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文檔簡介

11.1聚乙烯1.2聚丙烯1.3聚氯乙烯1.4聚苯乙烯類樹脂1.5酚醛樹脂1.6環(huán)氧樹脂1.7其它樹脂第1章通用塑料2高分子材料進展朱曉hm_zhuxl@3參考教材:

《高分子材料》(第二版)黃麗主編化學(xué)工業(yè)出版社,20104考核方式課堂提問和講解考勤筆試(70%)5第1章通用塑料6學(xué)時第2章工程塑料6學(xué)時第3章合成纖維4學(xué)時主要內(nèi)容及學(xué)時分配(24學(xué)時)第4章橡膠4學(xué)時第5章涂料和粘合劑4學(xué)時6塑料制品78910111213141516仿瓷餐具1718第1章通用塑料通用塑料是產(chǎn)量最大的,約占塑料總產(chǎn)量的80%。按照受熱后的性質(zhì)分為熱塑性塑料和熱固性塑料。人們?nèi)粘I钪惺褂玫脑S多制品都是由這些通用塑料制成。通用熱塑性塑料有聚乙烯類、聚丙烯類、聚氯乙烯類和聚苯乙烯類等。通用熱固性塑料有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯及氨基樹脂等。192021221.1聚乙烯1.2聚丙烯1.3聚氯乙烯1.4聚苯乙烯類樹脂1.5酚醛樹脂1.6環(huán)氧樹脂1.7其它樹脂第1章通用塑料23(PE-polyethylene)1.1.1概述1.1聚乙烯聚乙烯是指由乙烯單體自由基聚合而成的聚合物。最早出現(xiàn)的是低密度聚乙烯(LDPE),由高壓法合成。此后出現(xiàn)了低壓法合成的高密度聚乙烯(HDPE),線型低密度聚乙烯(LLDPE)是乙烯與少量-烯烴配位聚合得到的共聚物。還有超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、交聯(lián)聚乙烯(CPE)等。24結(jié)構(gòu)單元:支化結(jié)構(gòu):(a)HDPE分子鏈(b)LDPE分子鏈(c)LLDPE分子鏈1.1.2結(jié)構(gòu)與性能1.1聚乙烯25

PE塊狀料是半透明或不透明,薄膜是透明的,透明性隨結(jié)晶度提高而下降。PE易燃。(1)力學(xué)性能

PE屬于典型的軟而韌的聚合物材料,拉伸強度比較低,抗蠕變性差,抗沖擊性能比較好。受密度、結(jié)晶度和分子量的影響大。1.1聚乙烯1.1.2結(jié)構(gòu)與性能26(2)熱性能

PE的耐熱性不高。LDPE的使用溫度在80℃左右,HDPE為120℃。脆化溫度可達-50℃。

PE的熱導(dǎo)率較高,不宜作為良好的絕熱材料使用。(3)耐化學(xué)藥品性具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。表面是惰性的低能表面,粘附性差。1.1聚乙烯1.1.2結(jié)構(gòu)與性能27(4)電性能

PE無極性,吸濕性很低,因此電性能十分優(yōu)異。(5)環(huán)境性能

PE分子鏈上會產(chǎn)生少量羰基,在日光照射時會吸收光波,使制品最終變脆。

PE在許多活性物質(zhì)作用下會產(chǎn)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象,稱為環(huán)境應(yīng)力開裂,是PE的特有現(xiàn)象。1.1聚乙烯1.1.2結(jié)構(gòu)與性能28引起環(huán)境應(yīng)力開裂的活性物質(zhì)包括酯類、金屬皂類、硫化或磺化醇類、有機硅液體、潮濕土壤等。

產(chǎn)生原因可能是這些物質(zhì)在與聚乙烯接觸并向內(nèi)部擴散時會降低聚乙烯的內(nèi)聚能。在耐環(huán)境應(yīng)力開裂方面,LDPE比HDPE要好些。改善聚乙烯耐環(huán)境應(yīng)力的方法之一是設(shè)法降低材料的結(jié)晶度。提高分子量、降低分子量的分散性、交聯(lián),都可以改善PE的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性。1.1聚乙烯1.1.2結(jié)構(gòu)與性能29聚乙烯丙綸防水卷材30

PE絕大多數(shù)成型都是在熔融狀態(tài)下進行的。要根據(jù)熔體流動速率的大小選擇適當?shù)某尚凸に嚒?.1聚乙烯1.1.3加工性能1.1.4其他種類的PE分子量在100萬~300萬之間。線型分子結(jié)構(gòu),具有極佳的耐磨性,突出的高模量、高韌性,優(yōu)良的自潤滑性以及耐環(huán)境應(yīng)力開裂性等。是制備齒輪、軸承等摩擦件的材料。超高分子量PE(UHMWPE)311.1聚乙烯采用低壓聚合方法制備??梢詮V泛地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械、紡織工業(yè)、汽車制造業(yè)、煤礦、造紙、化工、食品工業(yè)等作不粘、耐磨、自潤滑的部件。還可制成PE纖維,強度高,耐磨性、抗沖擊性、耐腐蝕性、耐光性好,可用作繩索、纜繩、漁網(wǎng)、防彈衣等。超高分子量PE(UHMWPE)32331.1聚乙烯分子量在500~5000之間,外觀為白色或淡黃色的粉末或蠟狀物,又稱為聚乙烯蠟、合成蠟。生產(chǎn)方法有乙烯聚合法、高分子量PE裂解法和生產(chǎn)高分子量PE時的副產(chǎn)物。具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐濕性,熔體粘度低,電性能優(yōu)良,可作為良好的加工用助劑。近來對其進行共聚、氧化、接枝改性的研究增多,提高其溶解、乳化分散、潤滑等性能。低分子量PE(LHMWPE)氧化聚乙烯蠟341.1聚乙烯通過化學(xué)或輻射的方法在PE分子鏈間相互交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。CPE的物理和化學(xué)性能發(fā)生變化,力學(xué)性能和燃燒的滴落現(xiàn)象得到改善,耐環(huán)境應(yīng)力開裂現(xiàn)象減少,廣泛用于生產(chǎn)電線、電纜、熱水管材、熱收縮管和泡沫塑料等??梢酝ㄟ^高能輻射和化學(xué)交聯(lián)法進行交聯(lián)?;瘜W(xué)交聯(lián)法包括過氧化物交聯(lián)和硅烷交聯(lián)法。交聯(lián)PE(CPE)351.1聚乙烯茂金屬催化劑具有等活性中心的特點,其催化的聚烯烴不僅具有均勻的摩爾質(zhì)量及其分布,且具有均勻的支化分布,尤其是茂金屬催化的支化PE。

m-PE制成的薄膜具有優(yōu)異的薄膜強度和熱封性,但加工性能差,需要用LDPE共混加以改善。茂金屬PE(m-PE)36??松梨诨?埃能寶mPE35-05樹脂日本三井37381.1聚乙烯

