第八章熱固性塑料

第八章常用熱固性樹脂及塑料什么是熱固性塑料？一般具有剛性和硬度大、尺寸穩(wěn)定性好、耐熱、耐燃、價(jià)格低廉等特性。它有什么特性？

但由于成型加工效率低，遠(yuǎn)沒有熱塑性塑料應(yīng)用廣泛。

第一節(jié)酚醛樹脂及塑料

酚醛樹脂（PF）是由酚類與醛類縮聚制得的聚合物，是合成樹脂中發(fā)現(xiàn)最早、最先實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的樹脂品種，迄今已有近百年的歷史。

由于它原料易得，合成簡(jiǎn)便，價(jià)格低廉，制成的酚醛塑料具有良好的電性能、力學(xué)性能、耐熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性，因而，在塑料生產(chǎn)中至今仍占有相當(dāng)重要的地位。一、酚醛樹脂的合成用堿（NaOH等）作催化劑，苯酚與甲醛，苯酚與甲醛生成的羥甲基酚是穩(wěn)定的，能繼續(xù)生成二羥甲基酚和三羥甲基酚：

然后，這些產(chǎn)物再縮聚，生成具有游離羥甲基(—CH2OH)的PF：

M=2～5，m+n=4～10

該樹脂稱為甲階PF，能溶于酒精、丙酮及堿的水溶液中。可進(jìn)一步反應(yīng)的羥甲基和反應(yīng)活性點(diǎn)，受熱時(shí)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橐译APF，即不溶于堿液中，可部分或全部溶解于丙酮或酒精中。若升高溫度使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行則轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗鄣捏w型結(jié)構(gòu)的丙階PF。生產(chǎn)中使用的是哪一個(gè)階級(jí)的樹脂？一般生產(chǎn)中使用的是甲階PF或乙階PF二、酚醛樹脂模塑粉的制備與應(yīng)用

1、酚醛樹脂(酸法)模塑粉的制備PF模塑粉又稱壓塑粉，其制備工藝如下：原、輔材料混合溫度約為100～150℃部分達(dá)到乙階段冷卻粉碎過篩并批包裝模塑粉配方2、模塑粉的性能和應(yīng)用（1）性能PF模塑粉制成的制品其剛度和表面硬度高，使用溫度范圍寬，具有良好的電性能、化學(xué)穩(wěn)定性和阻燃性。加入的填料和助劑的品種及數(shù)量不同，其性能之間有一定差異。表8-2給出了幾種PF模塑材料及制品的性能比較。

（2）應(yīng)用PF模壓塑料的種類：如電氣類、絕緣類、高頻類、高電壓類、耐酸類、濕熱類、耐熱類、日用類等；

成型：需在150～190℃的溫度及15～20MPa的壓力下，采用模壓法或鑄壓(傳遞)法成型；此外，經(jīng)過特殊配方后PF模塑粉也可用特殊注射機(jī)進(jìn)行注射成型。制品：制品主要用作電器方面的絕緣件，也可用于制造日用品和機(jī)械零件等。

三、酚醛樹脂層壓塑料

1、層壓塑料的概念層壓塑料是由堿法酚醛樹脂浸漬過的片狀填料經(jīng)干燥、加熱、加壓固化所制成的板狀或片狀塑料制品。

主要成分是酚醛樹脂和填料。填料：紙張、棉布、石棉布、玻璃纖維及其織物等。工業(yè)配件模壓成型PF樹脂浸漬片狀填料疊合加熱、加壓板、管、棒狀層壓制品干燥2、酚醛樹脂層壓塑料的生產(chǎn)3、層壓塑料的性能與應(yīng)用（1）性能特點(diǎn)

密度小力學(xué)強(qiáng)度高電性能好熱導(dǎo)率低、摩擦系數(shù)小易于機(jī)械加工。

表8-3列出了PF層壓制品的性能。

（2）層壓塑料的應(yīng)用①玻璃布層壓板是電器工業(yè)中的重要絕緣材料，廣泛地用于電機(jī)及電器設(shè)備；②布及木質(zhì)層壓板在機(jī)器制造業(yè)中，可制成無噪聲齒輪、軸瓦及其它零件；③石棉層壓板主要用作剎車片及離合器片等；④以玻璃纖維織物為基材力學(xué)性能和耐熱性好，可作為結(jié)構(gòu)材料使用，用于飛機(jī)、汽車、船舶、電氣等方面；

第二節(jié)不飽和聚酯樹脂及塑料一、不飽和聚酯樹脂的概念

什么是飽和聚酯？

不飽和聚酯(UP)是指分子主鏈上含有不飽和雙鍵的聚酯，由不飽和及部分飽和二元酸與飽和二元醇縮聚而成，在縮聚反應(yīng)結(jié)束后趁熱加入一定量交聯(lián)單體配制成黏稠的液體樹脂。不飽和雙鍵聚酯玻璃鋼占不飽和聚酯樹脂總產(chǎn)量的70%～80%涂料粘接劑膠泥黏稠的液狀不飽和聚酯樹脂玻璃纖維增強(qiáng)塑料制品俗稱聚酯玻璃鋼玻璃鋼是玻璃纖維與一種或數(shù)種熱固性或熱塑性樹脂復(fù)合而成的纖維增強(qiáng)塑料材料。聚酯玻璃鋼具有優(yōu)異的力學(xué)性能、防蝕性能，質(zhì)輕，成型加工方便，可代替金屬應(yīng)用于汽車、航空、造船、化工、建筑等方面。二、不飽和聚酯的合成和固化1、合成不飽和二元酸飽和二元酸苯乙烯、阻聚劑

二元醇

不銹鋼反應(yīng)釜,170～210℃縮聚反應(yīng)

1000～7000左右稀釋釜，攪拌均勻，90℃，稀釋冷卻過濾一定黏度的液體樹脂2、固化（1）固化的概念UP樹脂固化即通過固化劑引發(fā)分子結(jié)構(gòu)中的雙鍵與可聚合的苯乙烯交聯(lián)單體進(jìn)行自由基型共聚反應(yīng)，使線型不飽和聚酯分子鏈交聯(lián)成具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的體型分子，此過程即為固化。

一般，UP的固化過程也就是其成型過程，通過固化成型可制得多種UP塑料制品。過氧化二異丙苯（2）固化成型過程一定黏度的液體樹脂固化劑

熱固化體系

過氧化環(huán)己酮/環(huán)烷酸鈷室溫固化體系壓制成型制品澆鑄成型制品玻璃鋼制品三、不飽和聚酯性能和應(yīng)用1、性能純UP樹脂透明性好，易著色，剛度、硬度和電性能亦較好。UP配方中加入各種填料和增強(qiáng)材料，性能有很大變化。UP玻璃鋼力學(xué)強(qiáng)度高于鋁合金，有些接近于鋼材，而其密度僅為鋼材的1/5～1/4，因而，可代替金屬用作承強(qiáng)結(jié)構(gòu)