酚醛樹脂及其復材成型應用研究

2019-12-16  來自: 新鄉市炬能耐材有限公司 瀏覽次數:428

  酚醛樹酯是較早工業化的合成樹脂,已經有100年的歷史。由于它原料易得,合成方便以及樹脂固化后性能能滿足很多使用要求,因此在模塑料、絕緣材料、涂料、木材粘接等方面得到廣泛應用。近年來隨著人們對安全等要求的提高,具有阻燃、低煙、低毒等特性的酚醛樹酯重新引起人們重視,尤其在飛機場、火車站、學校、醫院等公共建筑設施及飛機的內部裝飾材料等方面的應用越來越多。

  與不飽和聚酯樹脂相比,酚醛樹酯的反應活性低,固化反應放出縮合水,使得固化必須在高溫高壓條件下進行,長期以來一般只能先浸漬增強材料制作預浸料(布),然后用于模壓工藝或纏繞工藝,嚴重限制了其在復合材料領域的應用。為了克服酚醛樹酯固有的缺陷,進一步提高酚醛樹酯的性能,滿足高新技術發展的需要,人們對酚醛樹酯進行了大量的研究,改進酚醛樹酯的韌性、提高力學性能和耐熱性能、改善工藝性能成為研究的對象。近年來國內相繼開發出一系列新型酚醛樹酯,如硼改性酚醛樹酯、烯炔基改性酚醛樹酯、氰酸酯化酚醛樹酯和開環聚合型酚醛樹酯等。可以用于SMC/MC、RTM、拉擠、噴射、手糊等復合材料成型工藝。介紹了酚醛樹酯的改性研究進展及RTM、拉擠等酚醛復合材料成型工藝的研究應用情況。

  1、聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹酯

  工業上應用得較多的是用聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹酯,它可提高樹脂對玻璃纖維的粘結力,改善酚醛樹酯的脆性,增加復合材料的力學強度,降低固化速率從而有利于降低成型壓力。用作改性的酚醛樹酯通常是用氨水或氧化鎂作催化劑合成的苯酚甲醛樹脂。用作改性的聚乙烯醇縮醛一般為縮丁醛和縮甲乙醛。使用時一般將其溶于酒精,作為樹脂的溶劑。利用縮醛和酚醛羥甲基反應合成的樹脂是1種優良的特種油墨載體樹脂。

  2、聚酰胺改性酚醛樹酯

  經聚酰胺改性的酚醛樹酯提高了酚醛樹酯的沖擊韌性和粘結性。用作改性的聚酰胺是一類羥甲基化聚酰胺,利用羥甲基或活潑氫在合成樹脂過程中或在樹脂固化過程中發生反應形成化學鍵而達到改性的目的。用該樹脂制成的漁竿等薄壁管具有優良的力學性能。

  3、環氧改性酚醛樹酯

  用熱固性酚醛樹酯和雙酚A型環氧樹脂混合物制成的復合材料可以兼具2種樹脂的優點,改善它們各自的缺點,從而達到改性的目的。這種混合物具有環氧樹脂優良的粘結性,改進了酚醛樹酯的脆性,同時具有酚醛樹酯優良的耐熱性,改進了環氧樹脂耐熱性較差的缺點。這種改性是通過酚醛樹酯中的羥甲基與環氧樹脂中的羥基及環氧基進行化學反應,以及酚醛樹酯中的酚羥基與環氧樹脂中的環氧基進行化學反應,較后交聯成復雜的體型結構來達到目的,是1種應用較廣的酚醛增韌方法。

  4、有機硅改性酚醛樹酯

  有機硅樹脂具有優良的耐熱性和耐潮性。可以通過使用有機硅單體與線性酚醛樹酯中的酚羥基或羥甲基發生反應來改進酚醛樹酯的耐熱性和耐水性。采用不同的有機硅單體或其混合單體與酚醛樹酯改性,可得不同性能的改性酚醛樹酯,具有廣泛的選擇性。用有機硅改性酚醛樹酯制備的復合材料可在200~60℃下工作應用相當長時間,并可作為瞬時耐高溫材料,用作火箭、導 彈等燒蝕材料。


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