熱固性塑料是指經(jīng)加熱或其它方法如輻射、催化等固化成型后

1、熱固性塑料熱固性塑料是指經(jīng)加熱或其它方法如輻射、催化等固化是指經(jīng)加熱或其它方法如輻射、催化等固化成型后不能再加熱軟化而重復(fù)加工的一類(lèi)塑料。成型后不能再加熱軟化而重復(fù)加工的一類(lèi)塑料。其樹(shù)脂在加工前為線性其樹(shù)脂在加工前為線性或帶支鏈的或帶支鏈的預(yù)聚體，加預(yù)聚體，加工中發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)使制品內(nèi)部成為三維網(wǎng)工中發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)使制品內(nèi)部成為三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有不溶、不熔的特點(diǎn)。狀結(jié)構(gòu)，具有不溶、不熔的特點(diǎn)。第一節(jié)第一節(jié) 酚醛樹(shù)脂及塑料酚醛樹(shù)脂及塑料第二節(jié)第二節(jié) 氨基樹(shù)脂及塑料氨基樹(shù)脂及塑料1.1酚醛樹(shù)脂及塑料的簡(jiǎn)介 酚醛樹(shù)脂是以酚類(lèi)單體和醛類(lèi)單體經(jīng)縮聚反應(yīng)而制成的聚合物，其中以苯酚與甲醛為原料縮聚而成的

2、酚醛樹(shù)脂最為常用（Phenol-Formaldehyde, PF）。酚醛樹(shù)脂是第一個(gè)工業(yè)化的合成樹(shù)脂品種。1.2 酚醛樹(shù)脂 酚醛樹(shù)脂是以酚類(lèi)單體和醛類(lèi)單體在酸性或堿性催化條件下經(jīng)縮聚反應(yīng)而制成的聚合物。 酚類(lèi)主要是苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚等 醛類(lèi)主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。 O HC H3OHCH3OHH3COHOHHCHOHCOCHOOCHO酚醛樹(shù)脂的合成和固化過(guò)程完全遵循體型縮聚酚醛樹(shù)脂的合成和固化過(guò)程完全遵循體型縮聚反應(yīng)的規(guī)律，控制不同的合成條件（如酚和醛反應(yīng)的規(guī)律，控制不同的合成條件（如酚和醛的比例，所用催化劑的類(lèi)型等），可以得到兩的比例，所用催化劑的類(lèi)型等），可以得到兩類(lèi)不同的酚

3、醛樹(shù)脂：類(lèi)不同的酚醛樹(shù)脂： 反應(yīng)中，若醛的比例大于酚（反應(yīng)中，若醛的比例大于酚（1.11.5:1），），采用堿性催化劑，則生成體型交聯(lián)的聚合物，采用堿性催化劑，則生成體型交聯(lián)的聚合物，即即熱固性酚醛樹(shù)脂熱固性酚醛樹(shù)脂 ；反應(yīng)中，若醛的比例小于酚（反應(yīng)中，若醛的比例小于酚（0.85：1），采），采用酸性催化劑時(shí)，則生成線型聚合物，即用酸性催化劑時(shí)，則生成線型聚合物，即熱塑熱塑性酚醛樹(shù)脂性酚醛樹(shù)脂 。 1.2.1熱塑性酚醛樹(shù)脂 熱塑性酚醛樹(shù)脂為線型結(jié)構(gòu)，可反復(fù)地熔化和重新凝固，若不加固化劑，在加熱條件下無(wú)法進(jìn)一步縮聚成體型結(jié)構(gòu)，具有可溶可熔的特點(diǎn)。 OH CH2O OHCH2OHOHCH2OHOH

4、CH2OHCH2OHnOH 熱塑性酚醛樹(shù)脂中加入甲醛或能產(chǎn)生甲醛的熱塑性酚醛樹(shù)脂中加入甲醛或能產(chǎn)生甲醛的化合物，如六亞甲基四胺（也稱(chēng)為六次或?yàn)趼寤衔?，如六亞甲基四胺（也稱(chēng)為六次或?yàn)趼逋衅罚?，通過(guò)加熱即可固化交聯(lián)，形成三維網(wǎng)托品），通過(guò)加熱即可固化交聯(lián)，形成三維網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。狀體型結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。 熱塑性酚醛樹(shù)脂為淡黃色或微紅色的有毒熱塑性酚醛樹(shù)脂為淡黃色或微紅色的有毒脆性固體，常用作脆性固體，常用作PF模塑粉和模塑粉和PF泡沫塑料的原泡沫塑料的原料。料。1.2.2熱固性酚醛樹(shù)脂 熱固性酚醛樹(shù)脂分子鏈中存在較多未反應(yīng)的羥甲基和活潑氫原子，不用再加固化劑，加熱到170時(shí)就會(huì)發(fā)生交聯(lián)

5、反應(yīng)，形成三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶不熔產(chǎn)物。 O H+H COHO H-OHCH2OHOHCH2OHOHCH2OHCH2OH HCHOOHCH2OHHOCH2OH-+OHCH2OHHOCH2CH2OH+ HCHO HO-+OHCH2OHn(n=0,1or 2)CH2OHCH2OHOHHn(n=0,or 1)+ H2OnCH2OHOHCH2OHCH2OHn+OHCH2OHn(n=0,1or 2)CH2OHCH2OHOHnCH2HOC(n=0,1or 2)CH2OnCH2OHOHC CH2OHCH2OH+ H2OnnCH2O HO HO HCH2O HnCH2+H COH.OHCH2OOHCH2H2

