酚醛树脂的改性研究

1、酚醛树脂的改性研究姓名：戴宙君学号：S3151000561目录酚醛树脂简介酚醛树脂的性质酚醛树脂的改性酚醛树脂的应用小结2酚醛树脂简介简介 酚醛树脂也叫电木，是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，其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。它是人类最早合成的一类热固性树脂，早在1872年，化学家在实验室制得了苯酚甲醛树脂，后来，比利时的L.H.Backcland在美国进行了系统的研究后，1909年就在美国实现了工业化生产。3酚醛树脂简介合成 酚醛树脂合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。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。

2、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。 合成酚醛树脂的方程式： 体型酚醛树脂结构图：4酚醛树脂的性质 酚醛树脂作为三大通用树脂之一,因其制得的酚醛塑料具有优良的力学性能、电绝缘性能、耐烧蚀性能以及较高的耐热性和良好的耐水性、耐化学腐蚀性能,被广泛应用于制作机械、电器零部件和耐蚀、耐烧蚀制品等。卓越的粘结性 交联固化的酚醛树脂由于性脆，强度低，单独使用几乎没有可能。但是以酚醛树脂为粘结剂，与各种填料或增强材料结合制成的多种多样复合型材料却有着优良的物理、化学性能和使用性

3、能。5酚醛树脂的性质优良的耐热性 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。良好的阻燃性 大多数高分子树酷都是易燃的，需要加入阻燃剂才能达到阻燃效果，但是酚醛树脂是少有的例外，它不必添加阻燃剂可达到阻燃要求，且具有低烟释放、低烟毒性等特征。6酚醛树脂的改性 酚醛树脂具有较高的耐热性、良好的介电性能和较高的力学性能，但固化后的酚醛树脂的最大缺点就是脆性大，耐冲击性能不好。随着对材料性能的要求越来越高，普通的酚醛树脂己经很难满足许多高新技术领域的要求，于是改性酚醛树脂就成为提高酚醛树脂性能的一个重要手段。耐热性 物质的耐热性主要是由其分子的化学键决定，未经改性的酚醛树脂中

4、存在易氧化的酚经基和亚甲基，使得树脂的耐热性差。普通酚醛树脂只能在250以下才能正常工作。因此，只有进一步提高酚醛树脂的耐热性，才能满足现代工业的需求。目前主要通过化学改性和物理改性两种方法来改善酚醛树脂的耐热性。7酚醛树脂的改性 酚醛树脂的化学改性是指除苯酚、甲醛外，还加入能参与反应的组分，或者加入能与酚醛树脂大分子进行化学反应的组分。从缩聚机理来看，改性途径有两个:1.封锁酚羟基。树酯分子中留下的酚羟基容易吸水，且耐热性也不好。2.引进其它组分。通过其它组分分隔包围酚羟基，从而达到改变固化速度、降低吸水性、提高性能的目的。如在酚醛树脂的结构中引入芳环或含芳杂环的聚合物，将其酚羟基醚化、酯化

5、、重金属螯合等，使整个大分子的稳定性提高，从而提高其耐热性。 为了提高酚醛树脂的耐高温性能，还可以采用共混（物理改性）的方法进行改性，如与无机纳米粒子、耐高温的碳纤维增强、橡胶共混形成互穿网络结构等。8酚醛树脂的改性韧性 普通酚醛树脂的脆性大，通常由其制得的材料硬度大、模量高、韧性差、易在界面上形成界面裂纹。目前提高酚醛树脂韧性的途径主要有两种，即内增韧和外增韧。 所谓内增韧是指在酚醛树脂合成反应过程中加入增韧剂，使增韧剂分子结合到酚醛树脂的结构之中，即在酚醛树脂分子链中引入柔性基团，起到增韧作用。 所谓外增韧是指在酚醛树脂合成后，再加入增韧剂与之共混改性，来解决其固化物较脆这一缺点的一种手段

6、。增韧剂可以是橡胶类或热塑性树脂等。9酚醛树脂的改性摩擦性 酚醛树脂作为摩擦材料的基体树脂最重要的性能就是摩擦性能。酚醛树脂要具有良好的摩擦性能，就必须具有耐高温性和一定的韧性。单一改性方法通常只对酚醛树脂某一方面的性能改善有显著作用，只有采用两种或两种以上物质对酚醛树脂进行复合改性，才可全面改善酚醛树脂的各项性能。研究表明，硼一桐油改性使酚醛树脂的初始热分解温度达到420-450，耐热性优于未经改性的酚醛树脂，同时其柔韧性得到改善，具有良好的摩擦磨损性能，是高性能树脂的换代产品。Kim利用芳族聚酰胺和钛酸钾晶须复合改性酚醛树脂制备汽车用摩擦材料，改性材料的摩擦因数为0.38。10酚醛树脂的应

7、用 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。压塑粉 生产模压制品的压塑粉是酚醛树脂的主要用途之一。压塑粉可用模压、传递模塑和注射成型法制成各种塑料制品。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。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。增强酚醛塑料以酚醛树脂（主要是热固性酚醛树脂）溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物，经干燥、压制成型的各种增强塑料是重要的工业材料。它不仅机械强度高、综合性能好，而且可进行机械加工。11酚醛树脂的应用酚醛胶 热固性酚醛树脂也是胶粘剂的重要原料。单一的酚醛树脂胶性脆，主要用于胶合板和精铸砂型的粘结。以其他高聚物改性的酚醛树脂为基料的胶粘剂，在结构胶中占有重要地位。酚醛纤维 主要以热塑性线型酚醛树脂为原料，经熔融纺丝后浸于聚甲醛及盐酸的水溶液中作固化处理，得到甲醛交联的体型结构纤维。抗燃性能突出，具有自熄性，还能耐浓盐酸和氢氟酸，但耐硫酸、硝酸和强碱的性能较差。主要用作防护服及耐燃织物或室内装饰品，也可用作绝缘、隔热与绝热、过滤材料等。12小结酚醛树脂是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。酚醛树脂具有卓越的粘结性、优良的耐热性和良