HDPE或LDPE中仲碳原子上的H被Cl原子部分取代的無規(guī)聚合物。Cl原子含量為25%~40%時為軟質(zhì)材料,大于40%時為硬質(zhì)材料。氯化PE具有優(yōu)異的沖擊性能、阻燃性能、耐熱性能,耐磨性好。加工方法有直接加工法和硫化加工法。主要作為聚氯乙烯的增韌劑。氯化PE防水卷材高氯化聚乙烯鐵紅防銹漆391.1聚乙烯在SO2存在的條件下對PE進行氯化。一般氯含量為27%~45%,硫含量為1%~5%。又稱海泊隆(hypalon)。白色海綿狀彈性固體,具有優(yōu)良的耐氧、耐臭氧性,耐熱性、耐油性、阻燃性較好。是優(yōu)良的橡膠材料??捎糜谔烊幌鹉z或合成橡膠的改性,還可用于耐油、耐臭氧的防老化和耐腐蝕的襯墊、輸送帶、電纜絕緣層等。氯磺化PE(CSM)40方向機油管CSM混煉膠油漆底漆防腐漆411.1聚乙烯

乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)

柔性較大的熱塑性樹脂,EA含量增加,柔軟性和回彈性提高,極性提高。一般EA含量為20%~30%。具有優(yōu)良的耐低溫沖擊性能、耐應(yīng)力開裂性以及彎曲疲勞特性。主要用于制軟管。還可制玩具、低溫用密封圈、手術(shù)用袋、包裝薄膜等。乙烯共聚物421.1聚乙烯

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)VA含量10%~20%時為塑性材料,超過30%時為彈性材料。提高在溶劑中的溶解度,提高EVA與其他基材的粘接性和粘接強度。EVA拼圖,EVA地板膠,EVA積木,EVA拖鞋,EVA體育用品配件,EVA瑜伽墊等等。

VA含量低的EVA宜作重荷包裝袋和復(fù)合材料。VA含量10%~20%時作農(nóng)業(yè)和收縮包裝薄膜,VA含量20%~30%時可作粘合劑和纖維的涂層、涂料,或泡沫塑料。還常用作其他塑料的改性劑。乙烯共聚物43地板防潮膜441.1聚乙烯

乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)

熱穩(wěn)定性很高。MA含量一般為18%~24%。MA的加入使共聚物耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能改善,介電性能提高。容易制成薄膜,為無毒材料,可用作熱封合,接觸食品表面的薄膜。還適合于一次性手套和醫(yī)用設(shè)備。與其他樹脂共混可改進樹脂的沖擊強度和韌性,提高熱封合效果,促進粘合作用等。乙烯共聚物451.1聚乙烯

乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)

聚乙烯醇對氣體的透過率最低。EVOH共聚物是高度結(jié)晶的材料,常用的EVOH中乙烯含量為29%~48%。性能與共聚單體組成密切相關(guān)。EVOH的氣體阻隔性十分優(yōu)越,耐有機溶劑性好,可用來包裝食品和油類等。光澤度高,易印刷。

EVOH粒料可直接用來制復(fù)合薄膜或片材。乙烯共聚物泡沫聚丙烯和乙烯乙烯醇共擠出制造的食物托盤。461.1聚乙烯

離子共聚物(ionomer)

是一種兼具熱塑性和熱固性塑料特性的乙烯與不飽和羧酸的共聚物。乙烯共聚物將乙烯和不飽和羧酸的共聚物用鈉、鎂、鉀等的氫氧化物或其醇鹽、羧酸鹽處理,形成離子型的交聯(lián)鍵。471.1聚乙烯

離子共聚物(ionomer)

這種交聯(lián)鍵在加熱時解離,呈現(xiàn)熱塑性彈性體的性能。常溫下穩(wěn)定,交聯(lián)密度小,材料有類似于橡膠的彈性。抑制材料的結(jié)晶性,賦予材料透明性。可用于食品包裝薄膜。耐油類和腐蝕性產(chǎn)品。與鋁能很好粘合,可用于冷凍食品、藥品及電子產(chǎn)品的包裝。還可用于汽車零部件,滑雪鞋、運動鞋等,制成發(fā)泡板材等。乙烯共聚物481.1聚乙烯2008年,LLDPE以5%~6%的速率增長,而傳統(tǒng)的LDPE則處于停滯狀態(tài);而在2003~2006年間,LDPE的消費量略微下降,LLDPE的年均增長率達8.9%。目前,形勢似乎發(fā)生了逆轉(zhuǎn),LDPE占到上風,尤其是在歐洲。原因在于LDPE的易加工性抵消了LLDPE力學(xué)性能的優(yōu)勢,相比而言,LDPE需要更少的添加劑,而且不包含任何催化劑殘余物。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》491.1聚乙烯盡管如此,投資方仍關(guān)注于新的茂金屬級別PE的開發(fā)。Total新推出的用于衛(wèi)生產(chǎn)品薄膜的新的茂金屬PE就是例子。茂金屬PE的市場領(lǐng)導(dǎo)者ExxonMobil也繼續(xù)寄希望于創(chuàng)新,比如開發(fā)新的可替代LDPE/LLDPE共混物的LLDPE品級。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》501.1聚乙烯新的針對擠出涂層用途的LDPE品級是開發(fā)的熱點。密度較高(0.933g/cm3)、MFR低的LDPE,是制造吹塑-灌裝-封口瓶的理想材料,該類材料承受高消毒溫度比普通LDPE要強,且允許瓶厚減薄。

多峰HDPE適合特殊的用途,例如特別輕而強的編織布,其在當今的合理化農(nóng)業(yè)中起到重要的作用,比普通PE更容易加工。另一特殊用途是滾塑,這方面的改進不僅提供好的材料性能,還縮短了加工時間,降低了加工溫度。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》515253(PP-polypropylene)1.2聚丙烯聚丙烯按結(jié)構(gòu)不同分為等規(guī)、間規(guī)及無規(guī)三類。目前應(yīng)用的主要為等規(guī)PP。

PP優(yōu)點為電絕緣性和耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良、力學(xué)性能和耐熱性高、耐疲勞性好、價格低、加工性能好。缺點為低溫脆性大,耐老化性不好。注塑制品用量最大。擠出成型制品也很多,如紡織用的纖維和絲、薄膜、管材、片材等。中空制品可用于包裝容器。54濾袋551.2.1PP的結(jié)構(gòu)1.2聚丙烯

等規(guī)指數(shù)影響著PP的一系列性能。PP的分子量增大,熔體粘度增大,熔融溫度、硬度、屈服強度等卻降低。這是由于結(jié)晶度下降引起的。

PP制品屬球晶結(jié)構(gòu),有、、和擬六方4種晶型。球晶的種類、尺寸大小對制品性能影響大。偏光顯微鏡圖片56

PP樹脂為白色蠟狀固體,密度低。(1)力學(xué)性能與PE相比,PP的強度、剛度和硬度較高,但在塑料中仍偏低。沖擊強度對溫度的依賴性很大,低溫沖擊強度低。

PP具有優(yōu)良的抗彎曲疲勞性。1.2.2PP的性能1.2聚丙烯571.2.2PP的性能1.2聚丙烯(2)電性能具有優(yōu)異的電絕緣性能。耐電弧性好,但由于其低溫脆性,主要用于電信電纜的絕緣和電氣外殼。(3)熱性能