6、COOHCH2OHOHCH2OHOHCH2H2COOHCH2HO 熱固性酚醛樹(shù)脂可分為甲、乙、丙三個(gè)階段，熱固性酚醛樹(shù)脂可分為甲、乙、丙三個(gè)階段，甲階甲階PF為線型可溶可熔樹(shù)脂，乙階為線型可溶可熔樹(shù)脂，乙階PF為少量交為少量交聯(lián)的半可溶可熔樹(shù)脂，丙階聯(lián)的半可溶可熔樹(shù)脂，丙階PF為交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的為交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶不熔樹(shù)脂。不溶不熔樹(shù)脂。 一般合成的一般合成的PF樹(shù)脂控制在甲階或乙階，以保樹(shù)脂控制在甲階或乙階，以保證在具體加工制品時(shí)可以流動(dòng)，加工中加熱即可證在具體加工制品時(shí)可以流動(dòng)，加工中加熱即可固化。固化。 熱固性酚醛樹(shù)脂為紅褐色的有毒和強(qiáng)烈苯酚熱固性酚醛樹(shù)脂為紅褐色的有毒和強(qiáng)烈苯酚味的粘稠液

7、體或脆性固體，常用于層壓、泡沫及味的粘稠液體或脆性固體，常用于層壓、泡沫及鑄造等制品的原料。鑄造等制品的原料。 1. 3 改性酚醛樹(shù)脂 純酚醛樹(shù)脂的大分子主鏈中存在大量的芳環(huán)，加之固化后形成交聯(lián)，其分子鏈剛性較大，性脆，機(jī)械強(qiáng)度低，抗氧化性、高頻絕緣性和耐電弧性較差，易吸水等，這些缺點(diǎn)可以通過(guò)改性方法克服。 PF分子鏈中留下的酚羥基容易吸水，使固化制品的電性能、耐堿性和力學(xué)性能下降。同時(shí)酚羥基易在熱或紫外光作用下生成醌或其它結(jié)構(gòu)，造成顏色的不均勻變化 。酚醛樹(shù)脂的具體改性方法：一、封鎖酚羥基。采用二甲苯、二苯醚等代替苯酚和甲醛縮聚，改性后的酚醛樹(shù)脂的耐水性、耐堿性、耐熱性及電絕緣性能得到改善；

8、 （1）聚乙烯醇縮醛改性PF PF分子中的羥基與聚乙烯醇縮醛分子中的羥基可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成接枝共聚物?？商岣逷F對(duì)玻璃纖維的粘合力，克服PF的脆性，提高PF玻璃鋼制品的力學(xué)強(qiáng)度。一般常用聚乙烯醇縮丁醛。二、引進(jìn)其它組分。引進(jìn)與酚醛樹(shù)脂二、引進(jìn)其它組分。引進(jìn)與酚醛樹(shù)脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或與它相容性較好的組發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或與它相容性較好的組分，分割或包圍酚羥基，使之喪失活分，分割或包圍酚羥基，使之喪失活性，從而達(dá)到改變固化速度，降低吸性，從而達(dá)到改變固化速度，降低吸水性的目的水性的目的 。（2）環(huán)氧樹(shù)脂改性）環(huán)氧樹(shù)脂改性PF 將將40%熱固性熱固性PF與與60%二酚基丙烷型環(huán)二酚基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂混合，環(huán)

9、氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基團(tuán)和羥基可氧樹(shù)脂混合，環(huán)氧樹(shù)脂中的環(huán)氧基團(tuán)和羥基可與酚醛樹(shù)脂中的羥甲基和酚羥基進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，與酚醛樹(shù)脂中的羥甲基和酚羥基進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)成復(fù)雜的體型結(jié)構(gòu)交聯(lián)成復(fù)雜的體型結(jié)構(gòu) ，兼有環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)良的，兼有環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)良的粘結(jié)性和粘結(jié)性和PF優(yōu)良的耐熱性，同時(shí)又克服優(yōu)良的耐熱性，同時(shí)又克服PF的脆的脆性。性。（3）有機(jī)硅改性PF 采用有機(jī)硅單體與酚醛樹(shù)脂中的羥甲基和酚羥基作用，以改進(jìn)PF的耐熱性、耐低溫性、耐水性、脆性和沖擊強(qiáng)度。 用有機(jī)硅單體改性的PF復(fù)合材料可在200260范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間工作，并可作為瞬時(shí)耐高溫材料，用于火箭、導(dǎo)彈、宇宙飛船等領(lǐng)域。如用三烷氧基硅烷改性的PF制成的玻

