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酚醛泡沫复合材料综述

酚醛泡沫复合材料综述
酚醛泡沫复合材料综述

可陶瓷化酚醛泡沫复合材料

1 耐烧蚀材料概况

复合材料(如C/C复合材料、碳/酚醛复合材料)具有高比强度、高比模量、耐高温、抗烧蚀、抗冲击等特点,在航天航空领域得到广泛应用,目前正逐步取代黑色金属、有色金属等传统材料,成为轻质化结构和防热结构的主要材料。航天飞行器在高温等恶劣环境下,如洲际导弹鼻锥再入大气层时,将经受7000-8000K超高温、每平方米几十兆瓦热流密度、100g过载、粒子云高速侵蚀、突防中遇到的核辐射和动能拦截等,通过材料自身烧蚀引起质量损失,吸收并带走大量的热量,阻止外部热量向结构内部传递,从而保护内部结构在一定温度范围内正常工作[1]。

聚合物基耐烧蚀材料的研究在国内外备受重视,尤其是近几年随着航空航天技术的深入发展,关于该材料的专利申请量也呈现井喷式增长。我国在聚合物基耐烧蚀材料领域的专利意识已经不输于欧洲、日本等国家或地区,并且在技术上也有了长足的进步,然而与航空强国美国相比,仍然存在不小的差距。航空航天技术的蓬勃发展必然会对耐烧蚀材料提出更高的要求,我国应以此为契机,充分利用现有技术,开发出综合性能更为优越的耐烧蚀材料,不断的提升我国在世界舞台上的技术竞争力。

1.1烧蚀材料分类

烧蚀材料按烧蚀机理分为升华型、熔化型和碳化型三类[2]。聚四氟乙烯、石墨和碳/碳复合材料属于升华型。这些材料在高温下升华,带走大量热量,而且碳是一种辐射系数较高的材料,因而具有很好的抗烧蚀性能。不过这类材料的隔热性能较差,加上这类材料的成本较高,限制了其更广泛的应用。石英和玻璃属于熔化型烧蚀材料。这些材料在高温下熔化吸收热量,而且熔化后形成的SiO2液态膜具有抗高速气流冲刷的能力,不过这类材料的工艺性较差,不适合成型大面积防热套。纤维增强树脂复合材料属于碳化型烧蚀材料。它是以纤维或布作为增强材料,以树脂为基体制成复合材料。这类材料主要利用高分子材料在高温下碳化吸收热量,并进一步利用其形成的碳化层辐射散热。这三类材料中,以碳化型烧蚀材料应用最多。

1.2复合材料的烧蚀机理

防热复合材料结构的烧蚀可分为表面烧蚀和体积饶蚀。表面烧蚀(又称为线烧蚀)指发生在结构表面的烧蚀,主要包括表面材料与环境气流的热化学反应、材料的熔化、蒸发(升华)、高速粒子撞击(侵蚀)及机械剥蚀引起的质量损失;体积烧蚀指结构内部材料在较低温度(相对于表面烧蚀而言)下因热化学反应(热解反应和热氧化反应)导致的质量损失[3]。

1.3基体材料

烧蚀材料的基体材料主要有树脂和弹性体两大类。树脂主要有酚醛树脂、环氧树脂、聚芳基乙炔等,以此类聚合物为基体的耐烧蚀材料的烧蚀速度较慢、绝热指数较高。弹性体主要有氯丁橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、三元乙丙橡胶等,以此类聚合物为基体的耐烧蚀材料具有烧蚀率低、耐老化性及气密性好、脆性温度低、抗张强度和伸长率高等优点[4]。

1.4耐烧蚀填料

耐烧蚀填料的作用是降低材料的导热性,提高耐烧蚀材料在高温燃气作用下的绝热效率;保护基体炭化层在高温气流冲刷下的完整性和牢固性,降低烧蚀率;以及调节材料的模量和密度。耐烧蚀填料可分为:(1)无机填料,如二氧化硅、碳化硅、氢氧化铝、硫酸铵等;(2)空心微球填料,如空心玻璃微球、空心陶瓷微球、空心酚醛微球等;(3)纤维填料,如石棉纤维、高硅氧玻璃纤维、碳纤维、尼龙纤维、芳纶纤维、酚醛纤维、PBI纤维、PBO纤维等;(4)纳米填料,如 POSS、纳米蒙脱土、碳纳米管等。

2 酚醛树脂概况

酚醛树脂是一种历史悠久的人工合成树脂,作为三大热固性树脂之一,应用面广,产量大。它原料来源广泛,耐热阻燃性能优异,低烟低毒性,而广泛用于清漆、胶黏剂、涂料、模塑料、层压材料、泡沫材料、耐烧蚀材料等等方面。酚醛树脂具有如下主要特征:(1)原料价格便宜,成型加工比较容易;(2)酚醛树脂既可混入填料做成模塑料,也可通过浸渍织物采用压机模压的工艺压制成层压制品,还能用来通过加入发泡剂发泡制成泡沫材料;(3)由酚醛树脂制备的产品尺寸稳定性好;(4)耐热、耐燃、可自熄,电绝缘性能好,但耐电弧性差;

(5)化学稳定性好,耐酸性强,但耐碱性差。

目前酚醛树脂主要应用于以下几个方面:用作酚醛泡沫塑料的原料;用于汽车刹车片中;酚醛电容包封材料;深层过滤;航空航天复合材料;胶粘剂材

料。另外,还应用于砂轮片和砂纸,覆铜板,印刷线路板,复合材料,芯片封装用环氧模塑料,光刻胶,环氧中间体和固化剂等诸多高科技领域[5]。

2.1酚醛树脂耐热阻燃改性研究

2.1.1硼改性酚醛树脂

在酚醛树脂的合成过程中引入硼元素,使得元素硼化学键合到酚醛树脂分子主链上,在酚醛树脂结构中生成具有更高键能的B-O 键,可以赋予改性酚醛树脂优异的耐热性和瞬间的耐高温性能。车剑飞[6]等采用TiO2纳米粒子填充改性的方法解决硼酚醛树脂存在的不足,结果表明,改性后的树脂耐热性得到明显的提高,随着TiO2纳米粒子填充量的增加,树脂在700℃时的残炭量逐渐减小。

