新型有機防火材料.ppt

1、新型的有機防火材料,改性酚醛樹脂,姚樹義 宋普濤 劉海偉,酚醛樹脂,酚類和醛類的縮聚產(chǎn)物通稱為酚醛樹脂，一般常指由苯酚和甲醛經(jīng)縮聚反應而得的合成樹脂，它是最早合成的一類熱固性樹脂。 酚醛塑料(PF)是世界上最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的塑料，至今已近有100年的歷史，PF塑料在我國熱固性塑料中占第一位 。,傳統(tǒng)酚醛,傳統(tǒng)酚醛樹脂的生產(chǎn)一般采用單釜間歇法 ，在帶有攪拌器，蒸汽夾套的不銹鋼襯里反應釜中制備， PF模塑粉的生產(chǎn)常用干法生產(chǎn)，首先甲醛與苯酚在聚合同時生成樹脂，加入各種添加劑混合，然后混煉成片，然后高速攪拌成粉末，模壓成型，模壓溫度140-160度，壓力6-10Mpa.后處理100-120度24-

2、48小時。,傳統(tǒng)酚醛,傳統(tǒng)酚醛,傳統(tǒng)酚醛樹脂是粉狀材料，或是高黏度液體。須用溶劑降低黏度后才能浸漬材料制作預漬料。而且此類樹脂反應活性低固化時間長，固化階段縮合水固化必須在高溫高壓條件模壓制作，因此長期以來僅能用于電器、汽車零件等小型制品及印刷電路板、釣魚桿的制作等，根本不能做結構復合材料使用更難用于裝飾和建筑。,改性酚醛樹脂,“改性酚醛樹脂“突破就是樹脂體系的重新設計形成高反應活性的樹脂體系，無需溶劑可直接浸漬基材、鋪層。固化時間短，固化條件可以選擇，甚至，可常溫常壓固化，所以可用于任何干濕態(tài)工藝例如手糊、拉擠、纏繞、噴射成型等故可廣泛用于建筑、飛機、船只、汽車的門窗及耐熱、隔熱部件和防火通

3、道、管道等 。 “改性酚醛樹脂”及其復合材料, 給有機材料的防火帶來了希望。這種“ 既不燃燒, 發(fā)煙又少”的新型有機材料正是建筑防火的理想材料。,制備方法,改性酚醛樹脂的制備方法，其特征在于采用二步法，首先硼酸與苯酚反應，生成硼酸酯，硼酸酯再與多聚甲醛反應，生成含硼改性酚醛樹脂；其具體步驟如下：(1)將2100g的苯酚和5100ml有機溶劑加入到安裝有冷凝器、溫度計、電攪拌器和熱電偶的四口瓶中，升溫至40150，然后加入270g硼酸，用堿調節(jié)四口瓶中溶液的PH值，當PH68時，使該溶液在40150的溫度下反應，同時真空減壓脫水，反應時間為16小時，真空度為0.11KPa；待液體澄清且呈微橙色時

4、，停止抽水；其中硼酸與苯酚的摩爾比為1/55/1；(2)向步驟(1)中得到的產(chǎn)物中加入250g的多聚甲醛，在40150溫度下反應，同時攪拌，且減壓脫水，反應時間為18小時，反應瓶中的液體逐漸變粘稠，且呈黃綠色，停止反應，冷卻，即得所需產(chǎn)品。,新一代酚醛樹脂材料(酚醛FR) 的特點,阻燃性能好, 氧指數(shù)高 。 發(fā)煙度低。 耐高溫, 耐熱穩(wěn)定性好。,阻燃性能好, 氧指數(shù)高,阻燃性能好, 氧指數(shù)高。 無須加阻燃劑, 酚醛FR P的氧指數(shù)可大于50, 帶填料的酚醛FR F氧指數(shù)甚至可以達到70以上。而既使阻燃聚酯FR P氧指數(shù)也僅為29.7, 其它無阻燃劑的材料的氧指數(shù)為: 環(huán)氧樹脂19.8, 聚乙烯

5、17.8, 聚丙烯17.7, 聚氨酯20 。,發(fā)煙度,建筑材料在燃燒或分解作用中，所產(chǎn)生的懸浮在大氣中的可見固體和液體微粒。 固體微粒就是碳粒子，液體微粒主要指一些焦油狀的液滴。 材料發(fā)煙度的大小直接影響能見度，從而使從火場中逃生發(fā)生困難，也影響消防人員的撲救工作。,發(fā)煙度低,U L -723煙道試驗酚醛FR P的發(fā)煙指數(shù)為7, 而聚氨酯、聚氯乙烯為400, 聚苯乙烯為300; NB S煙腔法測煙密度環(huán)氧樹脂、聚氨酯均隨燃燒時間加長而煙密度增大, 10 m in均超過400, 而酚醛FR P 變化很小仍在10以下。這種燃燒狀態(tài)下極低的發(fā)煙性, 能有效挽救火災現(xiàn)場的生命,耐高溫, 耐熱穩(wěn)定性好,

6、酚醛FR P在150 200 時的力學性能保持率為92% 100% , 熱變形溫度大于300, 最高使用溫度可達230 以上。此外, 新型酚醛FR P的熱膨脹系數(shù)約為玻璃鋼的1/2, 為工程塑料的1/10。 這種良好的耐高溫、耐熱性使酚醛FR P在小火時能不變形, 極高的氧指數(shù)保證了其遇火難燃燒, 而優(yōu)良的發(fā)煙性能確保發(fā)生大火時也只會發(fā)出極其有限的煙量, 可以有效地保護火災現(xiàn)場人員的生命安全。,application,酚醛泡沫復合板 酚醛泡沫彩鋼復合板,酚醛泡沫彩鋼復合板,由于彩鋼板中間的心層為酚醛泡沫板，因此在防潮、保溫、輕體、承力的共性基礎上更具有極強的防火性和抗老化等優(yōu)點，可制作電子、醫(yī)

7、藥、食品的凈化廠房、商亭、輕體快裝房屋。 用酚醛彩色鋼板、復合板、拼裝冷庫具有速效快，非標適應性強，能快速組裝各種規(guī)格及形狀的活動冷庫，庫板厚度適應各種溫度的要求任意調解。,application,酚醛樹脂的復合材料尤其在宇航工業(yè)方面（空間飛行器、火箭、導彈等）作為瞬時耐高溫和燒蝕的結構材料有著非常重要的用途。 目前, 酚醛FR P已經(jīng)用于飛機、潛艇、火車、汽車的門、窗及內裝飾, 并逐漸應用于高層建筑的墻壁、頂棚等。,application,環(huán)氧樹脂和酚醛樹脂為主要原料，配合填料、稀釋劑等，主要用于金屬與金屬的粘合，以及以耐熱合金（不銹鋼、鈦、鈹）為面板的夾層材料的粘合和以玻璃纖維作為填料的增強塑料的粘合。 應用于拉擠成型玻璃鋼，現(xiàn)在國外已開發(fā)出適合拉擠成型玻璃鋼用的酚醛樹脂，已推廣使用。除熱固性樹脂外，根據(jù)需要也選用熱塑性樹脂。,application,硼改性酚醛樹脂具有較高的硼含量，具有優(yōu)良的熱性能、力學性能、摩擦性能和耐燒蝕性能，可廣泛用于高溫制動摩擦材料、耐燒