10、璃鋼在200下仍有良好的穩(wěn)定性。（4）聚酰胺改性）聚酰胺改性PF 用作改性的聚酰胺是一類(lèi)羥甲基聚酰胺，用作改性的聚酰胺是一類(lèi)羥甲基聚酰胺，利用羥甲基或活潑氫在合成利用羥甲基或活潑氫在合成PF過(guò)程中或在過(guò)程中或在PF固化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)鍵而達(dá)到改性固化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)形成化學(xué)鍵而達(dá)到改性的目的?？商岣叻尤?shù)脂的沖擊韌性和粘結(jié)的目的?？商岣叻尤?shù)脂的沖擊韌性和粘結(jié)性，改善樹(shù)脂的流動(dòng)性，并可保持酚醛樹(shù)脂性，改善樹(shù)脂的流動(dòng)性，并可保持酚醛樹(shù)脂優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)。1.4 酚醛塑料 酚醛塑料因具有優(yōu)異的耐熱性和較好的性?xún)r(jià)比，至今仍具有其它通用塑料無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)量占塑料的5，排第六位。 目前，中國(guó)酚醛塑料生

11、產(chǎn)量已居世界前列，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)量占全球市場(chǎng)的1/2。 酚醛塑料: 酚醛塑料是以酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入填料和各種助劑，經(jīng)一定成型工藝制得的塑料。 酚醛塑料常用作：PF模塑料制品、PF層壓制品、PF泡沫塑料制品、PF纖維制品、PF鑄造制品、PF封裝材料等六種。1.4.1酚醛模塑料 酚醛模塑料又稱(chēng)為酚醛壓塑粉，以酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入粉狀填料、固化劑、潤(rùn)滑劑、著色劑和增塑劑等添加劑，經(jīng)一定加工工藝制成的粉狀物料。 （1）酚醛模塑料的組成）酚醛模塑料的組成a.樹(shù)脂樹(shù)脂 選用熱塑性選用熱塑性PF或甲階熱固性或甲階熱固性PF粉末，占總質(zhì)量的粉末，占總質(zhì)量的3555，主要，主要起粘合作用，將其它組分粘接起來(lái)成為

12、起粘合作用，將其它組分粘接起來(lái)成為一個(gè)整體。樹(shù)脂的性質(zhì)在一定程度上決一個(gè)整體。樹(shù)脂的性質(zhì)在一定程度上決定制品的最終性能。定制品的最終性能。b.填料 填料是酚醛模塑料的重要組成部分，加入量為3060。填料的性質(zhì)影響制品的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、電絕緣性和成本的高低，視制品的性能要求而選用。c.固化劑固化劑 選用熱塑性選用熱塑性PF時(shí)加入，常用時(shí)加入，常用六六亞甲基四胺亞甲基四胺，一般用量為樹(shù)脂質(zhì)量的，一般用量為樹(shù)脂質(zhì)量的1015，用量過(guò)多過(guò)少都不宜。，用量過(guò)多過(guò)少都不宜。d.增塑劑增塑劑 改善改善PF的可塑性及流動(dòng)性，常的可塑性及流動(dòng)性，常用內(nèi)增塑劑為用內(nèi)增塑劑為水水或或糠醛糠醛等，外增塑劑為等，外增

13、塑劑為二二甲苯甲苯及及苯乙烯苯乙烯等。等。e.促進(jìn)劑 常用促進(jìn)劑為氧化鎂或氧化鈣等，加入量為樹(shù)脂質(zhì)量的2左右。f.潤(rùn)滑劑 常用的潤(rùn)滑劑有硬脂酸鋅、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、硬脂酸和油酸等，加入量為樹(shù)脂質(zhì)量的12左右。g.其它添加劑 防霉劑、抗靜電劑、阻燃劑等。（2）酚醛模塑料的加工成型l壓塑法 溫度為150190，壓力為1030MPa。制品形狀簡(jiǎn)單、厚壁時(shí)取溫度、壓力的下限；制品形狀復(fù)雜、薄壁時(shí)取溫度、壓力的上限。l注塑法 酚醛模塑料的注塑對(duì)原料、注塑機(jī)和生產(chǎn)工藝參數(shù)的控制等均有特殊要求。 （3）酚醛模塑料的性能與應(yīng)用 酚醛模塑料制品具有良好的力學(xué)強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性，使用溫度范

14、圍寬。但一般為深色。 酚醛模塑料制品主要用作電器絕緣件、日用品、汽車(chē)電器和儀表零件等。1.4.2酚醛層合制品酚醛層合制品 酚醛層合制品是由填料浸漬堿酚醛層合制品是由填料浸漬堿法酚醛樹(shù)脂后，再將溶劑除去，然法酚醛樹(shù)脂后，再將溶劑除去，然后經(jīng)加熱加壓（溫度后經(jīng)加熱加壓（溫度155180，壓力為壓力為512MPa）層壓處理后固）層壓處理后固化成為層壓板、管材或其它形狀的化成為層壓板、管材或其它形狀的制品。制品。（1）酚醛層合制品的組成樹(shù)脂 選用熱固性甲階PF乳液或乙醇溶液?；?片狀的牛皮紙、石棉布、玻璃布和棉布等。（2）酚醛層合制品的性能及應(yīng)用）酚醛層合制品的性能及應(yīng)用 酚醛層合制品相對(duì)密度小、吸