2.1.2钼改性酚醛树脂

利用含钼化合物(如钼酸等)对酚醛树脂进行改性,将钼元素引入树脂分子链上,由于钼改性酚醛以O-Mo-O键连接苯环,键能比C-C-键大得多,因而在耐热性上有很大提高,赋予改性树脂瞬间耐高温的特性。

此外,钛、锆等金属元素改性后的酚醛树脂在热稳定性上均有一定程度上的提高。

2.1.3苯并噁嗪树脂

苯并噁嗪树脂作为一类开环聚合新型热固性树脂,具有较高的阻燃性和耐热性、优异的力学性能和介电性能、低的固化收缩率等优点,并且聚合过程无小分子物质逸出,成型加工性能类似环氧树脂。苯并噁嗪树脂一般由伯胺类化合物、酚类化合物和醛类化合物经缩合制得。在催化剂作用下或加热时才能发生开环聚合反应,生成与酚醛树脂具有相似网状结构且含氮的聚合物。

顾宜等[7]发明了一种含有醛基的耐热性苯并噁嗪树脂的复合物,该树脂复合物的苯并噁嗪开环固化过程中,醛基同时参与反应,提高了固化物的交联密度,从而提高了固化物的耐热性,制备的2-萘醛与二胺型苯并噁嗪复合物失重5%的温度为490℃,失重10%的温度为597℃,在N2气氛中,800℃的残炭率为 74.3%。

2.1.4酚三嗪树脂

酚三嗪树脂是通过热塑性酚醛树脂与三烷基胺、卤化氰等反应制得的一种新型酚醛树脂,它具有与环氧树脂相类似的良好的加工性能,同时具备双马来

酰亚胺树脂的优异的耐热性和阻燃性,成炭率高达68%-70%,其复合材料可以制作耐高温结构件,也可以用作烧蚀隔热材料[8]。

3酚醛泡沫概况

酚醛泡沫是一种具有轻质、防火、隔热、隔音、高比强度、导热系数低、绝缘等优异性能的材料,密度最低仅30-40kg/m3。在常用的隔热泡沫材料中,酚醛泡沫塑料具有其他泡沫塑料无法比拟的优势,其适用温度范围为-150-150℃,近年来,由于高层建筑、交通运输、舰船、航空、空间技术等方面对泡沫塑料的热稳定性和阻燃性提出了严格要求,使得酚醛泡沫得到广泛关注和迅速发展。现在,酚醛泡沫作为一种新型的多用途泡沫材料,以其耐热、难燃、自熄、耐火焰穿透、遇火无滴落物和防止火灾蔓延的阻火性能等优点,已经引起了人们的高度重视[9]。

3.1酚醛泡沫塑料的制备方法

按发泡温度划分,酚醛泡沫制备有两种发泡方法,即常温和高温发泡方法。目前常用的发泡方法是在室温或低温(60-80℃)条件下,加入表面活性剂、发泡剂、固化剂,搅拌均匀后倒入模具,发泡固化,脱模。该方法操作简单、方便,可在现场发泡,所得产品闭孔率高,不燃[10]。但由于该方法采用酸为固化剂,所得泡沫有一定的酸性,与金属接触时产生酸渗透、酸腐蚀,使其应用范围缩小。

(1)常温发泡方法

酚醛树脂常温发泡的原理是加入酸类固化剂,它能促进树脂间的缩聚反应,同时放出大量的热,使低沸点的发泡剂受热气化形成均匀细密的泡孔结构,且树脂在发泡的同时快速交联固化,形成酚醛泡沫。

常温发泡步骤:在带有搅拌器的容器里,按配比加入可发性酚醛树脂、发泡剂、表面活性剂、固化剂,搅拌均匀后,将树脂液迅速倒入模具中,然后在指定的温度下发泡,发泡5-10min后脱模。该法所得泡沫表面光滑,密度均匀,闭孔率高。

(2)高温发泡方法

高温发泡的原理是利用物料中含有的易挥发性物质在高温下气化的同时使树脂固化,形成酚醛泡沫。

高温发泡步骤:在带有搅拌器的容器里,按配比加入可发性酚醛树脂、表面活性剂,搅拌均匀,首先将容器放在加热套上,一边加热一边搅拌,这样树脂在加热的条件下流动性逐渐增大,然后就有气泡生成。随着气泡的不断增多,树脂黏度越来越大,当树脂黏度达到能包裹住一定压力的气泡时再加入助剂,快速搅拌均匀,随后将树脂液倒入模具中,把模具放入160℃左右的烘箱中,发泡固化约30min后脱模,所得泡沫表面光滑,密度均匀[11]。

3.2酚醛泡沫的组成

3.2.1酚醛树脂

高固含热固性酚醛树脂是制备酚醛泡沫塑料的主要原材料之一。树脂的黏度、活性及固体含量等因素对最终制备的泡沫的性能都有一定的影响。另外树脂大分子的化学结构也会直接影响酚醛泡沫塑料的韧性和易碎性等性能。

3.2.2催化剂/固化剂

制备酚醛泡沫塑料一般用酸作固化剂,因为甲阶酚醛树脂分子结构中有活性羟甲基,酸是羟甲基缩聚的强催化剂,缩聚反应放出的热量可促进发泡剂急剧气化,促使发泡剂发挥发泡作用,因此酸固化剂也是树脂交联反应的催化剂。酸固化剂有无机酸和有机酸。可用的无机酸如硫酸、盐酸、磷酸、硼酸等,有机酸如对甲苯磺酸、草酸、己二酸、苯磺酸、乙酸等。采用无机强酸的特点是固化诱导期短、发泡与固化速度快、不易产生塌泡及尺寸不稳定,但游离的酸对设备的腐蚀性及对人体健康的危害导致其推广应用受到很大影响。采用有机酸的优缺点恰好与无机酸相反。因此,实际生产应用中常采用有机酸和无机酸混合使用,既可降低对设备的腐蚀性,又可保证发泡效率及泡沫性能的要求。