良好的耐熱性,可在100℃以上使用。適于制備醫(yī)用高壓消毒制品。是很好的絕熱保溫材料。581.2.2PP的性能1.2聚丙烯(4)耐化學(xué)藥品性耐化學(xué)腐蝕性很好,室溫下可在某些溶劑中溶脹。(5)環(huán)境性能耐候性差,需加入抗氧劑和光穩(wěn)定劑。(6)其他性能極易燃燒。透明性較差。591.2.3PP的加工性能1.2聚丙烯(1)吸水率很低。(2)熔體接近非牛頓流體,粘度對剪切速率和溫度都敏感。(3)成型收縮率較大。(4)受熱時容易氧化降解。(5)一次成型性優(yōu)良。601.2.4PP的改性1.2聚丙烯(1)

PP共聚物一般為丙烯和乙烯的共聚物,分為無規(guī)和嵌段共聚物。無規(guī)共聚物中乙烯含量為1%~7%。具有很高的抗沖擊性,主要用于高透明薄膜、上下水管、供暖管材及注塑制品。嵌段共聚物中乙烯含量為5%~20%,主要用于大型容器、中空吹塑容器、機械零件、電線電纜等,既有較好的剛性,又有好的低溫韌性。61621.2.4PP的改性1.2聚丙烯(2)

PP合金也稱為PP共混物。主要特點是采用相容劑和反應(yīng)性共混技術(shù)。

與HDPE共混改善PP的韌性,一般混入10%~40%的HDPE。

與乙丙橡膠、熱塑性彈性體共混改善PP的韌性和耐寒性。一般采用乙丙橡膠-聚丙烯-二烯烴三元共聚物(EPDM)與PP共混。631.2.4PP的改性1.2聚丙烯(2)

PP合金與聚酰胺共混

改善PP的耐熱性、耐磨性、抗沖擊性和染色性等。一般要加入相容劑,如順丁烯二酐與PP的接枝共聚物。接枝改性

是在PP分子鏈上引入適當極性的支鏈。接枝方法主要有溶液接枝、熔融接枝、懸浮接枝和固相接枝法??商岣逷P與其它聚合物的相容性,改善其染色性、抗靜電性、力學(xué)性能等。641.2.4PP的改性1.2聚丙烯(2)

PP合金

表面改性

分為化學(xué)改性和物理改性。目前物理改性應(yīng)用最廣泛,包括等離子體處理、光輻射處理、涂覆處理等。

填充PP

用粉末狀的碳酸鈣、陶土、滑石粉及云母等對PP進行填充,可改善PP的剛度、硬度、彈性模量等。一般要對填料進行活化處理。651.2.4PP的改性1.2聚丙烯(2)

PP合金

增強PP

增強劑主要是纖維,有玻璃纖維、碳纖維、滌綸纖維、尼龍等??煞譃槲锢斫Y(jié)合和化學(xué)結(jié)合型。玻璃纖維增強PP中,玻璃纖維用量為10%~40%。碳纖維增強的PP具有力學(xué)性能好、導(dǎo)電性好、蠕變小、耐磨性好。66噴嘴67離心通風機的主要特點是:葉輪、葉片和進風口采用玻璃纖維增強聚丙烯為原料,模具注塑成型的生產(chǎn)工藝。聚丙烯塑料離心通風機和貯罐681.2.4PP的改性1.2聚丙烯(2)

PP合金

茂金屬PP

以茂金屬為催化劑,得到的PP流動性能好、強度高、硬度大、耐熱性好且熔點低。主要用于包裝薄膜、汽車保險杠、片材、瓶及復(fù)合纖維等。691.2.4PP的改性1.2聚丙烯(2)

PP合金

PP的其他改性方法

阻燃改性包括接枝和交聯(lián)改性、抑制降解及氧化、催化阻燃、氣相阻燃、隔熱炭化、冷卻降溫技術(shù)等。防靜電處理方法主要有外用和內(nèi)用抗靜電劑法。701.2聚丙烯

流動快的注塑用途PP使薄壁產(chǎn)品更易得到,降低了材料的成本,加快了成型周期。

可“呼吸”PP薄膜用于新鮮食品的包裝,可控O2和CO2的透過,能更長時間地保持食品的外觀和味道更新鮮。聚烯烴/大豆粉生物復(fù)合材料是新的可持續(xù)的選擇。Biobent聚合物推出新系列的聚烯烴/生物復(fù)合材料,由10%~40%的可再生植物為基礎(chǔ)。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》711.2聚丙烯

A.Schulman有限公司去年成功將小麥纖維/PP復(fù)合物商品化,以代替滑石粉填充的PP用在汽車零部件上。該產(chǎn)品包含20%小麥纖維,密度減少10%而機械性能不變。熱塑性淀粉(TPS)和回收聚丙烯組成的新的共混物,能使加工者獲得高達95%含量的“綠色”材料(生物基材料加再生塑料),且物理性質(zhì)可與純聚丙烯媲美。玻纖填充PP擊敗尼龍用于汽車進氣歧管。旭化成北美公司推出了新的ThermyleneSWP特殊級別配混PP料,在壓力、磨損和撕裂條件下都不會出現(xiàn)應(yīng)力泛白現(xiàn)象。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》721.2聚丙烯

透明PP用于高端化妝品用途。在為一種新系列沐浴油選擇最好的包裝時,波蘭Bielenda公司最終選擇了擠出吹塑成型的透明PP瓶。Milliken化學(xué)公司的透明改性劑MilladNX8000應(yīng)用在兩種新的無規(guī)PP共聚物中,為家庭用品和其他產(chǎn)品增添了明亮清澈的外觀。來自Pinnacle聚合物公司的PP新品級的黃色指數(shù)(YI)可低至-15,而一般的透明PP的YI是-2.5。另外,與標準PP相比,新品級的成型周期縮短了26%,成型溫度降低了22%。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》737475(PVC-polyvinylchloride)工業(yè)上以懸浮聚合法生產(chǎn)為主,約占80%~90%,其次為乳液聚合法。PVC是白色或淡黃色的堅硬粉末。PVC顆粒的形態(tài)、內(nèi)部孔隙率、表面皮膜厚度、顆粒大小及其分布等對其性能有很大影響。

PVC的應(yīng)用極為廣泛,從建筑材料到汽車制造業(yè)、兒童玩具,從工農(nóng)業(yè)制品到日常生活用品,涉及各行各業(yè),各個方面。1.3聚氯乙烯76