15、水小、酚醛層合制品相對(duì)密度小、吸水小、力學(xué)強(qiáng)度高、電絕緣性好、熱導(dǎo)率低、力學(xué)強(qiáng)度高、電絕緣性好、熱導(dǎo)率低、摩擦系數(shù)小，可任意機(jī)械加工。摩擦系數(shù)小，可任意機(jī)械加工。酚醛層合制品主要用于印刷線路板及酚醛層合制品主要用于印刷線路板及機(jī)械零件等。機(jī)械零件等。（1）酚醛泡沫塑料的組成u酸法酚醛泡沫塑料 用熱塑性PF，加入發(fā)泡劑（如碳酸氫鈉）、固化劑（六甲基四胺）等，加熱到100150時(shí)，樹(shù)脂熔融，發(fā)泡劑開(kāi)始分解或氣化而鼓泡，同時(shí)樹(shù)脂縮聚而硬化形成泡沫塑料，即可制成泡沫塑料 。1.4.3酚醛泡沫塑料酚醛泡沫塑料u堿法酚醛泡沫塑料堿法酚醛泡沫塑料 將熱固性甲階將熱固性甲階PF樹(shù)脂與發(fā)泡液混合，無(wú)樹(shù)脂與發(fā)泡液

16、混合，無(wú)需加熱，靠發(fā)泡液與樹(shù)脂反應(yīng)熱促使制發(fā)泡需加熱，靠發(fā)泡液與樹(shù)脂反應(yīng)熱促使制發(fā)泡劑分解而發(fā)泡，同時(shí)樹(shù)脂縮聚而硬化形成泡劑分解而發(fā)泡，同時(shí)樹(shù)脂縮聚而硬化形成泡沫塑料。沫塑料。 發(fā)泡液由酸性固化劑（苯磺酸、酚磺酸發(fā)泡液由酸性固化劑（苯磺酸、酚磺酸等）、發(fā)泡劑（如偶氮化合物類(lèi)）和表面活等）、發(fā)泡劑（如偶氮化合物類(lèi)）和表面活性劑（如聚乙二醇等）組成。性劑（如聚乙二醇等）組成。（2）酚醛泡沫塑料的特性 酚醛泡沫塑料具有良好的耐熱性、阻燃性、壓縮強(qiáng)度，長(zhǎng)期使用溫度為130150，在200下開(kāi)始發(fā)生熱氧化降解，脆性較大。 （3）酚醛泡沫塑料的應(yīng)用）酚醛泡沫塑料的應(yīng)用 酚醛泡沫塑料現(xiàn)在主要用作中央空調(diào)酚醛

17、泡沫塑料現(xiàn)在主要用作中央空調(diào)風(fēng)管、冷熱輸送管道、飛機(jī)、船舶、賓風(fēng)管、冷熱輸送管道、飛機(jī)、船舶、賓館及娛樂(lè)包廂等隔熱、隔音材料等。館及娛樂(lè)包廂等隔熱、隔音材料等。1.4.4 改性酚醛塑料PF樹(shù)脂共混改性的目的：改善其韌性，提高耐熱性和粘結(jié)性能。PF樹(shù)脂與塑煉后的丁腈橡膠或熱塑性彈性體、填料等各種助劑混合，得到抗沖擊級(jí)酚醛塑料，可克服PF的脆性，提高其耐低溫性能、沖擊強(qiáng)度和韌性。所得混合物呈以酚醛樹(shù)脂為連續(xù)相，丁腈橡膠為分散相的“海島”結(jié)構(gòu)熱塑性熱塑性PF樹(shù)脂與樹(shù)脂與PVC樹(shù)脂以及其它各樹(shù)脂以及其它各種助劑（填料、固化劑、潤(rùn)滑劑、顏種助劑（填料、固化劑、潤(rùn)滑劑、顏料等）混合后再用雙輥開(kāi)煉機(jī)輥壓，料

18、等）混合后再用雙輥開(kāi)煉機(jī)輥壓，可制成耐酸及耐水蒸氣性能優(yōu)良的增可制成耐酸及耐水蒸氣性能優(yōu)良的增韌酚醛塑料。韌酚醛塑料。熱塑性PF樹(shù)脂與CPE共混，加入合適的相容劑，可使PF樹(shù)脂的沖擊強(qiáng)度大幅度提高。CPE價(jià)格低，來(lái)源廣，因此開(kāi)發(fā)CPE增韌酚醛塑料有著良好前景。2.1氨基樹(shù)脂及塑料的簡(jiǎn)介氨基樹(shù)脂及塑料的簡(jiǎn)介 氨基樹(shù)脂是以含有氨基或酰胺基的單體如脲、氨基樹(shù)脂是以含有氨基或酰胺基的單體如脲、三聚氰胺及苯胺等與醛類(lèi)單體如甲醛經(jīng)縮聚反三聚氰胺及苯胺等與醛類(lèi)單體如甲醛經(jīng)縮聚反應(yīng)而制成的聚合物（應(yīng)而制成的聚合物（AF），其中脲甲醛（脲醛），其中脲甲醛（脲醛）樹(shù)脂（樹(shù)脂（UF）和三聚氰胺（蜜胺）甲醛樹(shù)脂（）和