酚醛树脂的发泡和固化过程是同步进行的,固化剂的种类及用量对发泡与固化速率、制品密度及制品性能都有显著影响,因此固化剂种类和用量的选择应使固化速度与发泡速度相匹配,能在气泡膨胀到所需要的程度时完成固化。3.2.3发泡剂

酚醛树脂发泡一般选用低沸点的液态发泡剂。低沸点的烷烃是生产酚醛泡沫塑料的常用发泡剂,如环戊烷、正戊烷、正丁烷、异戊烷、石油醚等。这些发泡剂都易燃,但发泡效率高,价格较低,故广为应用。

固体发泡剂一般采用与酸反应或受热分解的化学发泡剂,如硫酸钠、碳酸钠、碳酸铵、碳酸钙等。气体发泡剂在酚醛发泡过程中也可采用,如将N2、

CO2等惰性气体压缩溶解在酚醛树脂中,当温度升高或压力下降时气体膨胀发泡。

发泡剂种类和用量对酚醛泡沫性能也有一定程度的影响。谷亚新等[12]以酚醛树脂为原料,对甲苯磺酸为固化剂,研究了正戊烷和沸程为30-60℃的石油醚两种不同的发泡剂对酚醛泡沫性能的影响。结果表明,两种发泡剂用量增多,酚醛泡沫表观密度、压缩强度和导热系数都呈下降趋势,粉化度、吸水率呈增加趋势,石油醚发泡的酚醛泡沫抗粉化程度优于正戊烷发泡的酚醛泡沫,发泡剂的种类对导热系数无影响,发泡剂用量对酚醛泡沫PH值影响不大。石油醚发泡制得的酚醛泡沫,综合性能优于正戊烷发泡制得的酚醛泡沫。

3.2.4表面活性剂

表面活性剂是分子结构中同时含有亲水和亲油基团的两性化合物,又称为匀泡剂。其作用是降低树脂的表面张力,改善非极性发泡剂和极性树脂之间的相容性,使泡孔的大小和孔径分布更为均匀,从而提高泡沫塑料的产品质量。制备酚醛泡沫选用的表面活性剂有阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂,阴离子表面活性剂能提高泡沫开孔率,增加泡沫的吸水性,适宜在用作花卉泥的酚醛泡沫中使用。而非离子表面活性剂能提高泡沫闭孔率,增加泡沫的隔热、隔音性能,适用于隔热和防火材料。选择适宜的表面活性剂有助于生产出理想的泡沫孔结构。另外,表面活性剂的添加量对泡沫的性能也有一定的影响,添加量太少,生产出的泡沫质量不稳定,添加量太多,会导致泡孔破裂。

在用于酚醛泡沫塑料的表面活性剂中,非离子型表面活性剂效果最好,较常用的有以下几种:

(1)脂肪醇聚氧乙烯-聚氧丙烯醚类;

(2)烷基酚聚氧乙烯醚类,如壬基酚与环氧乙烷的加成物;

(3)聚硅氧烷-聚氧乙烯-聚氧丙烯的嵌段共聚物,这类表面活性剂不仅有良好的泡沫稳定性能,而且有极强的乳化作用。

3.2.5改性剂和填充剂

为了改善酚醛泡沫塑料的综合性能,降低生产成本,常常添加一些改性剂或填充剂。添加增韧剂可以降低酚醛泡沫的粉化率,提高酚醛泡沫的韧性,常用的增韧剂有乙二醇、聚乙二醇等。添加阻燃剂可以进一步提高酚醛泡沫的阻燃性,防止闷烧,常用的阻燃剂有红磷、三氧化二锑、聚磷酸铵等。填充剂适当

添加可在一定程度上改善泡沫塑料的性能,如降低脆性、改善刚性等,常用的填充剂如粉煤灰、二氧化硅、膨润土等。

3.3国内外酚醛泡沫研究进展

杨彦峰等[13]利用玻璃纤维和芳纶纤维的混杂纤维增强酚醛泡沫,结果表明,玻璃纤维能够大幅提高酚醛泡沫的压缩强度,且在混杂纤维增强的酚醛泡沫中,压缩强度随着玻璃纤维所占的比重的增加而增大;芳纶纤维能够大幅提高酚醛泡沫的冲击强度,且在混杂纤维增强的酚醛泡沫中,冲击强度随着芳纶纤维所占的比重的增加而增大;玻璃纤维和芳纶纤维均可提高酚醛泡沫的弯曲强度,但当二者以1:1(质量比)的比例混杂增强酚醛泡沫时,复合酚醛泡沫的弯曲强度达到最大,此时出现了两种纤维最优的混杂协同效应。

卢杰等[14]针对酚醛泡沫脆性大、强度低等缺点,采用3种不同增强形式的玻璃纤维增强体,即短切玻璃纤维(SGF)、酚醛树脂浸渍固化的玻璃纤维针(GFN)及三维间隔连体织物,对酚醛泡沫进行增强。研究了纤维含量和纤维长度对酚醛泡沫压缩性能的影响规律,对比了不同增强形式纤维增强酚醛泡沫复合材料的压缩性能与保温性能。结果表明当SGF长度为 3mm,与基体质量比为25%时增强酚醛泡沫的比压缩强度最佳,较纯泡沫的提高了21%;GFN长度为5mm,与基体质量比为5%时,增强酚醛泡沫的比强度提高8%;三维间隔连体织物增强酚醛泡沫的比强度虽略有下降,但其压缩强度达到了承重类酚醛泡沫的要求。SGF和GFN增强的酚醛泡沫的热导率与纯酚醛泡沫的相比略有上升,但仍符合高效保温材料的要求;三维间隔连体织物增强酚醛泡沫的热导率上升明显。

肖力光等[15]在酚醛树脂中加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成闭孔硬质泡沫塑料。实验结果表明,酚醛泡沫塑料具有优异的保温性能和防火耐热性能,是一种新型难燃、防火低烟保温材料,在建筑保温领域具有广阔的应用前景。

