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復(fù)合材料各類熱固性樹脂品種簡介

更新時間:2008-12-30  |  點擊率:4221

除不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂外,熱固性樹脂主要有以下品種。

一、三聚氰胺甲醛樹脂

三聚氰胺甲醛樹脂是由三聚氰胺和甲醛縮聚而成的熱固性樹脂。用玻璃纖維增強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)慣上稱為呋喃樹脂。這類樹脂的品種很多,其中以糠醛苯酚樹脂、糠醛丙酮樹脂及糠醇樹脂較為重要。

 ?。?)糠醛苯酚樹脂??啡┛膳c苯酚縮聚生成二階熱固生樹脂,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??啡┍椒訕渲闹饕攸c是在給定的固化速度時有較長的流動時間,這一工藝性能使它適宜用作模塑料。用糠醛苯酚樹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,形成糠醛丙酮樹脂。

 ?。?)糠醇樹脂??反荚谒嵝詶l件下很容易縮聚成樹脂。一般認(rèn)為,在縮聚過程中糠醇分子中的羥甲基可以與另一個分子中的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)物糠醇樹脂。

  呋喃樹脂的性能及應(yīng)用——未固化的呋喃樹脂與許多熱塑性和熱固性樹脂有很好的混容性能,因此可與環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂混合來加以改性。固化后的呋喃樹脂耐強酸(強氧化性的硝酸和硫酸除外)、強堿和有機(jī)溶劑的侵蝕,在高溫下仍很穩(wěn)定。呋喃樹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 呋喃樹脂可用來制備防腐蝕的膠泥,用作化工設(shè)備襯里或其它耐腐材料。

 ?。?)耐熱材料 呋喃玻璃纖維增強復(fù)合材料的耐熱性比一般的酚醛玻璃纖維增強復(fù)合材料高,通常可在150℃左右長期使用。

 ?。?)與環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂混合改性 將呋喃樹脂與環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂混休整 使用,可改進(jìn)呋喃玻璃纖維增強復(fù)合材料的力學(xué)性能以及制備時的工藝性能。這類復(fù)合材料已廣泛用來制備化工反應(yīng)器的攪拌裝置、貯槽及管道等化工設(shè)備。

  三、聚丁二烯樹脂

  聚丁二烯樹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-聚丁二烯樹脂。這種樹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)或可溶性堿金屬復(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-聚丁二烯樹脂大分子鏈*由碳?xì)浣M成,因此樹脂固化后有優(yōu)良的電性能、彎曲強度較好、耐水性優(yōu)良。

  四、有機(jī)硅樹脂

  在有機(jī)硅聚合物中,具有實用價值和得到廣泛應(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)硅樹脂則是聚有機(jī)硅氧烷中一類分子量不高的熱固性樹脂。用這類樹脂制造的玻璃纖維增強復(fù)合材料,在較高的溫度范圍內(nèi)(200~250℃)長時間連續(xù)使用后,仍能保持優(yōu)良的電性能,同時,還具有良好手耐電弧性能及憎水防潮性能。有機(jī)硅樹脂的性能如下:

  (1)熱穩(wěn)定性。有機(jī)硅樹脂的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。一般說來其熱穩(wěn)定性范圍可達(dá)200~250℃,特殊類型的樹脂可以更高一些。

  (2)力學(xué)性能。有機(jī)硅樹脂固化后的力學(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)硅樹脂玻璃纖維層壓板的層間粘接強度較差,受熱時彎曲強度有較大幅度的下降。若在主鏈中引入亞苯基,可提高剛性、強度及使用溫度。

 ?。?)電性能。有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)良的電絕緣性能,它的擊穿強度、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,樹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)硅樹脂的吸水性很低,水珠在其表面只能滾落而不能潤濕。因此,在潮濕的環(huán)境條件下,有機(jī)硅樹脂玻璃纖維增強復(fù)合材料仍能保持其優(yōu)良的性能。

 ?。?)耐腐蝕性能。有機(jī)硅樹脂玻璃纖維增強復(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%過氧化氫。醇類、脂肪烴和潤滑油對它的影響較小,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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