PVC屬無規(guī)立構(gòu)的熱塑性樹脂,結(jié)晶度不超過10%。由于分子鏈中氯原子的存在,使PVC剛性、硬度、力學(xué)性能比PE提高,阻燃性能較好,但介電常數(shù)和介電損耗比PE大。不含增塑劑或含量不超過10%的PVC稱為硬質(zhì)PVC,含增塑劑40%以上的稱為軟質(zhì)PVC。1.3.1PVC的結(jié)構(gòu)1.3聚氯乙烯77(1)力學(xué)性能未增塑的PVC屬于硬而較脆的類型,耐磨性一般。(2)熱性能玻璃化溫度約為80℃,140℃時開始分解。熱穩(wěn)定性很差。(3)電性能比較好的電性能,受溫度和頻率的影響較大,適用于中低壓及低頻絕緣材料。1.3.2PVC的性能1.3聚氯乙烯78(4)化學(xué)性能耐許多化學(xué)藥品,適合作為化工防腐材料。環(huán)己酮和四氫呋喃是PVC的良溶劑,在酯、酮、芳烴及鹵烴中會溶脹或溶解。加入增塑劑后變差。(5)其他性能良好的阻燃性。對光、氧、熱及機械作用都比較敏感,發(fā)生降解。1.3.2PVC的性能1.3聚氯乙烯79可以采用擠出、吹塑、注塑、壓延、搪塑、發(fā)泡、壓制、真空成型等方法進行加工。必須加穩(wěn)定劑減少其熱分解。嚴格控制成型溫度。熔體黏度高,加入適量的潤滑劑。1.3.3PVC的成型加工1.3聚氯乙烯80(1)穩(wěn)定劑有熱穩(wěn)定劑、抗氧劑和紫外線吸收劑。常用的熱穩(wěn)定劑有鉛鹽類、金屬皂類、有機錫類。針對不同應(yīng)用場所采用不同的穩(wěn)定劑。(2)增塑劑常用的是鄰苯二甲酸二辛酯和鄰苯二甲酸二異辛酯。還有磷酸酯類、脂肪酸酯類等。1.3.4PVC的添加劑1.3聚氯乙烯81(3)潤滑劑

常用的有硬脂酸鉛、硬脂酸鈣或蠟等。分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑。(4)填料和其他添加劑常用的填料有碳酸鈣、滑石粉、陶土、碳酸鎂等。有時還加入抗靜電劑、著色劑、防霉劑、紫外線吸收劑、熒光增白劑等。1.3.4PVC的添加劑1.3聚氯乙烯82(1)高聚合度PVC

平均聚合度為2000~3000,分子鏈長、鏈的規(guī)整性及結(jié)晶度都會增加,呈現(xiàn)出類似橡膠的彈性。比普通PVC的力學(xué)性能好,拉伸強度和撕裂強度高,耐磨性高。生產(chǎn)可在普通PVC生成裝置上采用低溫聚合方式進行,聚合過程中添加一些帶有雙烯鍵的反應(yīng)性單體或低聚物。1.3.5改性PVC1.3聚氯乙烯8384(2)氯化PVC

(CPVC)

PVC進一步氯化后制得,含氯量為66%~68%。普通PVC含氯量不超過59%。使熱變形溫度和Tg提高。拉伸強度、彎曲強度、耐老化性提高,但熱穩(wěn)定性、加工流動性和沖擊性能變差??捎闷胀≒VC的加工設(shè)備進行加工,但加工工藝稍復(fù)雜,設(shè)備需要鍍鉻或采用不銹鋼材料等。1.3.5改性PVC85(3)聚偏氯乙烯樹脂

(PVDC)

PVDC都是VDC與其他單體,如VC、丙烯腈或丙烯酸酯的共聚物。

PVDC薄膜實際是VDC與VC的共聚物。

PVDC的主要產(chǎn)品是薄膜、單絲、管材、容器等。最常用的是薄膜制品,如肉類、食品及藥品的包裝膜。1.3.5改性PVC86(4)氯乙烯共聚物

VC-乙酸乙烯酯乙酸乙烯酯含量在10%~20%之間。使共聚物熔體流動性增加,韌性和耐寒性改善。但力學(xué)性能下降,耐溶劑性有所下降。乙酸乙烯酯起到內(nèi)增塑的作用。主要用于保護涂層、薄膜和模壓制品等。1.3.5改性PVC87(4)氯乙烯共聚物

乙烯-VC-乙酸乙烯酯將VC接枝到乙烯-乙酸乙烯酯共聚物上,分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)三類。硬質(zhì)和半硬質(zhì)的共聚物具有優(yōu)良的抗沖擊性能、耐候性和耐熱性。用于建筑工業(yè)中的管子、窗框及工業(yè)用各種機殼等。軟質(zhì)共聚物不用增塑劑,無毒,耐候性、耐熱性和彈性優(yōu)于PVC。適用于皮革、薄膜、皮帶等。1.3.5改性PVC88(4)氯乙烯共聚物VC-丙烯共聚物丙烯含量不超過10%。流動性好,加入無毒的硬脂酸鋅類穩(wěn)定劑,容易加工成型。高溫下伸展率大,適合真空成型和復(fù)雜零件的吹塑成型??芍圃煊驳钠孔雍推渌称钒b材料。1.3.5改性PVC89(4)氯乙烯共聚物

VC-丙烯酸酯共聚物流動性、抗沖擊性、耐寒性優(yōu)于PVC,成型加工方便。透明性好,制抗沖擊的透明材料,用于飛機窗玻璃和儀表盤面板。

VC-丙烯腈共聚物,制合成纖維、X射線底片等。1.3.5改性PVC

VC共聚物的撓曲性好,低溫下韌性好。加工性能有不同程度的改進。產(chǎn)量上占PVC總量的1/4左右。90(5)聚氯乙烯合金有PVC與丁腈膠、PVC與氯化PVC的共混物。這類共混物制成的產(chǎn)品沖擊強度和耐磨性有顯著提高,且加工容易。利用ABS改性的PVC,可制成建筑用安全帽和窗框等,具有高沖擊模量,硬度較大。有擠出級、注射級、硬質(zhì)、半硬質(zhì)和阻燃級等,主要應(yīng)用于汽車、儀表等行業(yè)。1.3.5改性PVC91PVC/ABS合金是以ABS作為PVC的沖擊改性劑,不僅可以大幅度地提高PVC的沖擊韌性,而且還可以較好地改善PVC的加工流動性。國內(nèi)對PVC/ABS合金的研究在近幾年還是很活躍的,但真正實現(xiàn)工業(yè)化的產(chǎn)品并不多,而且規(guī)模也都不大。國內(nèi)現(xiàn)在生產(chǎn)PVC/ABS合金的廠家主要有上海高橋化工廠、廣州合成材料研究院、浙江溫州金橋塑業(yè)有限公司、山東杰發(fā)塑膠有限公司、廣東東莞三木塑料原料有限公司、廣州煜星塑料制品廠、廣東東莞盛億隆塑膠原料有限公司。1.3.5改性PVC92

