除不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂外,熱固性樹(shù)脂主要有以下品種。
一、三聚氰胺甲醛樹(shù)脂
三聚氰胺甲醛樹(shù)脂是由三聚氰胺和甲醛縮聚而成的熱固性樹(shù)脂。用玻璃纖維增強(qiáng)的三聚氰胺甲醛層壓板具有高的力學(xué)性能、優(yōu)良的耐熱性和電絕緣性及自熄性。
二、呋喃樹(shù)脂
由糠醛或糠醇本身進(jìn)行均聚或與其它單體進(jìn)行共縮聚而得到的縮聚產(chǎn)物,習(xí)慣上稱為呋喃樹(shù)脂。這類樹(shù)脂的品種很多,其中以糠醛苯酚樹(shù)脂、糠醛丙酮樹(shù)脂及糠醇樹(shù)脂較為重要。
?。?)糠醛苯酚樹(shù)脂??啡┛膳c苯酚縮聚生成二階熱固生樹(shù)脂,縮聚反應(yīng)一般用堿性催化劑。常用的堿性催化劑有氫氧化鈉、碳酸鉀或基它堿土金屬的氫氧化物。糠醛苯酚樹(shù)脂的主要特點(diǎn)是在給定的固化速度時(shí)有較長(zhǎng)的流動(dòng)時(shí)間,這一工藝性能使它適宜用作模塑料。用糠醛苯酚樹(shù)脂制備的壓塑粉特別適于壓制形狀比較復(fù)雜或較大的制品。模壓制品的耐熱性比酚醛樹(shù)脂好,使用溫度可以提高10~20℃,尺寸穩(wěn)定性、電性能也較好。
?。?)糠醛丙酮樹(shù)脂??啡┡c丙酮在堿性條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)形成糠酮單體繽紛可與甲醛在酸性條件下進(jìn)一步縮聚,使糠酮單體分子間以次甲基鍵連接起來(lái),形成糠醛丙酮樹(shù)脂。
?。?)糠醇樹(shù)脂??反荚谒嵝詶l件下很容易縮聚成樹(shù)脂。一般認(rèn)為,在縮聚過(guò)程中糠醇分子中的羥甲基可以與另一個(gè)分子中的α氫原子縮合,形成次甲基鍵,縮合形成的產(chǎn)物中仍有羥甲基,可以繼續(xù)進(jìn)行縮聚反應(yīng),zui終形成線型縮聚產(chǎn)物糠醇樹(shù)脂。
呋喃樹(shù)脂的性能及應(yīng)用——未固化的呋喃樹(shù)脂與許多熱塑性和熱固性樹(shù)脂有很好的混容性能,因此可與環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂混合來(lái)加以改性。固化后的呋喃樹(shù)脂耐強(qiáng)酸(強(qiáng)氧化性的硝酸和硫酸除外)、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑的侵蝕,在高溫下仍很穩(wěn)定。呋喃樹(shù)脂主要用作各種耐化學(xué)腐蝕和耐高濁的材料。
(1)耐化學(xué)腐蝕材料 呋喃樹(shù)脂可用來(lái)制備防腐蝕的膠泥,用作化工設(shè)備襯里或其它耐腐材料。
(2)耐熱材料 呋喃玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的耐熱性比一般的酚醛玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料高,通??稍?50℃左右長(zhǎng)期使用。
?。?)與環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂混合改性 將呋喃樹(shù)脂與環(huán)氧樹(shù)脂或酚醛樹(shù)脂混休整 使用,可改進(jìn)呋喃玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能以及制備時(shí)的工藝性能。這類復(fù)合材料已廣泛用來(lái)制備化工反應(yīng)器的攪拌裝置、貯槽及管道等化工設(shè)備。
三、聚丁二烯樹(shù)脂
聚丁二烯樹(shù)脂是一種分子量不高的液體,大分子主鏈上主要包含1,2-結(jié)構(gòu),又稱為1,2-聚丁二烯樹(shù)脂。這種樹(shù)脂的大分子鏈上具有很多乙烯基側(cè)鏈,所以,在游離基引發(fā)劑存在下,可進(jìn)一步交聯(lián)成三向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的體型高聚物。
1,2-聚丁二烯樹(shù)脂可由丁二烯在烷基鋰、堿金屬(常用金屬鈉)或可溶性堿金屬?gòu)?fù)合物(如鈉-萘體系)引發(fā)劑引發(fā)下,按陰離子型聚合歷程合成。1,2-聚丁二烯樹(shù)脂大分子鏈*由碳?xì)浣M成,因此樹(shù)脂固化后有優(yōu)良的電性能、彎曲強(qiáng)度較好、耐水性優(yōu)良。
四、有機(jī)硅樹(shù)脂
在有機(jī)硅聚合物中,具有實(shí)用價(jià)值和得到廣泛應(yīng)用的主要是由有機(jī)硅單體(如有機(jī)鹵硅烷)經(jīng)水解縮聚而成的主鏈結(jié)構(gòu)為硅氧鍵的高分子有機(jī)硅化合物。這種主鏈由硅氧鍵構(gòu)成,側(cè)鏈通過(guò)硅原子與有機(jī)基團(tuán)相連的聚合物,稱為聚有機(jī)硅氧烷。
有機(jī)硅樹(shù)脂則是聚有機(jī)硅氧烷中一類分子量不高的熱固性樹(shù)脂。用這類樹(shù)脂制造的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,在較高的溫度范圍內(nèi)(200~250℃)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用后,仍能保持優(yōu)良的電性能,同時(shí),還具有良好手耐電弧性能及憎水防潮性能。有機(jī)硅樹(shù)脂的性能如下:
(1)熱穩(wěn)定性。有機(jī)硅樹(shù)脂的Si-O鍵有較高的鍵能(363kJ/mol),所以比較穩(wěn)定,耐熱性和耐高溫性能均很高。一般說(shuō)來(lái)其熱穩(wěn)定性范圍可達(dá)200~250℃,特殊類型的樹(shù)脂可以更高一些。
?。?)力學(xué)性能。有機(jī)硅樹(shù)脂固化后的力學(xué)性能不高,若在大分子主鏈上引進(jìn)氯代苯基,可提高力學(xué)性能。有機(jī)硅樹(shù)脂玻璃纖維層壓板的層間粘接強(qiáng)度較差,受熱時(shí)彎曲強(qiáng)度有較大幅度的下降。若在主鏈中引入亞苯基,可提高剛性、強(qiáng)度及使用溫度。
?。?)電性能。有機(jī)硅樹(shù)脂具有優(yōu)良的電絕緣性能,它的擊穿強(qiáng)度、耐高壓電弧及電火花性能均較優(yōu)異。受電弧及電火花作用時(shí),樹(shù)脂即使裂解而除去有機(jī)基團(tuán),表面剩下的二氧化硅同樣具有良好的介電性能。
(4)憎水性。有機(jī)硅樹(shù)脂的吸水性很低,水珠在其表面只能滾落而不能潤(rùn)濕。因此,在潮濕的環(huán)境條件下,有機(jī)硅樹(shù)脂玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料仍能保持其優(yōu)良的性能。
?。?)耐腐蝕性能。有機(jī)硅樹(shù)脂玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可而濃度(質(zhì)量)10%~30%硫酸、10%鹽酸、10%~15%氫氧化鈉、2%碳酸鈉及3%過(guò)氧化氫。醇類、脂肪烴和潤(rùn)滑油對(duì)它的影響較小,但耐濃硫酸及某些溶劑(如四氯化碳、丙酮和甲苯)的能力較差。
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