19、三聚氰胺（蜜胺）甲醛樹(shù)脂（MF）最為常用。最為常用。AF樹(shù)脂是產(chǎn)量最大的熱固性樹(shù)脂品樹(shù)脂是產(chǎn)量最大的熱固性樹(shù)脂品種。種。 氨基樹(shù)脂的最大用途為刨花板和膠合板的粘氨基樹(shù)脂的最大用途為刨花板和膠合板的粘合劑，其次為涂料和纖維，塑料制品僅占合劑，其次為涂料和纖維，塑料制品僅占10左右。左右。2.2 脲醛樹(shù)脂脲醛樹(shù)脂2.2.1 脲醛樹(shù)脂的合成脲醛樹(shù)脂的合成 脲醛樹(shù)脂是以脲和甲醛在脲醛樹(shù)脂是以脲和甲醛在1：1.52的比例下的比例下經(jīng)縮聚反應(yīng)而制成的聚合物。制造不同脲醛塑料經(jīng)縮聚反應(yīng)而制成的聚合物。制造不同脲醛塑料的脲醛樹(shù)脂不同。的脲醛樹(shù)脂不同。用于泡沫塑料的脲醛樹(shù)脂，要求聚合度高，樹(shù)脂用于泡沫塑料的脲醛

20、樹(shù)脂，要求聚合度高，樹(shù)脂水溶液的粘度高，反應(yīng)程度大，甲醛的用量大，水溶液的粘度高，反應(yīng)程度大，甲醛的用量大，縮聚溫度高；縮聚溫度高；用于模塑粉的脲醛樹(shù)脂，要求粘度低，縮聚度小，用于模塑粉的脲醛樹(shù)脂，要求粘度低，縮聚度小，相應(yīng)的反應(yīng)程度低，甲醛的用量小，縮聚溫度也相應(yīng)的反應(yīng)程度低，甲醛的用量小，縮聚溫度也相對(duì)較低；相對(duì)較低；用于層壓塑料的脲醛樹(shù)脂，聚合度和粘度要求介用于層壓塑料的脲醛樹(shù)脂，聚合度和粘度要求介于前兩者之間。于前兩者之間。 UF樹(shù)脂合成反應(yīng)機(jī)理研究樹(shù)脂合成反應(yīng)機(jī)理研究 經(jīng)典理論認(rèn)為，經(jīng)典理論認(rèn)為，UF樹(shù)脂的合成分為兩個(gè)階段。第樹(shù)脂的合成分為兩個(gè)階段。第一階段在中性或弱堿性（一階段在中

21、性或弱堿性（pH=78）介質(zhì)中，尿素與甲）介質(zhì)中，尿素與甲醛進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)即加成反應(yīng)，可生成一羥、二羥醛進(jìn)行羥甲基化反應(yīng)即加成反應(yīng)，可生成一羥、二羥 、三羥和四羥甲基脲，其中四羥甲基脲從未分離出來(lái)過(guò)。三羥和四羥甲基脲，其中四羥甲基脲從未分離出來(lái)過(guò)。 第二階段在酸性條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，當(dāng)分子量達(dá)第二階段在酸性條件下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，當(dāng)分子量達(dá)到一定程度時(shí)，將反應(yīng)液的到一定程度時(shí)，將反應(yīng)液的pH值調(diào)至值調(diào)至89，并降溫至常，并降溫至常溫，得到脲醛樹(shù)脂的初期縮合液。溫，得到脲醛樹(shù)脂的初期縮合液。 公認(rèn)的反應(yīng)如下所示公認(rèn)的反應(yīng)如下所示 （1）尿素和甲醛在中性或弱堿性介質(zhì)中進(jìn)行尿素和甲醛在中性或弱堿性介質(zhì)

22、中進(jìn)行加成加成反應(yīng)反應(yīng) （2）在在酸性條件酸性條件下，羥甲基與氨基或羥甲基及羥下，羥甲基與氨基或羥甲基及羥甲基之間進(jìn)行甲基之間進(jìn)行縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)。CONH2+NHOC2NHHCHOCH2OHH2NHCHOHOH2C NHCH2OHCONHH2NCONH2NCH2OH+CH2NNH2OCNH+ H2ONNCH2OH+CH2N+ H2OOCH2OCH2NH+NNCH2OH+CH2N+ H2OOCH2OCH2NH2.2.2脲醛樹(shù)脂的固化脲醛樹(shù)脂的固化 脲醛樹(shù)脂的固化是在加熱到脲醛樹(shù)脂的固化是在加熱到130160下，下， 樹(shù)脂分子鏈中的羥甲基與另一分子鏈中氮原子上的樹(shù)脂分子鏈中的羥甲基與另一分子鏈中

23、氮原子上的活潑氫反應(yīng)生成次甲基鍵活潑氫反應(yīng)生成次甲基鍵;或者分子鏈中羥甲基之或者分子鏈中羥甲基之間的相互反應(yīng)形成甲醚鍵，而甲醚鍵在加熱時(shí)不穩(wěn)間的相互反應(yīng)形成甲醚鍵，而甲醚鍵在加熱時(shí)不穩(wěn)定，易脫去甲醛并形成次甲基鍵；進(jìn)一步縮聚形成定，易脫去甲醛并形成次甲基鍵；進(jìn)一步縮聚形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。交聯(lián)結(jié)構(gòu)。 為加快反應(yīng)速度，可加入固化劑如硫酸鋅、磷為加快反應(yīng)速度，可加入固化劑如硫酸鋅、磷酸三丁酯、氨基磺酸銨、草酸二乙酯。酸三丁酯、氨基磺酸銨、草酸二乙酯。 脲醛粘合劑固化時(shí)常用銨鹽如氯化銨作固化劑。脲醛粘合劑固化時(shí)常用銨鹽如氯化銨作固化劑。 2.3 脲醛塑料脲醛塑料2.3.1脲醛模塑粉脲醛模塑粉 脲醛模塑料又稱(chēng)