PVC在生產(chǎn)、加工、使用中的環(huán)境問題比較嚴重,在加工操作過程中,PVC釋放出的HCl氣體會刺激人的呼吸系統(tǒng)。

PVC在焚化處理時產(chǎn)生的煙氣還會嚴重破壞臭氧層,造成二次公害。PVC本身具有一種臭味。新的消防條例規(guī)定,非阻燃型的PVC不得在建筑中使用。1.3.6PVC對環(huán)境的影響1.3聚氯乙烯931.3聚氯乙烯2009年全球PVC產(chǎn)能約4500萬t,超過1/3的產(chǎn)能是在中國。

TeknorApex公司推出一種新的高抗沖硬質(zhì)PVC配混料,用于型材擠出,阻燃性能達到嚴格的UL945VA級(0.9mm),低于以往的最低值1.5mm。PolyOne公司推出的GeonFIT系列均聚物樹脂,可用于75~100m厚或更厚的增塑糊用途。嘉洛斯公司展出了其新的ExcelitePVC片材液體發(fā)泡劑。據(jù)說,以促進更好的泡孔結(jié)構(gòu),更低的密度,更好的打印清晰度。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》94神木北元化工成為國內(nèi)最大的聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)

2011年08月24日14:57中塑資訊網(wǎng)

投資80多億元成功擴建了110萬噸聚氯乙烯項目,成為國內(nèi)最大的聚氯乙烯生產(chǎn)企業(yè)。959697(PS-polystyrene)包括通用PS(GPPS)和可發(fā)性PS(EPS)。EPS是苯乙烯通過懸浮聚合法制得的。

PS的優(yōu)點是透明性高,加工流動性好,易著色,易印刷,電絕緣性、剛性好。缺點是韌性差,耐熱性低,耐溶劑性、耐化學(xué)試劑性、耐沸水性差,易出現(xiàn)應(yīng)力開裂現(xiàn)象。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.1聚苯乙烯三大品種為聚苯乙烯(PS)、高抗沖PS、ABS樹脂。98

PS的結(jié)構(gòu)

PS的側(cè)苯基的體積較大,使PS的分子鏈變得剛硬,Tg比PE、PP的都高,且剛性較大,制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。

PS為無定形聚合物,透明性高。側(cè)苯基使PS的化學(xué)活性增大,還使主鏈上-氫原子活化,易氧化降解。1.4.1聚苯乙烯99

PS的性能①力學(xué)性能拉伸、彎曲強度很高,但沖擊強度很低。②熱性能

耐熱性較差,熱變形溫度為70~95℃,最高使用溫度為60~80℃。熱導(dǎo)率較低,是良好的絕熱保溫材料。線膨脹系數(shù)較大,與金屬相差很大。1.4.1聚苯乙烯100

PS的性能③電學(xué)性能良好的介電性能和絕緣性。易產(chǎn)生靜電。④化學(xué)性能化學(xué)穩(wěn)定性較好,不耐氧化酸。溶于烴類、酮類和高級脂肪酸。耐候性不好,但耐輻射性好。1.4.1聚苯乙烯101

PS的加工性能成型溫度范圍寬且流動性好,可用多種方法加工。①吸濕率低,一般不需要干燥。②成型過程中分子鏈易取向,冷卻定型后易使制品產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。加工時還要對制品進行熱處理。③主要成型方法為注射、擠出和發(fā)泡。1.4.1聚苯乙烯102

PS可通過發(fā)泡成型制備包裝材料及絕熱保溫材料。發(fā)泡方法有兩種。一種是先把PS樹脂制成含有發(fā)泡劑的珠粒,稱為EPS。制備EPS的方法是將PS在加熱、加壓條件下把戊烷等低沸點發(fā)泡劑滲入到珠粒中去,再溶脹即制得EPS。將EPS再通過預(yù)發(fā)泡、熟化處理,最終經(jīng)過模壓成型制得PS泡沫制品。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.2聚苯乙烯泡沫塑料103

EPS質(zhì)量輕,熱導(dǎo)率低,吸水性小,抗震和抗沖擊,廣泛應(yīng)用與運輸、建筑、保溫、隔熱、防震材料以及包裝材料等。第二種方法是直接將發(fā)泡劑(如偶氮化合物、碳酸銨等)及其他助劑與PS混合均勻,然后通過擠出發(fā)泡、冷卻定型即可。主要產(chǎn)品為片材、仿木型材等。1.4.2聚苯乙烯泡沫塑料104105

HIPS的組成為PS和橡膠,制備方法分為機械共混和接枝聚合法。

機械共混法是把PS和橡膠按比例配好,在擠出機、捏合機或雙輥輥壓機中共混。橡膠主要為丁苯橡膠和順丁橡膠等。橡膠相在PS相中分散不均勻,增韌效果不顯著。

接枝聚合法是把順丁橡膠或丁苯橡膠溶解在苯乙烯單體中進行本體聚合或懸浮聚合。共聚物中橡膠含量較少,韌性有提高。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.3高抗沖聚苯乙烯HIPS106

HIPS中近年來采用丙烯酸酯橡膠代替順丁橡膠,制得性能更優(yōu)異的HIPS。

HIPS的加工性能好,與ABS樹脂的成型性能相近。加工方法有注射、擠出、熱成型、吹塑、泡沫成型等。

HIPS除了沖擊性能優(yōu)異外,還具有PS的優(yōu)點,適于制造各種電氣零件、設(shè)備罩殼、儀表零件、冰箱內(nèi)襯等。1.4.3高抗沖聚苯乙烯107108

ABS樹脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,堅韌、質(zhì)硬、剛性。丙烯腈能提高強度、硬度、耐熱性和耐腐蝕性,丁二烯能提高韌性,苯乙烯能提高電性能和成型加工性能。

ABS樹脂較PS具有耐熱、抗沖擊性能高、表面硬度高、尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)藥品性及電性能良好等特點。目前ABS樹脂中單體含量一般為:丙烯腈20%~40%丁二烯10%~30%,苯乙烯30%~60%。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.4ABS樹脂109

ABS的性能①力學(xué)性能沖擊強度高,可在極低的溫度下使用。具有良好的耐磨性、耐油性,尺寸穩(wěn)定性好,可用于制作軸承。②熱性能

熱變形溫度在85~110℃,制品經(jīng)退火處理后可提高10℃左右。但最高連續(xù)使用溫度不高(60~80℃),與聚碳酸酯共混后可提高。耐寒性很好。1.4.4ABS樹脂110

ABS的性能③電性能良好的電絕緣性,溫度、濕度、頻率的變化對其沒有顯著的影響。④耐化學(xué)藥品性

良好的耐化學(xué)試劑性,對各種酸、堿、鹽類都較穩(wěn)定,醇類、烴類會在長期接觸中使其溶脹。冰乙酸、植物油會引起應(yīng)力開裂。1.4.4ABS樹脂111

