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一、酚醛樹脂概況
酚醛塑料(簡寫PF)是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料，至今已有80年的歷史。PF塑料在我國熱固性塑料中占第一位，隨著改性PF塑料的發(fā)展及成型加工工藝上的改革，PF塑料已進(jìn)入工程塑料的行列，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。
酚醛塑料的品種有：日用、電器、絕緣、高頻、高壓、無氨、耐酸、耐濕熱、耐磨級模塑料及注射級抗沖品種、無石棉、耐高溫、速固化等品種，形成系列化。
不同的反應(yīng)條件，則生成的PF樹脂性質(zhì)也不相同。
若苯酚和甲醛按1：0.8克分子比，在鹽酸或草酸溶液中反應(yīng)，則生成線型大分子，分子量約為1500左右。這種高聚物分子中由于不含有可反應(yīng)的羥甲基，故在加熱中，不會交聯(lián)固化，稱之謂熱塑性PF樹脂。
若過量的甲醛和苯酚進(jìn)行縮聚反應(yīng)，在氨或氫氧化鈉堿性的催化作用下，則經(jīng)歷甲、乙、丙三階段，最后生成熱固性PE樹脂。
PF樹脂一般采用單釜間歇法，在帶有攪拌器、蒸氣夾套的不銹鋼襯里的反應(yīng)釜中制備。
PF模塑粉的生產(chǎn)常用干法生產(chǎn)：即PF樹脂與各種添加劑混合，然后塑煉成片，粉碎塑煉的片，并批棍合成PF模塑粉。再在熱壓機(jī)上模壓成制品。
PF模塑粉(俗稱電木粉)基本配方為：
線型酚醛樹脂100
木粉100
六次甲基四胺(烏洛托品) 12
氧化鎂 3
硬脂酸鋅 2
苯胺黑 1
若是絕緣模塑粉，將木粉換成云母和石棉粉，共160份;若是抗沖級模塑粉，將木粉換成棉短絨110份，若是高抗沖級則換成織物碎塊150份。
模壓溫度140-160℃、壓力6-10兆帕，后處理溫度100-120、 24-48小時。
酚醛塑料粉的型號由四部分組成即：
類別+填料種類+樹脂含量+樹脂組成
如D 141表示：電氣類別、填料為木粉、樹脂含量40-45%、樹脂是由苯酚和甲醛組成。
二、改性酚醛
1、PF增粘樹脂、涂復(fù)樹脂、浸漬樹脂
如熱塑性叔丁酚基101PF樹脂，在彈性體粘合劑中，主要起增粘作用，是氯丁橡膠粘合劑的重要組分。
PF涂復(fù)樹脂可以是可溶性PF，也可以是線型PF，主要作為物品防腐和裝飾之用，其烘烤溫度為150-200。有時為提高其韌性，可添加聚乙烯醇縮丁醛進(jìn)行改性。有時為提高漆膜強(qiáng)度，用環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性。
PF浸漬樹脂主要用于制造纖維增強(qiáng)材料，增強(qiáng)纖維有玻確纖維、碳纖維、尼龍、石棉、棉紗等。有時經(jīng)改性三聚氰胺樹脂和PF樹脂浸漬處理，再經(jīng)高溫高壓處理制成1毫米厚的熱固性層壓板，或用于作膠合板、纖維板、裝飾板等。
還有用腰果殼油改性PF樹脂，用于制造磨阻材料，提高或穩(wěn)定磨擦系數(shù)。
2、PF模塑料的改進(jìn)
PF模塑料的應(yīng)用范圍越來越廣，成為不可缺少的工業(yè)材料之一。但是PF模塑料的成型效率較低，材料損失較大，為此目前已開發(fā)出注射級的PF料，如高鄰位、速固化型PF注射料，其生產(chǎn)效率比模壓成型提高1-2倍。
還有苯乙烯改性PF級注射料、淺色無氨 PF注射料等。
3、改性酚醛塑料
難燃性PF塑料：如阻燃PF塑料配方為：
酚醛樹脂100
木粉38
碳酸鈣12
滑石粉11
添加劑 24
六次甲基四胺13
硬酯酸鋅4
氧化鎂2
醇溶黑 4
導(dǎo)電性PF塑料：一般是PF樹脂與碳纖維、石墨纖維復(fù)合。能制成各種半導(dǎo)電和導(dǎo)電PF，其體積電阻率在107'歐姆·厘米以下，可解決電磁波干擾問題。
無石棉PF塑料：取代石棉纖維的無機(jī)物有玻璃纖維、硅酸鹽纖維，如硅酸鎂、氧化鋁、二氧化硅、云母片等。