24、為壓縮粉和電壓粉，脲醛模塑料又稱(chēng)為壓縮粉和電壓粉，以脲醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入填料、固化劑及以脲醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入填料、固化劑及潤(rùn)滑劑等添加劑，經(jīng)一定加工工藝制成的潤(rùn)滑劑等添加劑，經(jīng)一定加工工藝制成的粉狀物料。日本為最大的海外生產(chǎn)商。粉狀物料。日本為最大的海外生產(chǎn)商。（1）脲醛模塑料的組成）脲醛模塑料的組成A、樹(shù)脂樹(shù)脂 選用低聚合度、低粘度的脲醛樹(shù)脂，易于選用低聚合度、低粘度的脲醛樹(shù)脂，易于浸漬填料和其它組分，主要起粘合作用。浸漬填料和其它組分，主要起粘合作用。B、填料填料 填料是脲醛模塑料的重要組成部分，加入填料是脲醛模塑料的重要組成部分，加入量為量為2535。加入填料可改善制品的耐熱性、。加入填

25、料可改善制品的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性及剛性等和降低成本。常用的填料有玻尺寸穩(wěn)定性及剛性等和降低成本。常用的填料有玻璃纖維、木粉、云母等。璃纖維、木粉、云母等。C、固化劑固化劑 在模塑溫度下加快固化反應(yīng)速度。常用在模塑溫度下加快固化反應(yīng)速度。常用磷酸三甲酯、氨基磺酸銨、草酸、鄰苯二甲酸和苯磷酸三甲酯、氨基磺酸銨、草酸、鄰苯二甲酸和苯甲酸等，一般用量為總物料質(zhì)量的甲酸等，一般用量為總物料質(zhì)量的0.22，在，在常溫下不起或少起作用，在加熱時(shí)可分解產(chǎn)生能加常溫下不起或少起作用，在加熱時(shí)可分解產(chǎn)生能加快固化反應(yīng)速度的酸性物質(zhì)。快固化反應(yīng)速度的酸性物質(zhì)。D、穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑 可與少量分解的固化劑反應(yīng)，提高模塑可與

26、少量分解的固化劑反應(yīng)，提高模塑粉的貯存期。常用穩(wěn)定劑為六次甲基四胺及碳酸銨粉的貯存期。常用穩(wěn)定劑為六次甲基四胺及碳酸銨等，加入量為物料總量的等，加入量為物料總量的0.22左右。左右。E、潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑 增加物料的流動(dòng)性，并使物料易于脫模。常增加物料的流動(dòng)性，并使物料易于脫模。常用的潤(rùn)滑劑有硬脂酸鹽和無(wú)機(jī)酸酯類(lèi)如硬脂用的潤(rùn)滑劑有硬脂酸鹽和無(wú)機(jī)酸酯類(lèi)如硬脂酸甘油酯、硬脂酸環(huán)己酯等，加入量為物料酸甘油酯、硬脂酸環(huán)己酯等，加入量為物料總量的總量的0.11.5左右。左右。F、增塑劑增塑劑 只在高聚合度樹(shù)脂模塑粉中加入，可提高其只在高聚合度樹(shù)脂模塑粉中加入，可提高其流動(dòng)性，改善產(chǎn)品的韌性和沖擊強(qiáng)度。常用流動(dòng)

27、性，改善產(chǎn)品的韌性和沖擊強(qiáng)度。常用內(nèi)增塑劑為縮水甘油醚內(nèi)增塑劑為縮水甘油醚a(bǔ)-甲苯基醚等。加甲苯基醚等。加入量為物料總量的入量為物料總量的515左右。左右。G、著色劑著色劑 無(wú)機(jī)顏料用量一般為物料總量的無(wú)機(jī)顏料用量一般為物料總量的0.55左右；有機(jī)顏料用量一般為物料總量的左右；有機(jī)顏料用量一般為物料總量的0.010.5左右。左右。（2）脲醛模塑料的加工成型）脲醛模塑料的加工成型A、壓制法壓制法: 一般加工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的制品。一般加工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的制品。 工藝條件為：工藝條件為： 預(yù)熱溫度為預(yù)熱溫度為70-80，模壓溫度為，模壓溫度為135-140，壓力為壓力為24-25MPa，時(shí)間為時(shí)間為1-2min

28、。厚制品宜用低溫長(zhǎng)時(shí)間；厚制品宜用低溫長(zhǎng)時(shí)間； 薄制品宜用高溫短時(shí)間。薄制品宜用高溫短時(shí)間。B、注塑法注塑法: 一般生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品。一般生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品。 工藝條件：工藝條件： 料筒溫度后段為料筒溫度后段為45-55，前段溫度為，前段溫度為75-100，噴嘴溫度噴嘴溫度85-110，模具溫度為模具溫度為140-150，注塑壓力為注塑壓力為98-180MPa。 氨基塑料氨基塑料 氨基塑料是以氨基樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入填料和各氨基塑料是以氨基樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入填料和各種助劑，經(jīng)一定成型工藝制得的熱固性塑料。具有種助劑，經(jīng)一定成型工藝制得的熱固性塑料。具有良好的力學(xué)強(qiáng)度和電絕緣性，堅(jiān)硬，耐刮傷，無(wú)色良

