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酚醛樹脂是世界早人工合成和工業(yè)化生產(chǎn)的一類合成樹脂,其原料易得,生產(chǎn)工藝簡單,綜合性能優(yōu)良,應(yīng)用非常廣泛,因此研究酚醛樹脂的制備方法,具有很高的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
酚醛樹脂因其具有較高的力學(xué)強(qiáng)度,耐熱性好,難燃、低毒、低發(fā)煙,可與其他多聚物共混,實(shí)現(xiàn)化而廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子、機(jī)械、交通運(yùn)輸?shù)葒窠?jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域。
20世紀(jì)50年代是酚醛樹脂高速發(fā)展的階段,新的應(yīng)用領(lǐng)域有涂料、油漆、鑄造和航空航天等,國際酚醛樹脂的產(chǎn)量達(dá)到20萬t。上世紀(jì)80年代,酚醛樹脂、新型酚醛復(fù)合材料系統(tǒng)應(yīng)用于建筑、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。此外,環(huán)氧改性酚醛樹脂、聚乙烯醇改性酚醛樹脂、膠改性酚醛樹脂配制的黏結(jié)劑多具有一定的專用性。1997年后全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低潮期,全球酚醛樹脂生產(chǎn)裝置的開工率不足65%,但總的市場消費(fèi)量仍舊維持在300萬t以上。20世紀(jì)末到21世紀(jì)初,在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下,汽車工業(yè)、冶金、電子消費(fèi)產(chǎn)品迅速發(fā)展,促進(jìn)了酚醛樹脂在鑄造、耐火材料、電工電子材料等領(lǐng)域的全新發(fā)展。
酚醛樹脂是被人類早合成的一種樹脂。樹脂是高分子化合物,所以酚醛樹脂具有高分子化合物的基本特點(diǎn),即:(1)分子量(相對(duì)分子質(zhì)量)大,且呈現(xiàn)多分散性;(2)分子結(jié)構(gòu)有多樣性,在不同條件下可分別制成線型、支鏈型、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);(3)酚醛樹脂處于線型、支鏈型結(jié)構(gòu)狀態(tài),具有可溶可熔可流動(dòng)的可加工性,當(dāng)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型(三向網(wǎng)狀)結(jié)構(gòu)狀態(tài),就固化定型且失去可溶可熔和可加工性;(4)酚醛樹脂如同所有高分子化合物一樣不能被加熱蒸發(fā),過高溫度只能使其裂解,甚至炭化。綜上可知,即使同一類型酚醛樹脂產(chǎn)品,其性能也可多變的。新酚醛樹脂粘結(jié)力強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性好,耐熱性高,硬化時(shí)收縮小,制品尺寸穩(wěn)定。
耐火材料及耐火制品(耐火磚、耐火容器等)廣泛用于金屬冶煉工業(yè)、水泥工業(yè)、陶瓷工業(yè)。結(jié)合劑是生產(chǎn)耐火材料不可缺少的組分,它起到將耐火性物質(zhì)顆粒料及粉料膠結(jié)到一起的作用,且在遭受高溫后仍能起到黏結(jié)作用。酚醛樹脂用作耐火材料結(jié)合劑的優(yōu)點(diǎn)有:膠黏性好,工藝性好;高溫炭化后的殘?zhí)悸矢?,一般達(dá)55%~70%;比傳統(tǒng)的焦油瀝青類結(jié)合劑更環(huán)保;突出的高溫黏結(jié)強(qiáng)度。以玻璃纖維、石英纖維及其織物增強(qiáng)的酚醛塑料主要用于制造各種制動(dòng)器摩擦片和化工防腐蝕塑料。