ABS的性能⑤環(huán)境性能耐候性較差,在紫外線或熱的作用下易氧化降解。材料易變脆。加入酚類抗氧劑或炭黑可在一定程度上改善老化性能。

ABS的成型加工性能加工溫度范圍較寬。ABS熔體具有較明顯的非牛頓性。吸濕性稍大于PS,具有較小的成型收縮率。1.4.4ABS樹脂112113

ABS的成型加工性能可用各種成型方法來加工ABS。

注射成型是最重要的成型方法,采用螺桿式或柱塞式注塑機。擠出成型可選用通用型單螺桿擠出機。電鍍成型也可以。1.4.4ABS樹脂114

ABS樹脂的阻燃作為目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的五大通用工程塑料之一,被廣泛地應(yīng)用于汽車、器具、電子器件、家用電器、建筑等諸多領(lǐng)域。然而ABS樹脂的氧指數(shù)僅為18%左右,在空氣中容易燃燒并且產(chǎn)生大量的濃煙和有毒氣體,使其應(yīng)用受到了很大限制。目前ABS樹脂的阻燃方法主要分為使用反應(yīng)型阻燃劑、使用阻燃型聚合物和使用添加型阻燃劑三類。1.4.4ABS樹脂115ABS最大制造商是奇美和LG,十大生產(chǎn)商總產(chǎn)能約870萬t/a。新的產(chǎn)能主要建在中國和中東地區(qū)。高熱變形溫度通常導(dǎo)致強度和流動性的損失,BASF開發(fā)的產(chǎn)品在112℃高溫下仍保持尺寸穩(wěn)定性,同時具有高強度和好流動性,其牌號為TerluranHH102,HH代表高熱級別,該材料容易成型加工,容易進行噴涂金屬加工。1.4.4ABS樹脂116117118BASF119

AS樹脂苯乙烯-丙烯腈的共聚物,也稱SAN樹脂。AN含量約為25%。采用連續(xù)本體聚合法制備。AS樹脂是無定形線型聚合物,耐熱性好、光澤度高、耐化學(xué)藥品性好,材料耐刮傷,透明性好。熱變形溫度為93~110℃,持續(xù)使用溫度為85℃。常用的成型加工方法是注塑和擠出。用于制造餐具、杯、盤、牙刷柄等日用品、化妝品、包裝容器、機械零件等。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.5其他苯乙烯系樹脂120

AS樹脂生產(chǎn)廠家鎮(zhèn)江奇美:牌號有117、118、128、138

寧波臺化:牌號有NF2200、NF3400

鎮(zhèn)江國亨:牌號有168、178

寧波甬興:牌號有80HF

蘭州蘭化:牌號有HF1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.5其他苯乙烯系樹脂121122

AAS樹脂也稱ASA,是將聚丙烯酸酯橡膠的微粒分散于AS中的接枝共聚物,橡膠含量約為30%。具有高的光澤,良好的耐化學(xué)性和熱性能、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性、耐蠕變性以及高的低溫沖擊強度。耐候性比ABS高,在建筑、娛樂、交通運輸方面獲得廣泛的應(yīng)用。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.5其他苯乙烯系樹脂123

AAS樹脂ASA的生產(chǎn)商僅有很少幾家,包括BASF、Sabic、LG、Samsung/Cheil、奇美,卻生產(chǎn)出很多品級的產(chǎn)品。

BASF新開發(fā)的高光澤ASALuranS776KE,具有改進的流動性和優(yōu)化的光澤度,可與PVC在低的熔融溫度下共擠出。在PVC室外用途中,外層的ASA層成為牢固黏合、光澤和耐候(色彩穩(wěn)定)的表面,第一種用途是著色共擠出的排水溝。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.5其他苯乙烯系樹脂124

AAS樹脂適用于制室外電視機天線罩,空氣調(diào)節(jié)器的套殼,交通標志、汽車擋泥板等。也可用于制電氣絕緣元件、紗管、安全盔等。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.5其他苯乙烯系樹脂125

ACS樹脂是丙烯腈、氯化聚乙烯和苯乙烯的三元共聚物。成型收縮率小,尺寸穩(wěn)定性好,阻燃性高,很好的耐候性,隨氯化聚乙烯含量增加,ACS的耐老化性提高。

AES樹脂是乙丙橡膠和丙烯腈、苯乙烯的接枝共聚物。熱穩(wěn)定性和耐熱氧化性優(yōu)于ABS樹脂,耐候性高。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.5其他苯乙烯系樹脂126茂金屬PS是在茂金屬催化劑下合成的間同結(jié)構(gòu)PS樹脂,苯環(huán)交替排列在大分子鏈的兩側(cè)。產(chǎn)品耐水解、耐熱、耐化學(xué)腐蝕、密度小、加工前不要干燥、收縮小、尺寸穩(wěn)定性好等。茂金屬PS的間規(guī)度約為85%,熔點高達270℃??勺⑺艹尚?,用作注塑部件、磁帶、絕緣薄膜、包裝用板、纖維、汽車發(fā)動機部件、保險杠等。在耐高溫材料中居第二位。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.5其他苯乙烯系樹脂127

PS塑料或泡沫塑料應(yīng)用很廣泛,產(chǎn)量在塑料中居第三位。由于PS泡沫塑料多屬一次應(yīng)用,質(zhì)量輕,廢棄物所占體積大,不易降解,成為白色污染。廢棄PS的回收和再生利用主要有物理法和化學(xué)裂解法。物理法包括廢棄PS的再造粒、脫泡與熔融造粒、再發(fā)泡等。化學(xué)裂解法有溶液、催化、鉛室、惰性氣體裂解法等。如果能再生循環(huán)利用,PS泡沫塑料的優(yōu)勢會很明顯。1.4聚苯乙烯類樹脂1.4.6PS對環(huán)境的影響128129中國聚苯乙烯市場的特點1、需求旺盛,消費增長速度驚人。據(jù)預(yù)測,今后中國聚苯乙烯的需求量仍將平穩(wěn)增長。2、生產(chǎn)能力不足,進口依賴度大。3、外資企業(yè)是中國聚苯乙烯生產(chǎn)的重要力量。在國內(nèi)最大的5家聚苯乙烯生產(chǎn)廠商中,有3家是外資企業(yè),分別是鎮(zhèn)江奇美化工有限公司(30萬噸/年)、揚子巴斯夫苯乙烯有限公司(14.2萬噸/年)和LG寧波甬興化工有限公司(10萬噸/年)。4、電子/電器是中國聚苯乙烯最重要的消費領(lǐng)域。1.4聚苯乙烯類樹脂130隨著終端應(yīng)用領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新,聚苯乙烯(PS)主要下游產(chǎn)品正逐漸被所取代,未來或許將會銷聲匿跡。這促使一些地區(qū)性的生產(chǎn)商完全退出該業(yè)務(wù),PS產(chǎn)業(yè)正逐漸被扼殺。在新款游戲機、手機和MP3播放器生產(chǎn)中,已大量使用聚碳酸酯(PC)、ABS、PMMA來取代PS。PS目前的應(yīng)用僅限于低端產(chǎn)品,如食品包裝、玩具、衣架、容器和某些消費性電子產(chǎn)品。然而即使在這些領(lǐng)域,PS仍可能逐漸被更廉價的原料如PP所取代。1.4聚苯乙烯類樹脂131三菱化學(xué)也將從它與旭化成化學(xué)品公司、出光興產(chǎn)公司的合資公司——聚苯乙烯日本公司(PSJapanCorp)退出。盡管需求疲軟,大日本油墨和化學(xué)品公司(DIC)以及由新日本制鐵,Denka和大賽璐合資的東洋苯乙烯公司(ToyoStyrene)仍將繼續(xù)生產(chǎn)PS。此外,放棄PS業(yè)務(wù)的公司還有德國化工巨頭巴斯夫,早在2007年7月它就宣布出售各種苯乙烯裝置,包括PS裝置。出光公司PS馬來西亞公司也在2008年9月停止了其3萬噸/年通用聚苯乙烯的生產(chǎn)。陶氏化學(xué)公司在今年4月已無限期地關(guān)閉其位于中國東部地區(qū)的12萬噸/年P(guān)S裝置。1.4聚苯乙烯類樹脂1322009年部分塑料消費情況引自《2009~2010年世界塑料工業(yè)進展》1.4聚苯乙烯類樹脂1331.4聚苯乙烯PS的最大用途仍然是硬質(zhì)包裝,大量用于辦公設(shè)備、IT、消費電子產(chǎn)品的外殼,以及擠出板材(用于冰箱用途)和發(fā)泡板材。全球硬質(zhì)PS泡沫市場的增長在經(jīng)歷了2008~2009年短暫的中斷后,又恢復(fù)了增長。建筑的有效節(jié)能要求促進了這方面的需求。