王斌等[16]将适量的B2O3引入酚醛泡沫,改善树脂基体相的韧性,提高酚醛泡沫复合材料的压缩强度,当B2O3含量为质量分数4%时,酚醛泡沫的压缩强度最大,为10.14MPa,比纯酚醛泡沫提高了5.18%。硼改性有利于酚醛泡沫的高温稳定性,酚醛泡沫的热分解温度和残碳率均随硼含量的增加而有所提高;当B2O3含量为质量分数7% 时,酚醛泡沫的耐高温性能最优,其失重10%时的

热分解温度为447℃,比纯酚醛泡沫提高了76.68%;其800℃下的残碳率为66.37%,较纯酚醛泡沫高出16.05%。

黄剑清等[17]以添加硼酸的方法,通过控制体系的pH 值,合成可发泡的硼改性酚醛树脂,并制备出硼改性酚醛泡沫。研究结果表明,所制备的材料具有良好的耐高温性能,其热分解温度为450℃,800℃时热失重为 60%。

梅启林[18]制备了乙二醇改性酚醛泡沫塑料,通过实验确定了常温发泡的原料最佳配比及最佳发泡工艺条件。乙二醇的加入能在一定程度上改善酚醛泡沫的性能,提高其压缩强度,改善其脆性。

袁莉莉等[19]用羧基碳纳米管( CNT-COOH)增强酚醛泡沫复合材料,CNT-COOH作为异相成核剂,使酚醛泡沫泡孔的平均尺寸减小,泡孔密度增大;随着酚醛泡沫中CNT-COOH含量增加,CNT-COOH/酚醛泡沫复合材料的压缩模量和压缩强度提高。热重分析和垂直燃烧试验表明,CNT-COOH作为稳定剂,降低了泡沫的热降解速率,使其热稳定性和阻燃性能均略有提高。

殷锦捷等[20]以聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)和季戊四醇(PER)为阻燃剂,聚乙二醇和玻璃纤维改性酚醛树脂为基体,制备改性阻燃酚醛泡沫塑料。酚醛树脂100份,聚乙二醇12份,复合阻燃剂15份,制备的改性阻燃酚醛泡沫塑料具有优异的韧性和阻燃性能,其冲击强度为5.54 kJ/m2,达到B1难燃材料的标准。

美国M.C.Gill公司早在20世纪80年代就开始研制 PF 泡沫,并成功开发出商品名为Gillfoam2019酚醛泡沫,密度为64~320kg/m3,该产品完全满足美国联邦航空安全条例的要求,以该泡沫材料制备的夹心板材,已在航空飞机上成功应用[21]。

Bu Gi Kim等[22]以空气作为发泡剂,甲阶酚醛树脂、酸固化剂、65%PSA 与空气均匀共混,用微波加热的方法制备酚醛泡沫,发泡速度快,制备的酚醛泡沫材料具有低传热系数和低密度特性。

4 可陶瓷化酚醛泡沫复合材料研究进展

在硅基可瓷化技术的基础上,特种功能材料实验室经过长期研究在国内率先提出了碳基聚合物可陶瓷化理论,通过瓷粉改性聚合物基复合材料可以使其在烧蚀工况使用温度下陶瓷化,采用耐高温低烧蚀可陶瓷化技术,以碳基树脂、纤维增强材料、耐高温偶联剂、铝硅酸盐矿物质粉末和非氧化物陶瓷粉末经混

合热压制备了可陶瓷化碳基聚合物材料,对材料的热稳定性研究表明:在空气条件下逐渐升温过程中,树脂基体裂解形成的无定型炭作为硅酸盐矿物粉末的烧结活性剂与通过裂解产生的空隙蔓延至材料表面的熔融玻璃料反应,使得材料在800℃就开始了陶瓷化转变,在材料表面形成致密的陶瓷结构层,有效地阻止了氧气向材料内部的扩散,抑制了材料内部的热分解。同时可瓷化物中的非氧化物陶瓷粉末,作为第二相粒子弥散在树脂基体中起到了钉扎效应,有效地固定树脂裂解后的炭,使材料在1300℃下的陶瓷转化率高达67.14%,残重达75.23%。此外,通过加入功能性轻质填料有效降低了材料密度,利用空心酚醛微球和空心陶瓷微球的协同作用,很大程度提高材料的耐烧蚀综合性能,从而达到防隔热一体化的效果。

秦岩等[23]采用酚醛树脂为基体,通过添加功能填料微珠、可瓷化助剂制备了密度低、具有良好的隔热性能和烧蚀性能的可瓷化酚醛复合材料。通过SEM 和TEM观察烧蚀后材料的断面形貌变化与高温结构演变,结果表明加入空心玻璃微珠的效果优于陶瓷微珠,最佳的添加量为20%,在800℃以上可瓷化助剂与酚醛开始发生陶瓷化反应,随着烧蚀温度的提高陶瓷化程度加深,生产的晶粒排列规则整齐。

5 课题研究内容及意义

可陶瓷化聚合物在常温下具有与普通聚合物相同的性能,而在高温下发生裂解转化为陶瓷保护层,具有一定的强度且能承受一定的冲击力,从而保护材料内部不受大火破坏。传统的酚醛树脂在烧蚀的过程中残留的大量无定型炭层,无定型炭层容易在气流的机械剪切作用下产生机械剥离,从而使材料的隔热性能不佳。

本实验以酚醛树脂为基体,添加功能材料、可瓷化助剂,制备可瓷化酚醛泡沫复合材料,探究其烧蚀性能、热物理性能与隔热性能。

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[23]秦岩,饶志龙,刘慧娟,黄志雄.可瓷化酚醛复合材料烧蚀隔热性能研究[J].玻璃钢/复合材料(增刊),2012:52-55.