無氨PF塑料：原料由于采用六次甲基四胺為固化劑，易分解產(chǎn)生氮，造成制品中的金屬件腐蝕，故用含二芐基醚的化合物，在成型時能分解成次甲基鍵及活性甲醛，進(jìn)一步參與交鏈反應(yīng)，使之該P(yáng)F不用胺固化劑。
速固化型PF塑料：在甲階PF樹脂中，加進(jìn)有機(jī)羧酸金屬鹽或有機(jī)羧酸按鹽能加速固化;還有加進(jìn)芳香族羧酸也可加速固化，如：PF樹脂100、芳香族石油樹脂150、六次甲基四胺40、木粉170、碳酸鈣25的模塑料配方，其固化速度就很快。
高流動性注射級PF模塑料：一般添加笨酚、水、甲醇、丙酮、帶有結(jié)晶水的氯化鈣、帶有結(jié)晶水的氫氧化鋇、帶有結(jié)晶水的硫酸銅等化合物，可降低材料的粘度，提高流動性。有時加進(jìn)乙二醇、低分子量聚乙烯、鄰苯二甲酸二丁酯、糠醛也能改進(jìn)PF模塑料的流動性。
鉬酚醛樹脂復(fù)合材料：在PF樹脂中添加12%的相及并用高硅氧(Si02>98%)纖維增強(qiáng)，可具有燒蝕隔熱性能，用于火箭、導(dǎo)彈等宇航方面。
其他有：感光性PF樹醋、淺色PF塑料、精密成型用PF模塑料、PF泡沫塑料等。
三、酚醛樹脂應(yīng)用舉例
實例1：丁腈橡膠改性酚醛塑料
PF模塑料用固體丁腈橡膠(NBA)改性，可提高沖擊強(qiáng)度，其基本配方如下：
PF樹脂100
NBR橡膠25
硅酸鹽填料120
潤滑劑3.8
改性后的PF比為未改性的PF其沖擊強(qiáng)度提高50%。.
也有用液體丁腈橡膠的，可提高PF的熱穩(wěn)定性及韌性，并能用于制造摩阻材料。
也有用羧基丁腈橡膠改性的同時加入纖維的。首先是讓丁腈橡膠接枝上雙酚A型環(huán)氧樹脂，取30份，另再加進(jìn)100份線型PF，制得改性PF，此時配方為：
上述改性PF 100
六次甲基四胺12
木粉70
聚乙烯醇纖維 15(其中粗度6絮，長度1毫米)。
硬脂酸鋅3
實例2：酚醛泡沫塑料
PF泡沫塑料適宜作建筑材料如隔熱材料，在火燒時，不熔融，無滴落物，發(fā)煙少，不產(chǎn)生一氧化碳有毒氣體。
配方1： 配方2：
線型P F 100 甲醛苯酚共聚物工00
硼酸 8 微孔穩(wěn)定劑4
氟里昂11 8 羥甲苯基磷酸二苯酯1.5
苯酚磺酸10 十溴聯(lián)苯醚 3.5
硅酮泡沫穩(wěn)定劑 1 氟里昂113 15
80℃發(fā)泡固化，10分鐘 硫酸水溶液10
50℃固化2小時再室溫放置3天
還有用大片栓皮櫟皮經(jīng)粉碎，過篩，然后在180℃烘烤，制得軟木粒，加入PF中發(fā)泡，來代替軟木磚，作絕熱材料用。
實例3：玻璃纖維增強(qiáng)酚醛
配力為，三聚氰胺酚酸100
無堿玻璃纖維 88
滑石粉 33
制作過程為：在改性PF中加入滑石粉攪拌均勻后，加入玻纖，然后在100℃烘箱中鼓風(fēng)10分鐘，再進(jìn)行壓制成型，溫度150℃，壓力45兆帕，時間15分，即制得增強(qiáng)PF材料。
還有采用有機(jī)硅改性PF，其中有機(jī)硅添加量為20%，然后再加30-40毫米長度的玻璃纖維，用量為30%，壓制溫度175℃，壓力100兆帕，時間3分鐘，后處理1501℃，1小時，然后升至170℃， 2小時，最后升至200℃， 1小時。該產(chǎn)品可作飛機(jī)插頭座零件。
除用玻纖外，還可用維尼龍纖維進(jìn)行增強(qiáng)，如采用1.4絮、35毫米長維綸，采用70份量，六次甲基四胺用13份量時，增強(qiáng)PF效果最好。
也有用棉纖維和二氧化硅粉一并增強(qiáng)PF做軸承材料的。
實例4：粉煤灰并用碳黑填充酚醛
工藝路線為：
配料→高速捏合→塑煉成片→模壓→制品
基本配方：
PF 100
木粉100
粉煤灰15
碳黑4
烏洛托品13
硬脂酸鋅2
氧化鎂1
粉煤灰與碳黑并用效果較好，能改善PF的熱穩(wěn)定性能，但降低了電性能，只能作為日用PF制品，不適合作電氣PF制品。其中粉煤灰應(yīng)選用高硅鋁比較好，盡量能大于1.5。