硬質(zhì)PS泡沫主要用于建筑的隔熱、隔音產(chǎn)品以及輕質(zhì)、隔熱包裝。膨脹型PS(EPS)是發(fā)泡的PS粒子,擠塑型PS(XPS)為擠出發(fā)泡的硬質(zhì)泡沫。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》1341.4聚苯乙烯BASF公司由StyrodurC擠出成型的PS硬質(zhì)泡沫絕緣板,其絕緣性能提高20%,該XPS包含有精細分散的石墨顆粒以吸收輻射。StyrodurNeo板用于絕緣墻、地板、天花板等用途,壓縮強度高,吸水率低,耐腐蝕,尺寸穩(wěn)定。由TeknorApex公司推出的一種新型苯乙烯系TPE新產(chǎn)品,主要應(yīng)用于醫(yī)用裝置的電線電纜領(lǐng)域。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》135引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》2010年中國主要樹脂原料的生產(chǎn)及進出口情況樹脂產(chǎn)量進口量出口量表觀消費量數(shù)量/萬t增長率/%數(shù)量/萬t增長率/%數(shù)量/萬t增長率/%數(shù)量/萬t增長率/%PE985.721.3804.0-0.537.672.51752.19.6PP916.711.7492.3-5.010.272.91398.84.9PVC1130.023.4159.0-21.030.22.41258.815.8其他1328.225.9935.09.5309.619.31953.617.1合計4360.721.02390.30.4387.630.76363.411.9136凡酚類化合物和醛類化合物經(jīng)縮聚反應(yīng)制得的樹脂統(tǒng)稱為酚醛樹脂。最常使用的酚醛樹脂是苯酚和甲醛縮聚而成的產(chǎn)物,簡稱PF。酚醛樹脂是最早實現(xiàn)工業(yè)化的一類熱固性樹脂,原料易得、合成方便、樹脂固化后性能較好,在工業(yè)上仍得到廣泛的應(yīng)用。耐熱性高,吸水性小,電絕緣性能好,耐腐蝕,尺寸精確和穩(wěn)定,耐燒蝕性能好。1.5酚醛樹脂pH值甲醛與苯酚摩爾比鏈結(jié)構(gòu)產(chǎn)物<70.8~0.9線性熱塑性>71.1~1.5交聯(lián)熱固性137苯酚鄰位氫原子與甲醛的縮聚反應(yīng)如下:熱塑性酚醛樹脂:

只有加入能與之反應(yīng)的固化劑,才能固化。熱固性酚醛樹脂:

制備時反應(yīng)不徹底,在熱的作用下可繼續(xù)進行縮聚反應(yīng)形成高度交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。1.5酚醛樹脂138

熱塑性酚醛樹脂的合成酸性條件下、甲醛與苯酚的摩爾比小于1時合成??扇?、可熔的,分子內(nèi)不含羥甲基的酚醛樹脂。

pH<3時合成的是通用型PF,縮聚反應(yīng)主要發(fā)生在酚羥基的對位,加入固化劑后反應(yīng)速率較慢。

pH為4~7時用特殊的金屬堿鹽做催化劑制得的是高鄰位PF,反應(yīng)主要發(fā)生在酚羥基的鄰位,保留了活性大的對位,加入固化劑后可快速固化。1.5酚醛樹脂1.5.1酚醛樹脂的合成139

熱固性酚醛樹脂的合成苯酚和過量的甲醛(摩爾比為1.1~1.5)在堿性催化劑存在下縮聚反應(yīng)而成的。反應(yīng)初期主要是加成反應(yīng),形成羥甲基酚、多元羥甲基酚及低聚體,隨著反應(yīng)的不斷進行,分子鏈交聯(lián)程度增加,最終形成凝膠狀交聯(lián)物。

通過控制反應(yīng)程度,可獲得適合不同用途的樹脂產(chǎn)物。1.5酚醛樹脂1.5.1酚醛樹脂的合成140

熱固性PF是一種含有可進一步反應(yīng)的羥甲基活性基團的樹脂,反應(yīng)若不加控制,會一直進行到形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的固化樹脂,又稱一階樹脂。

熱塑性PF是線型樹脂,進一步反應(yīng)不會形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的樹脂,要加入固化劑后才能進一步反應(yīng)固化,又稱為二階樹脂。1.5酚醛樹脂1.5.2酚醛樹脂的固化141

熱固性酚醛樹脂的固化可以在加熱或加酸條件下固化。加熱固化時溫度一般為145~175℃。熱壓過程中產(chǎn)生的揮發(fā)分越多,溫度越高,所需的成型壓力就越大。在室溫固化時,加入合適的無機酸或有機酸,即酸類固化劑。常用的有鹽酸或磷酸,還有對甲苯磺酸、苯酚磺酸或其他的磺酸。1.5酚醛樹脂1.5.2酚醛樹脂的固化142