酚醛泡沫材料相关知识

酚醛泡沫材料属高分子有机硬质铝箔泡沫产品,是由热固性酚醛树脂发泡而成,它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落,使用温度围广(-196~+200℃)低温环境下不收缩、不脆化,是暖通制冷工程理想的绝热材料,由于酚醛泡沫闭孔率高,则导热系数低,隔热性能好,并具有抗水性和水蒸气渗透性,是理想的保温节能材料。由于酚醛具有苯环结构,所以尺寸稳定,变化率<1%。且化学成分稳定,防腐抗老化,特别是能耐有机溶液、强酸、弱碱腐蚀。在生产工艺发泡中不用氟利昂做发泡剂符合国际环保标准,且其分子结构中含有氢、氧、碳元素,高温分解时,溢出的气体无毒、无味,对人体、环境均无害,符合国家绿色环保要求。故此,酚醛超级复合板是最理想的防火、绝热、节能、美观的环保绿色保温材料。 酚醛泡沫还是国际上公认的建筑行列中最有发展前途的一种新型保温材料。因为,这种新材料与通常的高分子树脂依靠加入阻燃剂得到的材料有本质的不同,在火中不燃烧,不熔化,也不会散发有毒烟雾,并具有质轻、无毒、无腐蚀、保温、节能、隔音、价廉等优点,且不用氟利昂发泡,无环境污染、加工性好、施工方便,其综合性能是目前各种保温材料无法比拟的。通用于宾馆、公寓、医院等高级和高层建筑中央空调系统的保温(香港的高级建筑中央空调系统近年来已多数改用酚醛泡沫材料)。对冷藏、冷库的保冷以及用于石油化工等工业管道和设备的保温、建筑隔墙、外墙复合板、吊顶天花板、吸音板等有无可争议的综合优势,解决了其它有机材料防火性能不理想,而无机材料吸水率大、容易“ 结露”、施工时皮肤刺痒等问题,是空调系统,各种电器的第三代最佳保温材料。另外,近年来聚苯发泡材料在国内的一些大中城市中已得到比较普遍的应用,但由于其阻燃性能较差,并散发有毒气体,因此,酚醛发泡材料必将取而代这,成为最有竞争力的新型建材。 2010年,山东圣泉化工股份有限公司重点项目“年产1000万㎡新型节能、阻燃、环保酚醛泡沫复合墙体材料项目”被列入山东省企业技术改造项目导向计划。省导向计划项目对于增强企业核心竞争力、推动我省工业结构升级、促进工业经济又好又快发展具有重要意义。 圣泉改性酚醛泡沫外墙外保温板,是山东圣泉化工股份有限公司根据外墙用保温板应具有不燃、低烟、抗高温歧变,而研制开发的新型改性酚醛泡沫外墙保温防火板材。该产品是由酚醛树脂加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料,双面由增强层复合而成。该产品最突出的特点是不燃、低烟、抗高温歧变。在隔热、防渗水、尤其是防火方面远胜于其它保温材料。该产品克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形的缺点,保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。 外墙用酚醛泡沫保温板 酚醛泡沫在外墙外保温系统中的应用 1.薄抹灰外墙外保温系统 目前山东圣泉化工股份有限公司生产的外墙用酚醛泡沫板,在酚醛泡沫板的表面复合一层材料,提高其强度,同时此材料与酚醛泡沫及砂浆、腻子等材料具有良好的粘结性能,这样就弥补了酚醛泡沫存在的一些缺点,如脆性、易粉化,在粘

热塑性酚醛树脂及其工艺

热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,有没有办法可以降低它的固化温度? 当甲醛/苯酚(摩尔比)小于1时,可得热塑性产物,称热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,混以填料制成的模塑粉俗称电木粉。当甲醛/苯酚(摩尔比)大于1时,在碱催化下先得到甲阶段树脂,即热固型酚醛树脂,能溶于有机溶剂,甲阶段树脂含能进一步缩聚的羟甲基,因此不需加固化剂即能固化:加热下反应得到乙阶段树脂,又称半溶酚醛树脂,不溶不熔但可溶胀和软化。再进一步反应则得到不溶不熔的体型结构丙阶段树脂,也称不溶酚醛树脂。甲阶段树脂长期存放也能自行固化。 热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。 酚醛树脂(BAKELITE) 酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂,它是最早合成的一类热固性树脂。 酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂,但由于它原料易得,合成方便,以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,而且树脂本身又有广泛改性的余地,所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面(空间飞行器、火箭、导弹等)作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。 酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成瓜不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂;另一类称为热塑性酚醛树脂,它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。这两类树脂的合成和固化原理并不相同,树脂的分子结构也不同。

酚醛树脂的应用

酚醛树脂的发展概述 侯远东 (河北化工医药职业技术学院,方兴路88号 050026) 摘要:酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。是最古老的合成树脂,因其具有较高的机械强度,耐热性好,难燃、低毒、低发烟,可与其它多聚物共混,实现高性能化。本文主要介绍酚醛树脂的生产销售状况、发展趋势。 关键字:酚醛树脂发展趋势生产销售 产品介绍 酚类化合物与醛类化合物缩聚而得的树脂为酚醛树脂。其中以苯酚和甲醛缩聚而得的酚醛 树脂最为重要。 酚醛树脂综合性能优良,是一种人工合成的最古老树脂,拥有近百年的使用历史。早在1872年德国化学家拜耳(A,Baeyer)首先发现了酚和醛在酸的存在下反应可以得到结晶的产物,但当时没有对其开展研究。接着化学家克莱堡(W,Kleeberg,1891)和史密斯(A,Smith,1899) 对这个反应进行了研究。进入20世纪,1902年布卢默(B.Blumer)合成了第一个商业化酚醛 树脂,命名为Laccain 。然而直到1905~1907,被称为酚醛树脂创始人的美国化学家巴克兰(L.H.Baekeland)才对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究,并于1907年申请了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利,而且于1910年10月10日成立了Bakelite公司。巴克兰的功绩 不仅首次合成了交联的聚合物,而且发现了树脂的模压过程,实现了酚醛树脂的实用化,这对 酚醛树脂的生产和应用起了很重大的作用。因此此年(1910年)定为酚醛树脂元年(或者合成高分子元年),巴克兰被成为酚醛树脂之父【1】。 由于酚醛树脂原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单,而且制品具有优异的机械性能、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性及低烟雾性,因此其成为工业 部门不可缺少的材料,具有广泛的用途[2]。 酚醛树脂的性质 (1)物理性质 物理性质:固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,市 场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,比重1.25~1.30。液体酚醛树脂为 黄色、深棕色液体。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。

