有机硅氧烷要好有机硅氧烷要好一般电晕老化取决于两个化学反应,一般电晕老化取决于两个化学反应,(1) 由于活性氧的氧化分解;由于活性氧的氧化分解;(2) 臭氧、氮氧化物的氧化反应。臭氧、氮氧化物的氧化反应。亚胺结构和芳香族不易氧化亚胺结构和芳香族不易氧化可加入四苯基铅和可加入四苯基铅和四苯基砷等有机化四苯基砷等有机化合物提高耐电晕性合物提高耐电晕性芳香族聚合物芳香族聚合物的共同缺点的共同缺点(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能绝缘材料的电弧老化绝缘材料的电弧老化电弧放

48、电老化主要是高温、燃烧,使材料分解、炭化电弧放电老化主要是高温、燃烧,使材料分解、炭化(1) 先生成不完全先生成不完全燃烧的中间产物燃烧的中间产物或有机半导体或有机半导体(2) 进一步生成导进一步生成导电能力强的有机电能力强的有机半导体半导体直接石墨直接石墨化或生成化或生成无定形炭无定形炭由于产生气由于产生气态产物而离态产物而离开母体材料开母体材料电流密度大电流密度大200300500(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能v绝缘材料的电弧老化绝缘材料的电弧老化(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能v绝缘材料的电弧老化绝缘材料的电弧老化最初电弧产物导电性最初电弧产物导电性碳含

49、量碳含量聚乙烯,聚乙烯,80%碳,碳,无漏电痕迹无漏电痕迹聚丙烯,聚丙烯,85%碳,碳,无漏电痕迹无漏电痕迹碳原子的结合方式碳原子的结合方式键强键强结合状态结合状态分子结构分子结构推测电弧破坏推测电弧破坏C后后 残留碳、有机半导体残留碳、有机半导体(1) 气体气体耐电弧老化倾向耐电弧老化倾向(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能v判断绝缘材料电弧老化倾向判断绝缘材料电弧老化倾向C的键能的键能C-C345.6KJ/mol C-H415.3KJ/mol 327.6KJ/mol 连接连接芳核芳核连接烯键连接烯键512.4KJ/mol C-OC-O-HC-O键键易断裂易断裂O中立中立C-O-

50、C(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能v判断绝缘材料电弧老化倾向判断绝缘材料电弧老化倾向分子中所有分子中所有键能之和键能之和有生成碳活有有生成碳活有机半导体倾向机半导体倾向的键能之和的键能之和有生成气化有生成气化物倾向的键物倾向的键能之和能之和最初电弧产物的形成倾向最初电弧产物的形成倾向(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能v判断绝缘材料电弧老化倾向判断绝缘材料电弧老化倾向(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能(3) (3) 聚酰亚胺的电性能聚酰亚胺的电性能二、聚酰亚胺的分类均苯型聚酰亚胺可熔性聚酰亚胺加成型(或称

51、交联型)聚酰亚胺改性聚酰亚胺(共聚型)(1) 均苯型聚酰亚胺式中(2) 均苯型聚酰亚胺v原料 :均苯四甲酸二酐 4,4二氨基二苯醚 溶剂 (N,N二甲基甲酰胺, DMF )由均苯四甲酸二酐与各种二胺制成的聚酰亚胺称为均苯型聚酰亚胺 (1) 均苯型聚酰亚胺v主要制备方法(1) 制备可溶性的聚酰胺酸(2) 环化(1) 均苯型聚酰亚胺(1) 聚酰胺酸的制备:将二氨基二苯醚溶于极性溶剂中,在搅拌下将等摩尔(或微过量)干燥的均苯四甲酸二酐。反应温度通常在1520。 (2)加热法亚胺化: 一般用连续或逐步升温将聚酰胺酸薄膜进行加热干燥,在较高温度下进行处理。 例如将聚酰胺酸在80干燥2h,再逐渐加热至30