29、好的力學(xué)強(qiáng)度和電絕緣性，堅(jiān)硬，耐刮傷，無(wú)色半透明，可制成色彩鮮艷的各種塑料制品。廣泛用半透明，可制成色彩鮮艷的各種塑料制品。廣泛用于餐具、日用、建筑、電器絕緣及裝飾面板等。于餐具、日用、建筑、電器絕緣及裝飾面板等。 有機(jī)纖維增強(qiáng)的氨基模塑料，適用于要求沖擊有機(jī)纖維增強(qiáng)的氨基模塑料，適用于要求沖擊性能較高、耐磨性好、耐熱性好和顏色鮮艷的又必性能較高、耐磨性好、耐熱性好和顏色鮮艷的又必須是由熱固性塑料制造的低壓電器絕緣結(jié)構(gòu)件；同須是由熱固性塑料制造的低壓電器絕緣結(jié)構(gòu)件；同時(shí)，也適用于對(duì)絕緣材料的游離氨和游離甲醛含量時(shí)，也適用于對(duì)絕緣材料的游離氨和游離甲醛含量有要求的低壓電器絕緣結(jié)構(gòu)件，以防止絕緣材

30、料對(duì)有要求的低壓電器絕緣結(jié)構(gòu)件，以防止絕緣材料對(duì)銀觸頭的腐蝕。銀觸頭的腐蝕。 （3）脲醛模塑料的性能與應(yīng)用）脲醛模塑料的性能與應(yīng)用脲醛模塑料制品的色澤鮮艷，光澤如玉，耐油、脲醛模塑料制品的色澤鮮艷，光澤如玉，耐油、弱酸及有機(jī)溶劑，表面硬度高，無(wú)臭無(wú)味。弱酸及有機(jī)溶劑，表面硬度高，無(wú)臭無(wú)味。脲醛模塑料在脲醛模塑料在0左右拉伸和沖擊性能最好，左右拉伸和沖擊性能最好，隨溫度升高性能迅速下降。壓縮和蠕變性能在隨溫度升高性能迅速下降。壓縮和蠕變性能在室溫時(shí)最好。使用溫度范圍較寬。室溫時(shí)最好。使用溫度范圍較寬。脲醛模塑料電絕緣性?xún)?yōu)良，耐電弧性好，可用脲醛模塑料電絕緣性?xún)?yōu)良，耐電弧性好，可用于低頻電絕緣材料

31、，但電性能受溫度和濕度的于低頻電絕緣材料，但電性能受溫度和濕度的影響較大。影響較大。 脲醛模塑料制品主要用作色澤鮮艷的日用脲醛模塑料制品主要用作色澤鮮艷的日用品、裝飾品及低頻電絕緣零件等。品、裝飾品及低頻電絕緣零件等。2.3.2脲醛層壓塑料脲醛層壓塑料 脲醛層壓塑料是由填料浸漬脲醛樹(shù)脂水溶液脲醛層壓塑料是由填料浸漬脲醛樹(shù)脂水溶液后再將水除去后經(jīng)加熱加壓（溫度后再將水除去后經(jīng)加熱加壓（溫度150，壓力，壓力為為1012MPa）固化，再保壓冷卻至）固化，再保壓冷卻至50以下以下成為層壓制品。成為層壓制品。（1）脲醛層壓塑料的組成）脲醛層壓塑料的組成 樹(shù)脂樹(shù)脂 選用三聚氰胺改性的脲醛樹(shù)脂水溶液。選用

32、三聚氰胺改性的脲醛樹(shù)脂水溶液。 基材基材 片狀的棉織品和玻璃布等。片狀的棉織品和玻璃布等。（2）脲醛層壓塑料的應(yīng)用）脲醛層壓塑料的應(yīng)用 脲醛層壓塑料主要用于桌椅面板、船艙、家脲醛層壓塑料主要用于桌椅面板、船艙、家具、圖版和建筑裝飾材料等。具、圖版和建筑裝飾材料等。2.3.3 脲醛泡沫塑料脲醛泡沫塑料脲醛泡沫塑料以機(jī)械發(fā)泡為主。脲醛泡沫塑料以機(jī)械發(fā)泡為主。樹(shù)脂：脲樹(shù)脂：脲 100份，濃度為份，濃度為300g/L的甲醛水溶的甲醛水溶 液液 300份份,甘油增塑劑甘油增塑劑20份；份；發(fā)泡液：二丁基萘碳酸鈉發(fā)泡液：二丁基萘碳酸鈉 10份，間苯二酚份，間苯二酚 10份，份，磷酸磷酸15份，水份，水65

