酚醛樹脂的認(rèn)識(shí)

1.酚與醛經(jīng)聚合制得的合成樹脂統(tǒng)稱，其中以苯酚-甲醛樹脂最重要。酚醛樹脂有熱塑性和熱固性兩類。熱塑性酚醛樹脂（或稱兩步法酚醛樹脂），為淺色至暗褐色脆性固體，溶于乙醇、丙酮等溶劑中，長(zhǎng)期具有可溶可熔性，僅在六亞甲基四胺或聚甲醛等交聯(lián)劑存在下，才固化（加熱時(shí)可快速固化）。主要用于制造壓塑粉，也用于制造層壓塑料、清漆和膠粘劑。熱固性酚醛樹脂（或稱一步法酚醛樹脂），可根據(jù)需要制成固體、液體和乳液，都可在熱或（和）酸作用下不用交聯(lián)劑即可交聯(lián)固化。為指導(dǎo)樹脂合成和成型加工，常將其固化過程分為A、B、C三個(gè)階段。具有可溶可熔性的預(yù)聚體稱作A階酚醛樹脂;交聯(lián)固化為不溶不熔的最終狀態(tài)稱C階酚醛樹脂；在溶劑中溶脹但又不完全溶解，受熱軟化但不熔化的中間狀態(tài)稱B階酚醛樹脂，熱固性酚醛樹脂存放過程中粘度逐漸增大，最后可變成不溶不熔的C階樹脂。因此，其存放期一般不超過3?6個(gè)月。熱固性酚醛樹脂可用于制造各種層壓塑料、壓塑粉、清漆、耐腐蝕塑料、膠粘劑和改性其他高聚物。2.（1）LeeJ.D.等制備出酚醛樹脂基球形炭。他們將苯酚和甲醛分散在以阿拉伯膠為分散劑的懸浮液中，利用六次甲基四胺為催化劑，攪拌加熱使苯酚和甲醛聚合得到球形酚醛樹脂。這種球形酚醛樹脂經(jīng)炭化后可以得到酚醛樹脂基球形炭。注：（將廢舊酚醛泡沫作為原料之一填入，酚醛泡沫含量、懸浮劑種類、懸浮劑含量、炭化溫度、活化時(shí)間這5個(gè)方面設(shè)計(jì)變量（2） 劉朗、楊駿兵等在球形炭的基礎(chǔ)上制備出球狀活性炭，先將線型酚醛樹脂、六次甲基四胺溶解在甲醇中并混合均勻，得到含有固化劑的線型酚醛樹脂固態(tài)化合物。將上述化合物破碎為1.25'2.Smm的顆粒，作為成球的原料樹脂。將十二烷基硫酸鈉和水一定比例加入高壓釜中，攪拌均勻后將上述原料樹脂加入。勻速攪拌下升溫，保持?jǐn)嚢枋垢邏焊匀焕鋮s，得到酚醛樹脂微球。將所得到的酚醛樹脂微球在氮?dú)獗３窒律郎靥炕罨玫搅皆?mm左右且分布均勻的酚醛樹脂基球形活性炭。（3） 謝飛以苯酚和甲醛為原料，以鹽酸為催化劑在1100C下回流止，加入適量的氨水，維持恒溫反應(yīng)15min，得到了線型為主的原料樹脂。將上述原料樹脂加熱至熔融態(tài)加入到成球液中，在一定溫度下攪拌，分散得到球形樹脂。經(jīng)冷卻、真空干燥后得到粒徑分布在450-900wm的酚醛樹脂微球。將酚醛樹脂微球炭化活化后即得到了酚醛樹脂基球形活性炭。（3）ChaoYe等人之后利用碳納米管、線型酚醛樹脂制得球形活性炭。將六次甲基四服在乙醇中混合，并在80°C下除去乙醇得到固體混合物，將其破碎為不規(guī)則的顆粒。將其顆粒分散在含分散劑的溶液中升溫固化，然后冷卻固液分離的得到了碳納米管酚醛樹脂基球形炭。之后炭化活化得到了球形活性炭。3化學(xué)氣相沉積法是以金屬粒子（如Fe、Co、Ni及其合金等）為催化劑（作用：），以笨、甲苯、二甲苯、甲烷等碳?xì)浠衔餅樘荚?，?00?1200°c溫度范圍內(nèi)，在氫氣（作用：）氣氛中沉積而獲得碳納米管。氣相生長(zhǎng)法主要包括基體法、噴淋法以及氣相流動(dòng)催化法基體法指在陶瓷或石墨基體上散布納米催化劑顆粒，高溫下通入烴類氣體，熱解后析出碳納米管。噴淋法是將催化劑混于苯或者甲苯等液態(tài)有機(jī)物中，在外力的作用下，將含有催化劑的混合溶液噴淋到高溫反應(yīng)爐中，制備出碳納米管。該方法可以實(shí)現(xiàn)催化劑的連續(xù)噴入，為大量制備碳納米管提供了可能。但是催化劑與烴類氣體的比例難以優(yōu)化，噴灑過程中催化劑顆粒分布不均勾，而且很難以納米級(jí)形態(tài)存在，因此所得產(chǎn)物中碳納米管所占比例不是太大，常常伴有一定量的碳黑生成。