酚醛泡沫塑料的应用现状及市场前景

安全、经济、绿色的新型建筑材料 ——酚醛泡沫塑料的应用现状及市场前景 1、概述 酚醛泡沫(Phenolic Foams)是一种性能优越的防火、隔热、隔音、轻质节能产品,其导热系数低,密度最低仅为30~40 kg/m3,泡沫的难燃程度是目前广泛使用的聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫所远远不及的,25 mm厚的酚醛泡沫平板经受1700℃的火焰喷射10分钟后,仅表面略有炭化却没有被烧穿,既不会着火更不会散发浓烟和毒气。 酚醛泡沫被誉为“保温之王”,早期应用于导弹及火箭头的保温方面。近些年来,由于高层建筑、交通运输、舰船、航空、空间技术等方面对合成泡沫塑料的热稳定性和耐燃性提出了严格要求,使得酚醛泡沫得到广泛关注和迅速发展。现在,酚醛泡沫作为一种新型的多用途泡沫材料,以其耐热、难燃、自熄、耐火焰穿透、遇火无低落物和防止火灾蔓延的阻火性能等优点,引起了人们的高度重视。人们重新认识到利用它的耐燃性制作成绝热保温材料在高层建筑、高温隔热、超低温保冷材料具有重要的实用价值,其作为理想的隔热保温材料将会得到更为广泛、更为迅速的发展,因此它具有广阔的市场前景,是安全、经济、绿色的新型建筑材料。 1942年,酚醛泡沫塑料己在实验室制成。二战初期,德国将酚醛泡沫用于航空工业,作为轻木的代替品。同期,英国的泡沫橡胶公司也研制出酚醛泡沫塑料,主要用于漂浮方面。1945年美国的联合碳化物(UCC)公司开始对低密度酚醛泡沫及其树脂的生产技术进行研究。 湿法酚醛泡沫的用途:主要应用是作绝热材料,例如以板材和夹芯嵌板的

形式用于建筑业,用于制造保温货车、卡车和船舱。另外还可用于低温绝缘方面的研究。举例来说,湿法酚醛泡沫可作吸音板;特别适于制造泡沫碳,此泡沫碳可耐3300℃的高温,是一种非常好的耐火绝缘材料;玻璃纤维增强的酚醛泡沫可作为盛有可裂变材料容器的包装材料,例如,密度为96 kg/m3的玻纤/酚醛泡沫在运输中可对盛有六氟化铀的钢瓶起保护作用,一方面防震,另一方面在高达1200℃的情况下,有效防止火灾发生;而用硼酸一草酸作固化剂制得的泡沫塑料还可大大衰减中子流;在美国酚醛泡沫还大量用于鲜花展览和运输,将鲜花插入吸饱水的酚醛泡沫塑料中可延长花卉的寿命。 干法酚醛泡沫的用途:可用于隔音隔热,例如铝板/低密度①K-20泡沫复合件可作为战车的隔板,将发动机包围起来,以减少热和噪音对车内人员的危害。铝板/高密度①K-20泡沫复合件可作为战车的吊蓝底盘,以减轻重量。此外,铝板/o K-20泡沫复合件还可作导弹的尾翼。其它用途同湿法酚醛泡沫。 2、开发应用和市场情况 2.1国外 上世纪八十年代,国外科学家通过对酚醛树脂及其制品研究,发现它们具有突的难燃、低烟、低毒特性和优异的耐热性。九十年代年代以来,包括酚醛泡沫在内的酚醛复合材料得到很大发展,首先受到英、美等国军方重视,将其用于航天航空、国防军工领域,后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所,并逐步推向高层建筑、医院、体育设施等领域。 2.2国内 1961年,我国的军工科研单位(兵器工业部第53研究所)对干法酚醛泡沫塑料进行了研究,已成功地用于军工方面。兵器工业部第53研究所研制的P一712

酚醛树脂

酚醛树脂 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚醛或其衍生物缩聚而得。[1] 中文名:酚醛树脂 英文名:PHENOL-FORMALDEHYDE RESIN 别称:电木 化学式:C7H6O2 分子量:122.12134 CAS登录号:9003-35-4 诞生:1872年 1性质 直线型酚醛树脂结构图 固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,实体的比重平均1.7左右,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。[1] 液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体,如:碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。 高温性能

酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性,即使在非常高的温度下,也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因,酚醛树脂才被应用于一些高温领域,例如耐火材料,摩擦材料,粘结剂和铸造行业。 酚醛树脂耐火材料 粘结强度 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。酚醛树脂是一种多功能,与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。设计正确的酚醛树脂,润湿速度特别快。并且在交联后可以为磨具、耐火材料,摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度,耐热性能和电性能。 水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质为它们提供机械强度,电性能等。典型的例子包括电绝缘和机械层压制造,离合器片和汽车滤清器用滤纸。 高残碳率 在温度大约为1000℃ 的惰性气体条件下,酚醛树脂会产生很高的残碳,这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性,也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。 低烟低毒 与其他树脂系统相比,酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况下,用科学配方生产出的酚醛树脂系统,将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧

酚醛树脂纤维的研究进展

酚醛树脂纤维的研究进展 *** 中北大学材料科学与工程学院,山西太原,030051 摘要:简单的介绍了酚醛树脂及其重要性能、合成原理,酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性或其它物理性能,提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。最后对酚醛树脂纤维未来的发展方向进行了展望。 关键词:酚醛树脂、纤维、改性、复合材料 引言:酚醛树脂耐热性好,机械强度高,电绝缘性和耐高温蠕变性能优良,价格低廉且成型加工性好,特别是其良好阻燃性及很少产生有害气体的特性,使该种具有近百年历史的合成材料得到进一步发展,应用于塑料、复合材料、胶粘剂、涂料和纤维等各个领域。经过改性的酚醛树脂广泛应用于高尖端技术领域。所以,酚醛树脂纤维很受欢迎的。 一、酚醛树脂的简介 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称:phenolic resin, 简称PF。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,比重 1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。 酚醛树脂由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。热固性酚醛树脂具有很强的浸润能力,成型性能好,体积密度大,气孔率低,用于耐火制品,该树脂在15℃- 20℃下可保持三个月。酚醛树脂制品优点主要是尺寸稳定,耐热、阻燃,电绝缘性能好,耐酸性强,它主要应用于运输业、建筑业、军事业、采矿业等多种行业,应用广泛。在NH4OH、NaOH或NaCO3等碱性物质的催化下,过量的甲醛与苯酚(其摩尔比大于1)反应生成热固性酚醛树脂。其反应过程如下:在碱性催化剂存在下使反应介质PH大于7,苯酚和甲醛首先发生加成反应生成一羟甲基苯酚。室温下,在碱性介质中的酚醇是稳定的,一羟甲基苯酚中的羟甲基与苯酚上的氢的反应速度比甲醛与苯酚的邻位和对位上的氢的反应速度小,因此一羟甲基苯酚不容易进一步缩聚,只能生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚。热塑性酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂),为浅色至暗褐色脆性固体,溶于乙醇、丙酮等溶剂中,长期 姓名:*** 班级:*** 学号:***