52、0,在此温度下保持1h,转变成聚酰亚胺。注:在制备聚酰胺酸时应注意反应温度、溶剂、加料次序、反应物的比例等。 (2) 可熔性聚酰亚胺v 均苯型聚酰亚胺是不溶不熔的v均苯型聚酰亚胺必须用其聚酰胺酸进行加工,而在亚胺化时又要析出水和其它低分子物,在制造厚的制品时不易除去,且会引起水解,致使制品造成气隙而影响其性能。v因此为了解决这些问题,必须发展一些能熔融,并有一定热塑性的聚酰亚胺。v能熔融与聚合物的分子结构有密切关系(2) 可熔性聚酰亚胺v通常聚酰亚胺的结构有如下几种类型:v第一类聚酰亚胺:只含芳核,芳核之间彼此直接连接或通过亚胺环连接;v分子结构主要由环状结构的刚性链组成,柔韧性很差;v苯环的

53、平面结构和极性的亚胺大分子间的作用力很大,敛集紧密,这类聚合物刚性而脆,不可能熔融的。(2) 可熔性聚酰亚胺第二类聚酰亚胺的结构v只是在二酐组分中含有杂原子v杂原子的存在显然不足以使邻近环状刚性大的基团围绕这个杂原子旋转(2) 可熔性聚酰亚胺第三类聚酰亚胺v只是在二胺组分中含有“铰链”杂原子,因此这种结构有利于链的弯曲。v如均苯四甲酸二酐与二氨基二苯醚制成的聚酰亚胺第四类聚酰亚胺v二酐和二胺均含有“铰链”,这种聚合物有弹性,并有较低的密度。“铰链”基团包括:O, S, SO2, CH2, C(CH3)2等(3) 加成型聚酰亚胺v 可熔性聚酰亚胺的最大使用温度取决于它的软化温度,这就限制了这种材

54、料的使用范围比一般线型聚酰亚胺有更好的加工性固化时发生加聚反应,不会产生低分子物以此法所得聚合物有优异的耐热性和力学性能加成型聚酰亚胺(3) 重要的加成型聚酰亚胺v 双马来酰亚胺原料:顺丁烯二酸酐,二元胺 (3) 双马来酰亚胺与二元胺产生加成反应,可制成线型聚酰亚胺控制双马来酰亚胺与二元胺的摩尔比可以控制聚酰酰亚胺的交联程度,制得不同性能的制品。(4) 改性聚酰亚胺 改性目的粘合性耐磨性加工性降低成本扩大应用范围改性方法:在主链中引入其他基团 如聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等。(5) 聚酰胺酰亚胺v主链结构含有酰胺键和亚胺环,聚合物兼有聚酰胺和聚酰亚胺的优点。其性能介于二者之间 。v主链含有酰胺基

55、NHCO,使链的刚性降低,改善了可溶性,使之易于加工,有较好的粘性,提高了制品的耐磨性和耐碱性,但耐热性要比聚酰亚胺低。 制备方法(1)(2) 而后与4,4二氨基二苯醚进行缩聚反应,形成聚酰胺酸(1) 用偏苯三酸和氯化亚砜在浓硫酸和吡啶催化作用下,制成偏苯三酸酐酰氯制备方法(1)(3) 在高温下进行环化便得聚酰胺酰亚胺 制备方法(2)v偏苯三酸酐与二异氰酸酯一步法进行反应聚酰胺酰亚胺软化温度降低,更易加工耐磨性好。其耐磨性比聚酰亚胺高10倍,为聚酯的4倍,非常适于制造漆包线。耐热性也好。聚酰胺酰亚胺用玻璃布制成层压板,加热到315时仍保持良好的机械和介电性能。聚酯酰亚胺v主链结构中既含有酯基,

56、又有亚胺环v用对苯二酚二乙酸酯与偏苯三酸酐的反应物,而后再与二胺反应制备方法聚酯酰亚胺具有聚酯和聚酰亚胺的性能,其热稳定性介于聚酯和聚酰亚胺之间 流动性和溶解性要比聚酰胺酰亚胺优异耐热性能和热冲击性能比聚酯树脂好可制造漆包线和薄膜等制品。 聚酯酰胺酰亚胺v 用苯撑双(偏苯三甲酸酯)二酐和间苯二甲酸二酰阱进行缩聚反应,得到主链中含有酰胺基和酯基的聚酰亚胺具有聚酯、聚酰胺和聚酰亚胺的特点,耐热性、粘结性和加工性良好,可用于耐高温的漆包线和涂料等。聚酰亚胺的性能(1) 热失重低提纯避免在苯环上引入侧基或二胺的苯环之间引入各种不同的基因,特别是SO2、C(CH3)2(2)耐溶剂性好对有机溶剂和油类的作