熱塑性酚醛樹脂的固化需要加入聚甲醛、六亞甲基四胺等固化劑,熱固性PF也可用作固化劑。

六亞甲基四胺是最常用的,結(jié)構(gòu)式為1.5酚醛樹脂1.5.2酚醛樹脂的固化六亞甲基四胺的用量一般為樹脂的10%~15%。143

強度和彈性模量都較高,長期經(jīng)受高溫后的強度保持率高,使用溫度高。但質(zhì)脆,抗沖擊性能差。

耐化學(xué)藥品性能優(yōu)良,可耐有機溶劑和弱酸弱堿,不耐濃硫酸、硝酸、強堿及強氧化劑的腐蝕。

電絕緣性能較好,但介電常數(shù)和介電損耗較大。電性能會受到溫度及濕度的影響。蠕變小,尺寸穩(wěn)定性好,阻燃性好。

吸水性較大,吸濕后制品會膨脹,產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,出現(xiàn)翹曲現(xiàn)象。1.5酚醛樹脂1.5.3酚醛樹脂的性能144PF花泥摩擦材料用PF145(1)酚醛模壓塑料一般由樹脂、填充材料、固化劑、固化促進劑、稀釋劑、潤滑劑、脫模劑、著色劑等組成。常選用碳酸鈣、高嶺土、滑石粉等粉狀填料。酚醛樹脂的主要作用是對填充材料進行粘結(jié),用量為30%~50%。固化劑常用六亞甲基四胺。固化促進劑一般是煅燒氧化鎂。常用的潤滑劑有油酸、硬脂酸及其鹽類。稀釋劑常用的是丙酮和乙醇。1.5酚醛樹脂1.5.4酚醛樹脂的成型加工146(1)酚醛模壓塑料具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐熱性能、耐磨性能,可制作電氣絕緣件、制動零件、剎車片、摩擦片等。(2)酚醛層壓塑料以甲階熱固性酚醛樹脂為粘合劑,以石棉布、牛皮紙、玻璃布、木材片以及絕緣紙等片狀填料為基材,放入到層壓機內(nèi)通過加熱加壓成層壓板、管材、棒材或其他制品。1.5酚醛樹脂1.5.4酚醛樹脂的成型加工147(2)酚醛層壓塑料力學(xué)性能好、吸水性小、尺寸穩(wěn)定性好、耐熱性能優(yōu)良、加工低廉,可根據(jù)不同的性能要求選擇不同的填料和配方滿足不同需要。層壓板的成型分為浸漬和成型兩個過程。成型工藝過程分疊料、進模、熱壓、脫模、加工和熱處理等。層壓管、棒的成型是以卷繞的玻璃布、棉布、石棉布、牛皮紙等為基材,以甲階熱固性PF為粘合劑,經(jīng)熱卷、烘焙制成的。1.5酚醛樹脂1.5.4酚醛樹脂的成型加工148(3)酚醛泡沫塑料熱塑性或甲階熱固性酚醛樹脂,加入發(fā)泡劑、固化劑等,發(fā)泡固化后即得到酚醛泡沫塑料。質(zhì)量輕、剛性大、尺寸穩(wěn)定性好、耐熱性高、阻燃性好、價格低。但脆性較大。主要用作耐熱和隔熱的建筑材料、救生材料以及保存和運輸鮮花的親水性材料。1.5酚醛樹脂1.5.4酚醛樹脂的成型加工1491.5.5酚醛泡沫酚醛泡沫在高溫或遇火情況下,表面發(fā)生碳化對內(nèi)層起到保護作用,因此能保持良好的隔熱性能。具有難燃、低煙、低毒特性和優(yōu)異的耐熱性;相比傳統(tǒng)無機保溫材料,其節(jié)能保溫效能提高約一倍。也有一些自身的缺點,主要表現(xiàn)為泡沫較脆,易粉化等。目前國內(nèi)酚醛泡沫最大的消費市場是中央空調(diào)系統(tǒng)的風管、水管保溫,約占總消費量的60%。隨著外墻保溫防火標準的出臺,相關(guān)企業(yè)對酚醛泡沫的推廣,酚醛泡沫以其優(yōu)異的保溫防火性能以及綠色環(huán)保的優(yōu)點終會發(fā)起一場保溫新材料的革命,為我國的外墻保溫事業(yè)作出巨大的貢獻。1501.5.6納米材料改性酚醛樹脂

碳納米管改性碳納米管具有優(yōu)異的性能,極少的添加量就能獲得較好的效果。

納米SiO2改性使改性后PF的耐熱性、耐侵蝕等性能大幅度提高。

納米銅改性納米TiO2改性納米蒙脫土改性納米分子篩改性

1511.5.6納米材料改性酚醛樹脂納米復(fù)合材料的發(fā)展為PF性能的改善注入了新的活力,是一個頗具前景的研究方向。但是納米材料結(jié)構(gòu)松散、易團聚,在用于PF改性的過程中易出現(xiàn)分散性差、界面間結(jié)合強度低等問題,且納米材料改性的PF成本高,因此限制了納米材料在改性PF方面的應(yīng)用。1521.5酚醛樹脂隨著中國的汽車、建筑、電氣電子用品和消費市場的快速發(fā)展,對特種酚醛樹脂的需求十分旺盛,中國現(xiàn)已成為全球酚醛樹脂消費大國,預(yù)期今后這一市場將繼續(xù)保持增長勢頭。近幾年來,國外酚醛樹脂及塑料的研究和開發(fā)以高機械強度和高耐熱性、耐電痕性好的品種為主。酚醛泡沫(PF)由于熱導(dǎo)率低,相比傳統(tǒng)的保溫材料如巖礦棉、玻璃棉及膨脹珍珠巖等,其節(jié)能保溫性能高約1倍。人們稱其為“保溫之王”或“第三代保溫材料”。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》1531.5酚醛樹脂

國外十分重視酚醛樹脂合成反應(yīng)與固化機理的研究,為開發(fā)各種酚醛樹脂及新型復(fù)合材料的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。日本東京有機高分子材料部Kakimoto,進行從酚醛樹脂和鐵酞菁混合物制備無鉑燃料電池催化劑的研究。臺灣中興大學(xué)林業(yè)系Lee,開展從液化木材基novolak酚醛樹脂浸漬木粉而制得的模壓板的性能的研究。引自《2010~2011年世界塑料工業(yè)進展》154

20世紀40年代后期開始工業(yè)化。廣泛應(yīng)用與機械、電機、化工、航空航天、船舶、汽車、建筑等行業(yè)。

EP是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的線型高分子??膳c多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。具有較強的粘結(jié)性能,力學(xué)性能優(yōu)良,耐化學(xué)藥品性、耐候性、電絕緣性好,尺寸穩(wěn)定。1.6環(huán)氧樹脂(EP-epoxyresin)1551.6環(huán)氧樹脂主要由EP、固化劑、稀釋劑、增塑劑、增韌劑、增強劑及填充劑等組成。

具有多樣化的形式各種體系幾乎可以適應(yīng)各種應(yīng)用要求,從極低的粘度到高熔點固體。

粘附力強樹脂中固有的極性羥基和醚鍵的存在,使其對各種物質(zhì)都有突出的粘附力。1.6.1環(huán)氧樹脂固化體系的特性1561.6環(huán)氧樹脂

收縮率低固化反應(yīng)是通過直接加成進行的,沒有副產(chǎn)物放出。優(yōu)良的力學(xué)性能優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性

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