2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、酚醛樹脂膠黏劑綜述酚醛樹脂膠黏劑綜述0808高分子一班高分子一班0820602011808206020118李兆峰李兆峰摘要:摘要:綜述了酚醛樹脂的性狀、發(fā)展歷史,合成原理及工藝,和其作膠黏劑的主要性能,一些改性研究情況及在各領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵字:關(guān)鍵字:酚醛樹脂膠黏劑改性應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)一、概述一、概述酚醛樹脂,phenolicresin簡(jiǎn)稱PF。酚醛樹脂是酚類與醛類在催化劑作用下形成樹脂的統(tǒng)稱,酚類主要是苯酚、甲酚、二甲酚、間苯

2、二酚等,醛類主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。1872年德國(guó)化學(xué)家拜爾首先合成了酚醛樹脂,1907年比利時(shí)裔美國(guó)人貝克蘭提出酚醛樹脂加熱固化法,使酚醛樹脂實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),1910年德國(guó)柏林建成世界第一家合成酚醛樹脂的工廠,開創(chuàng)了人類合成高分子化合物的紀(jì)元。由于采用酚、醛的種類、催化劑類別、酚與醛的摩爾比的不同可生產(chǎn)出多種多樣的酚醛樹脂,它包括:線型酚醛樹脂、熱固性酚醛樹脂和油溶性酚醛樹脂、水溶性酚醛樹脂。直線型酚醛樹脂結(jié)構(gòu)圖固體酚醛樹脂為黃色

3、、透明、無定形塊狀物質(zhì),因含有游離酚而呈微紅色,比重1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,對(duì)水、弱酸、弱堿溶液穩(wěn)定。液體酚醛樹脂為黃色、深棕色液體。二、合成二、合成由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經(jīng)中和、水洗而制成的樹脂。因酚與醛的摩爾比、選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類:醛與酚的摩爾比大于一,用堿類物質(zhì)作催化劑,生成熱固性酚醛樹脂,醛與酚的摩爾比小于一,用酸類物質(zhì)作催化劑,生成熱塑性酚醛樹脂。酚醛樹脂的合成和固化過程,完全

4、遵循體型縮聚反應(yīng)的規(guī)律??刂撇煌暮铣蓷l件(如酚和醛的比例,所用催化劑的類型等),可以得到兩類不同的酚醛樹脂:一類稱為熱固性酚醛樹脂,它是一種含有可進(jìn)一步反應(yīng)的羥甲基活性基團(tuán)的樹脂,如果合成過程不加控制,則會(huì)使體型縮聚反應(yīng)一直進(jìn)行至形成不熔、不溶的具有三向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的固化樹脂,因此這類樹脂又稱為一階樹脂;另一類稱為熱塑性酚醛樹脂,它是線型樹脂,在合成過程中不會(huì)形成三向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),在進(jìn)一步的固化過程中必須加入固化劑,這類樹脂又稱為二階樹脂。這

5、兩類樹脂的合成和固化原理并不相同,樹脂的分子結(jié)構(gòu)也不同[1]。生產(chǎn)酚醛樹脂的最主要工藝是間歇釜式常壓合成法,反應(yīng)開始是溶液均相體系,當(dāng)縮聚體樹脂分子量達(dá)一定程度后,反應(yīng)體系轉(zhuǎn)為非均相,這時(shí)分子量增長(zhǎng)反應(yīng)主要在樹脂相中進(jìn)行[2]。三、酚醛樹脂膠黏劑的主要性能三、酚醛樹脂膠黏劑的主要性能1.高溫性能能有了明顯的提高。在環(huán)氧和酚醛的當(dāng)量比為1:3時(shí),二縮水甘油醚雙酚A型環(huán)氧改性酚醛樹脂獲得了最大的K(0.85MPam)。其復(fù)合材料的性能也比D

6、DS固化控制的材料有相當(dāng)大的進(jìn)步。當(dāng)交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的線型酚醛樹脂的含量增加時(shí),改性后樹脂的Tg降低,韌性增加。4、有機(jī)硅改性酚醛樹脂有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)良的耐熱性和耐潮性??梢酝ㄟ^使用有機(jī)硅單體線性酚醛樹脂中的酚羥基或羥甲基發(fā)生反應(yīng)來改進(jìn)酚醛樹脂的耐熱性和耐水性。采用不同的有機(jī)硅單體或其混合單體與酚醛樹脂改性,可得不同性能的改性酚醋樹脂,具有廣泛的選擇性。用有機(jī)硅改性酚醛樹脂制備的復(fù)合材料可在200~260℃下工作應(yīng)用相當(dāng)時(shí)間,并可作為瞬時(shí)

7、耐高溫材料,用作火箭、導(dǎo)彈等燒蝕材料。周重光[7]等研究了用有機(jī)硅齊聚物接枝改性酚醛樹脂,改性后的酚醛樹脂在氮?dú)庵?20℃的燒蝕成碳率可超過70%。他們認(rèn)為降低體系中的低分子物含量,通過有機(jī)硅改性減少樹脂中端羥基含量以及提高交聯(lián)密度均有助于樹脂熱穩(wěn)定性的提高。5、尿素改性酚醛樹脂膠黏劑[8]人們?cè)谥铝τ谔岣叻尤渲z黏劑性能的同時(shí),也注意降低生產(chǎn)成本,降低PF樹脂膠黏劑成本的主要途徑是引入價(jià)廉的尿素。以苯酚為主的苯酚—尿素—甲醛(PUF

8、)樹脂膠黏劑,不但降低PF樹脂的價(jià)格,而且游離酚和游離醛都可以降低。五、酚醛樹脂膠黏劑的應(yīng)用及發(fā)展五、酚醛樹脂膠黏劑的應(yīng)用及發(fā)展1)應(yīng)用)應(yīng)用1.耐火材料酚醛樹脂由于其自身的特性,已成為生產(chǎn)定形和不定形以及浸漬耐火材料領(lǐng)域的最佳選擇。酚醛樹脂在相對(duì)低的溫度下可以固化,形成高交聯(lián)聚合物的結(jié)構(gòu),使之具有強(qiáng)度高,尺寸穩(wěn)定,性能好的特點(diǎn),在熱分解過程中,殘?zhí)悸矢哌_(dá)4O~60%[9]。而以酚醛樹脂粘結(jié)劑生產(chǎn)的干式料、鎂鈣磚及高檔異型耐火材料將有很

9、大發(fā)展。2.鑄造覆膜砂酚醛樹脂覆膜砂主要用于生產(chǎn)尺寸精度高或表面光潔度好及內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜的鑄件,用于汽車、精密機(jī)床、壓縮機(jī)、集裝箱、造船等行業(yè)。由于其成型快、強(qiáng)度高、燒焦后易潰散等特點(diǎn),為鑄造行業(yè)所推薦,特別是在汽車、集裝箱等行業(yè)有很好的發(fā)展前景。今后酚醛覆膜砂在油田壓裂砂、大型鑄件砂及新合金領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿O大。3.木材粘結(jié)劑[10]在木材粘結(jié)領(lǐng)域,酚醛樹脂膠粘劑一直在三醛膠中占據(jù)重要地位。低酚、低醛、快固化的環(huán)保型酚醛樹脂將有很大的發(fā)展

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