33、份；份；樹(shù)脂與發(fā)泡液的比例為：樹(shù)脂與發(fā)泡液的比例為：5：2 脲醛泡沫塑料質(zhì)輕，相對(duì)密度不及軟木的十脲醛泡沫塑料質(zhì)輕，相對(duì)密度不及軟木的十分之一，導(dǎo)熱率低，具有耐腐蝕性，價(jià)廉。但強(qiáng)分之一，導(dǎo)熱率低，具有耐腐蝕性，價(jià)廉。但強(qiáng)度低，壓縮強(qiáng)度僅為度低，壓縮強(qiáng)度僅為0.025-0.05MPa，沖擊性能，沖擊性能差，對(duì)水及水氣的作用不穩(wěn)定。差，對(duì)水及水氣的作用不穩(wěn)定。 主要用作隔熱、隔音材料等。一般在現(xiàn)場(chǎng)邊主要用作隔熱、隔音材料等。一般在現(xiàn)場(chǎng)邊施工邊發(fā)泡。施工邊發(fā)泡。2.4 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂（蜜胺樹(shù)脂三聚氰胺甲醛樹(shù)脂（蜜胺樹(shù)脂MF）2.4.1 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的合成三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的合成 三聚氰胺甲醛樹(shù)脂

34、是在弱堿條件下，以三聚氰胺三聚氰胺甲醛樹(shù)脂是在弱堿條件下，以三聚氰胺和甲醛經(jīng)縮聚反應(yīng)而制成的聚合物。和甲醛經(jīng)縮聚反應(yīng)而制成的聚合物。CNCNCNNH2H2NNH2 6HCHOCNCNCNNHCH2OHHOH2CHNNHCH2OHCNCNCNHOH2CHNNHCH2OHNHCH2NCCH2OHNCNCNNHCH2OHNHCH2OHu粘合劑用粘合劑用MF樹(shù)脂樹(shù)脂 控制三聚氰胺與甲醛的摩爾比為控制三聚氰胺與甲醛的摩爾比為1：2-3，在，在80-100，PH值為值為8.0條件下進(jìn)行縮聚條件下進(jìn)行縮聚；u模塑粉用模塑粉用MF樹(shù)脂樹(shù)脂 控制三聚氰胺與甲醛的摩爾比為控制三聚氰胺與甲醛的摩爾比為1：23，PH

35、值為值為78，在，在80左右反應(yīng)至所需縮聚程度。最后反應(yīng)體系用左右反應(yīng)至所需縮聚程度。最后反應(yīng)體系用三乙醇胺等調(diào)解至強(qiáng)堿性（三乙醇胺等調(diào)解至強(qiáng)堿性（PH值為值為10），以增加貯存），以增加貯存的穩(wěn)定性。的穩(wěn)定性。u層壓塑料用層壓塑料用MF樹(shù)脂樹(shù)脂 控制三聚氰胺與甲醛的摩爾比為控制三聚氰胺與甲醛的摩爾比為1：23，在，在80、PH值大于值大于7條件下縮聚至一定程度，反應(yīng)結(jié)束后維持條件下縮聚至一定程度，反應(yīng)結(jié)束后維持PH值在值在8.510.0之間。之間。2.4.2三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的固化三聚氰胺甲醛樹(shù)脂的固化 MF樹(shù)脂的固化是在加熱到樹(shù)脂的固化是在加熱到130150下，下，使樹(shù)脂分子鏈中的羥甲基與另

36、一分子鏈中氮原使樹(shù)脂分子鏈中的羥甲基與另一分子鏈中氮原子上的活潑氫反應(yīng)生成次甲基鍵，或者分子鏈子上的活潑氫反應(yīng)生成次甲基鍵，或者分子鏈中羥甲基之間的相互反應(yīng)形成甲醚鍵，而甲醚中羥甲基之間的相互反應(yīng)形成甲醚鍵，而甲醚鍵在加熱時(shí)不穩(wěn)定，易脫去甲醛并形成次甲基鍵在加熱時(shí)不穩(wěn)定，易脫去甲醛并形成次甲基鍵；再進(jìn)一步縮聚形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。鍵；再進(jìn)一步縮聚形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。 無(wú)需加入固化劑。少量酸性催化劑可加快固無(wú)需加入固化劑。少量酸性催化劑可加快固化反應(yīng)速度。化反應(yīng)速度。2.5三聚氰胺甲醛塑料三聚氰胺甲醛塑料2.5.1三聚氰胺甲醛模塑料三聚氰胺甲醛模塑料 MF模塑料又稱(chēng)為壓縮粉或蜜胺粉，以弱堿模塑料又稱(chēng)為壓縮粉或蜜胺粉，以弱堿性的性的MF樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入填料、穩(wěn)定劑及潤(rùn)樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入填料、穩(wěn)定劑及潤(rùn)滑劑等添加劑，經(jīng)一定加工工藝制成的粉狀物滑劑等添加劑，經(jīng)一定加工工藝制成的粉狀物料。料。（1）MF模塑料的組成模塑料的組成 A、樹(shù)脂樹(shù)脂 選用弱堿性的選用弱堿性的MF樹(shù)脂樹(shù)脂 B、填料填料 常用的填料有常用的填料有a-纖維素、二氧化硅、纖維素、二氧化硅、木粉、棉等。木粉、棉等。（2）MF模塑料的加工成型模塑料的加工成型a、壓制法壓制法: 一般加工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的制品。一般加工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的制品。 工藝條件為：溫度為工藝條件為：溫度為145-165，