氣相流動(dòng)催化法是將含有金屬催化劑前驅(qū)體的金屬有機(jī)物（如二茂鐵）溶解在碳?xì)浠衔铮ㄈ绫?、甲苯、二甲苯、正己烷等）中，然后將混合溶液注入反?yīng)管中，在氫氣氣氛下分解成碳，此時(shí)金屬有機(jī)物被還原成金屬單質(zhì)，形成催化劑粒子，并以催化劑粒子為核心生長(zhǎng)碳納米管。該方法所制得的碳納米管直徑較小，分布比較寬，可以大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)效率比較高，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。(C)石墨 (d)(10,10)納米碳管圖1-2碳的幾種同素異形體的結(jié)構(gòu)示意圖化學(xué)氣相沉積法的反應(yīng)類型通常有以下幾種】熱分解反應(yīng)：AB(g)tA(s)+B(g)還原或置換反應(yīng)，(其中C為氫氣或金屬)AB(g)+C(g)-A(s)+BC(g)軻化或知化反應(yīng)：(其中D為氧氣或氮?dú)?AB(g)42D(g)tAD(s)+BD(g)水解反應(yīng)：AB2(g)+HOH(g)一AO(s)+2BH(g)岐化反應(yīng)：2AB(g)=4A(s)+AB』g)聚合反應(yīng)：xA(g)TAx(s)碳納米管的CVD法制備通常需要有適當(dāng)?shù)拇呋瘎┎拍苓M(jìn)行。催化劑的產(chǎn)生方法可以分成兩種:一是預(yù)先在合適的載體表面負(fù)載催化劑的固定催化劑法，另一種是利用化學(xué)反應(yīng)直接在反應(yīng)區(qū)域由氣相催化劑前驅(qū)物反應(yīng)生成催化劑的浮動(dòng)催化劑法化學(xué)氣相沉積法制備碳納米管的實(shí)驗(yàn)采用本實(shí)驗(yàn)室自制的裝置。該裝置主要包括以下幾部分：（一）加熱爐，（二）溫度控制系統(tǒng)，（三）氣體流量控制系統(tǒng)，（四）反應(yīng)室，（五）尾氣處理。設(shè)備裝置示意圖如圖2一1。陶2-1碳納米管化學(xué)普相混藤法制客獨(dú)管閻反應(yīng)室我們采用高純石英管做為反應(yīng)室，用石英舟裝載催化劑。石英管長(zhǎng)1400mm，內(nèi)徑70mm，石英舟長(zhǎng)200mm，寬40mmo尾氣處理使用一盛水的洗氣瓶做為簡(jiǎn)易的尾氣處理裝置。尾氣在排入大氣之前先流經(jīng)洗氣瓶,其作用是:一、在反應(yīng)前可以用來進(jìn)行檢漏;二、反應(yīng)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)與外界保持一個(gè)壓力差，系統(tǒng)壓力高于外界，阻止空氣進(jìn)入反應(yīng)室;三、可以濾去尾氣帶出的一些固態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物和副產(chǎn)物，以免造成排氣管阻塞。碳納米管的制備在我們的實(shí)驗(yàn)中，原料氣為價(jià)格低廉的乙炔，使用氫氣作為還氣體,氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣。將催化劑均勻的鋪在石英舟上，再將載有催化劑的石英舟推至石英管中部，橡皮管接好各端口，使氣體處于暢通狀態(tài)，通N2,檢查氣路無漏氣后流量升至300ml/min用于排空石英管及整條氣路上的空氣，排氣5min一10min后，電阻爐通電加熱升溫至500度，開始通H2還原,H2流量50ml/min,調(diào)整N2流量，使H2與N2比例為1:1,還原1小時(shí)后把溫度升至750度,停止通H2,接著通反應(yīng)氣乙炔，流量30ml/min，使氣體比例為C2H2:N2為1:9,反應(yīng)30分鐘后關(guān)乙炔，同時(shí)