57、用都是稳定的。对于碱和过热蒸汽的稳定性是相当低的这两种情况都会产生水解(环中存在C=O基团)。聚酰亚胺的性能v介电性能好介电常数33.5,受频率和温度影响小体积电阻率10151017,200以上受温度影响较小。tg在室温下为(11.5)10-3,改变聚酰亚胺的分子链结构,对tg影响小。其介电损耗主要是由于亚胺环的极性基因C=O而引起的(1)极性基团的位置是对称,而且都位于环上,其活动受限制(2)叔胺的氮原子的三个键都是C-N键,趋向于极性抵消聚酰亚胺的性能v力学性能好特点:在广泛温度范围内可以保持高的指标。 聚酰亚胺合有苯环和有极性碳基的亚胺环分子间作用力大力学性能是比较高玻璃化温度很高,在高

58、温下仍能保持相当高的强度。尺寸稳定性好聚酰亚胺的性能v苯环与苯环之间有醚键存在有利于分子内旋转提供了弹性在分子链刚性较强时,仍有一定的柔顺性,冲击韧度高六、二苯醚树脂六、二苯醚树脂 v二苯醚树脂主链是以二苯氧化物(或称二苯二苯醚树脂主链是以二苯氧化物(或称二苯醚)同亚甲基交联的芳香族系列聚合物,因醚)同亚甲基交联的芳香族系列聚合物,因而称为二苯醚树脂而称为二苯醚树脂 二苯醚树脂二苯醚树脂v(其中一种)原料:二苯醚单体、甲醛(其中一种)原料:二苯醚单体、甲醛 、醇、醇二苯醚衍生物 交联固化后,得到此树脂可用以制造漆布和浸渍漆。 二苯醚树脂二苯醚树脂v优点优点v热稳定性热稳定性 热失重热失重10%

59、10%温度温度360(360(有机硅树有机硅树340)340), 耐热等级耐热等级H H介电性能介电性能250250加热加热300300h h,介电性能没有变化,耐水性良好介电性能没有变化,耐水性良好机械性能机械性能 250250下经下经300300h h还保持着良好的附着性,耐磨性很好还保持着良好的附着性,耐磨性很好 耐化学药品性耐化学药品性 在芳香族和脂肪族溶剂、酸、碱和其他腐蚀性介质在芳香族和脂肪族溶剂、酸、碱和其他腐蚀性介质的作用下仍具有耐化学药品稳定性。的作用下仍具有耐化学药品稳定性。 二苯醚树脂二苯醚树脂v应用应用 树脂厂生产,绝缘材料厂多以购买树脂或树脂厂生产,绝缘材料厂多以购买

60、树脂或改性再生产绝缘材料。改性再生产绝缘材料。二苯醚树脂是一种质优价廉的二苯醚树脂是一种质优价廉的H H级材料级材料用作浸渍漆用作浸渍漆用作层压制品树脂用作层压制品树脂浸渍玻璃布、玻璃纱、石棉织物等浸渍玻璃布、玻璃纱、石棉织物等制备增强塑料制备增强塑料用作云母粘合剂用作云母粘合剂七、有机硅树脂七、有机硅树脂v 有机硅聚合物聚有机硅氧烷,其主链是由硅氧键构成,侧基为有机基与Si原子相连。v工业上应用的有机硅聚合物有线型和网状两种结构分分 类类有机硅树脂主链构成纯硅树脂改性硅树脂甲基苯基硅树脂甲基苯基硅树脂过氧化物型硅树脂固化反应机理缩合型硅树脂加成型硅树脂有机硅单体的制备有机硅单体的制备 有机硅

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