酚醛泡沫材料相关知识

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酚醛泡沫材料属高分子有机硬质铝箔泡沫产品,是由热固性酚醛树脂发泡而成,它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落,使用温度围广(-196~+200℃)低温环境下不收缩、不脆化,是暖通制冷工程理想的绝热材料,由于酚醛泡沫闭孔率高,则导热系数低,隔热性能好,并具有抗水性和水蒸气渗透性,是理想的保温节能材料。由于酚醛具有苯环结构,所以尺寸稳定,变化率<1%。且化学成分稳定,防腐抗老化,特别是能耐有机溶液、强酸、弱碱腐蚀。在生产工艺发泡中不用氟利昂做发泡剂符合国际环保标准,且其分子结构中含有氢、氧、碳元素,高温分解时,溢出的气体无毒、无味,对人体、环境均无害,符合国家绿色环保要求。故此,酚醛超级复合板是最理想的防火、绝热、节能、美观的环保绿色保温材料。 酚醛泡沫还是国际上公认的建筑行列中最有发展前途的一种新型保温材料。因为,这种新材料与通常的高分子树脂依靠加入阻燃剂得到的材料有本质的不同,在火中不燃烧,不熔化,也不会散发有毒烟雾,并具有质轻、无毒、无腐蚀、保温、节能、隔音、价廉等优点,且不用氟利昂发泡,无环境污染、加工性好、施工方便,其综合性能是目前各种保温材料无法比拟的。通用于宾馆、公寓、医院等高级和高层建筑中央空调系统的保温(香港的高级建筑中央空调系统近年来已多数改用酚醛泡沫材料)。对冷藏、冷库的保冷以及用于石油化工等工业管道和设备的保温、建筑隔墙、外墙复合板、吊顶天花板、吸音板等有无可争议的综合优势,解决了其它有机材料防火性能不理想,而无机材料吸水率大、容易“ 结露”、施工时皮肤刺痒等问题,是空调系统,各种电器的第三代最佳保温材料。

改性酚醛树脂复合材料的研究进展及应用

改性酚醛树脂复合材料的研究进展及应用 综述了改性酚醛树脂复合材料的研究进展,重点介绍了我国改性酚醛树脂复合材料的研究进展及应用,最后指出了我国改性酚醛树脂复合材料今后的发展方向。 标签:酚醛树脂;改性;复合材料 酚醛树脂(PF)由酚类(苯酚、甲酚、二甲酚和间苯二酚等)和醛类(甲醛、乙醛和糠醛等)在酸性或碱性催化剂作用下缩聚而成,是最早合成的热固性树脂。普通酚醛树脂由于受分子结构的限制,热稳定性和残炭率较低,限制了其应用。为了克服传统酚醛树脂脆性较大、交联度低、耐热性不佳、释放游离甲基和游离酚等缺陷,对酚醛树脂进行复合改性是常用的方法,以此获得性能优越的酚醛树脂复合材料,广泛应用于清漆、胶粘剂、涂料、模塑料、层压材料、泡沫材料、耐烧蚀材料等方面。 1.酚醛树脂的结构 酚醛树脂的结构主要有线型酚醛树脂和甲阶酚醛树脂。线型酚醛树脂在加热过程中逐渐软化,温度降至常温后又变硬,即在重复加热、冷却过程中重复塑化、硬化,表现出热塑性,而不具有热硬性。甲阶酚醛树脂含有水分,为聚合度不大的线型分子混合物,溶于水、乙醇、丙酮等溶剂中,具有高温固化性,属可溶性热固性酚醛树脂。 2.复合材料制备研究进展 酚醛树脂反应活性低,固化反应放出缩合水,且必须在高温条件下才能进行固化,制约了其在复合材料领域的应用。为弥补这一缺陷与不足,进一步提高其综合性能,在其分子链极性节点周围形成连接界面,使分子链间的键能增强,通常在酚醛树脂中引入高耐热性纳米材料,可提高其在高温下的质量保持率,降低其高温炭化率,从而使材料在高温下的基本性能得以提高。酚醛树脂的耐热性和增韧改性主要是通过共混或化学反应来实现。 2.1化学改性制备 酚醛树脂的化学改性是指应用化学反应改变苯酚甲醛树脂分子结构的一类改性方法,途径主要有:羟基醚化或环氧化、控制分子链交联状态的不均匀性及引进钼、硼、磷、有机硅等组分,可以提高树脂的耐热性尤其是瞬时耐高温的特性。环氧综合性能良好,能兼顾热固性酚醛树脂和双酚的优势,提高材料的粘接性与耐热性,改善树脂脆性;有机硅的耐热性和耐潮性良好,与酚羟基发生化学反应,可增强酚醛树脂的耐热性与耐水性;硼元素能显著改善酚醛树脂的耐热性、耐瞬间高温性、耐烧蚀性,增强其力学性能。

酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方

酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方! 一、定义 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚醛或其衍生物缩聚而得。 二、主要性能 固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,实体的比重平均1.7左右,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。 液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体,如:碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。 高温性能

酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性,即使在非常高的温度下,也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因,酚醛树脂才被应用于一些高温领域,例如耐火材料,摩擦材料,粘结剂和铸造行业。 粘结强度 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。酚醛树脂是一种多功能,与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。设计正确的酚醛树脂,润湿速度特别快。并且在交联后可以为模具、耐火材料,摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度,耐热性能和电性能。 水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质,为它们提供机械强度,电性能等。典型的例子包括电绝缘和机械层压制造,离合器片和汽车滤清器用滤纸。 高残碳率 在温度大约为1000℃的惰性气体条件下,酚醛树脂会产生很高的残碳,这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性,也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。 低烟低毒 与其他树脂系统相比,酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况下,用科学配方生产出的酚醛树脂系统,将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气

酚醛树脂

酚醛树脂 以酚类与醛类为原料,在催化剂作用下,缩聚而得到的树脂,统称为酚醛树脂。酚醛树脂是应用于工业上最早的一种合成树脂。 由于它原材料来源丰富,合成工艺简单,成本较低,而且具有良好的化学性能、物理性能、力学性能和电气绝缘性能,具有广泛的用途。它可以根据不同的使用要求,合成各种使用性能的酚醛树脂,例如,可制成耐热纤维、黏合剂、泡沫塑料等。 酚醛纤维 酚醛纤维具有优异的阻燃、抗烧蚀、高热稳定性和吸声等特性,得到了广泛应用。酚醛纤维是过量的苯酚与甲醛反应生成直线性酚醛树脂,酚醛树脂经熔融纺丝,在酸和醛的混合液中固化形成不溶不熔纤维。纺出纤维的固化反应,就是此聚合物纤维原丝在酸催化作用下进一步同甲醛发生的加成缩合反应,生成亚甲基桥键-CH2-和亚甲基醚键-CH2OCH2-化合物。 (l)酚醛纤维的制备在草酸催化作用下,使过量苯酚与甲酸反应,合成直线形热塑性酚醛树脂;进一步分馏,制备出软化点130℃、数均分子量2000和游 离酚含量小于0.3%的高纯可纺性热塑性酚醛树脂;再经熔融纺丝,纺制成平均 直径1Oum的纤维;将初生纤维固定在石墨夹板上,浸入盛有甲醛和盐酸水溶液的固化液的反应器内,按一定的升温速率升温至95℃,进行固化反应,得到酚 醛纤维。甲醛浓度、盐酸浓度、升温速率等因素对固化反应产生影响,最终影响酚醛纤维的性能。 (2)影响酚醛纤维性能的因素初生纤维的熔并温度随着甲醛浓度的增大而依次降低。其原因在于甲醛与酚醛树脂具有良好的相容性,甲醛的浓度越高,对酚醛树脂的渗透性越强;甲醛对酚醛树脂有显著的溶胀作用,并使其在甲醛浓溶液中的熔点降低。为提高+CH2OH在纤维内部的扩散速度,在+CH20H马初生纤维的液固反应体系中,选用高浓度的+CH30(18.5%),即HCHO (37%)与HCl(37%)各50%相混合。将初生纤维置于18.5%的盐酸溶液中,按10℃/h的速率升温至95℃,并在此温度下恒温2h。初生纤维在反应结束后变成棕红色纤维,将此反应生成 物用热台显微镜和IR进行分析,结果表明,初生纤维经盐酸处理后亚甲基-CH2-和酚羟基-OH 吸收峰相对强度减少,出现了新的吸收峰芳香醚键C-O-C和芳香酮键C-C=O。这可能是初生纤维在强酸作用下酚羟基之间、酚羟基与亚甲基之间发生了脱水缩合反应,导致了芳环中取代基数目增多,交联程度提高,酚醛纤维熔点的提高,热台显微镜分析结果显示,经过HCl处理的酚醛纤维依然为可熔融物,这说明在盐酸作用下只能发生部分交联,发生高度交联化必须存在交联基因的供应体。 纤维内部芳环之间的交联基团越多,宏观上反应在力学性能上拉伸强度越高。在较低的酸浓度下,酚醛纤维拉伸强度随酸浓度的提高而增大,在酸浓度为12%

航空航天复合材料技术发展现状

航空航天复合材料技术发展现状 2008-11-25 中国复合材料在线[收藏该文章] 材料的水平决定着一个领域乃至一个国家的科技发展的整体水平;航空、航天、空天三大领域都 对材料提出了极高的要求;材料科技制约着宇航事业的发展。 固体火箭发动机以其结构简单,机动、可靠、易于维护等一系列优点,广泛应用于武器系统及航 天领域。而先进复合材料的应用情况是衡量固体火箭发动机总体水平的重要指标之 一。在固体发动机研制及生产中尽量使用高性能复合材料已成为世界各国的重要发展目标, 目前已拓展到液体动力领域。科技发达国家在新材料研制中坚持需求牵引和技术创新相结合,做到了需求牵引带动材料技术发展,同时材料技术创新又推动了发动机水平提高的良性发展。 目前,航天动力领域先进复合材料技术总的发展方向是高性能、多功能、高可靠及低成本。 作为我国固体动力技术领域专业材料研究所,四十三所在固体火箭发动机各类结构、功能复合材料研究及成型技术方面具有雄厚的技术实力和研究水平,突破了我国固体火箭发动 机用复合材料壳体和喷管等部件研制生产中大量的应用基础技术和工艺技术难关,为我国的 固体火箭发动机事业作出了重要的贡献,同时牵引我国相关复合材料与工程专业总体水平的 提高。建所以来,先后承担并完成了通讯卫星东方红二号远地点发动机,气象卫星风云二号 远地点发动机,多种战略、战术导弹复合材料部件的研制及生产任务。目前,四十三所正在 研制多种航天动力先进复合材料部件,研制和生产了载人航天工程的逃逸系统发动机部件。 二、国内外技术发展现状分析 1、国外技术发展现状分析 1.1结构复合材料 国外发动机壳体材料采用先进的复合材料,主要方向是采用炭纤维缠绕壳体,使发动机质量比有较大提高。如美国“侏儒”小型地地洲际弹道导弹三级发动机(SICBM-1 、-2、- 3 )燃烧室壳体由IM-7炭纤维/HBRF-55A 环氧树脂缠绕制作,IM-7炭纤维拉伸强度为 5 300MPa , HBRF-55A 环氧树脂拉伸强度为84.6MPa,壳体容器特性系数(PV/Wc )>3 9KM ;美国的潜射导弹“三叉戟II (D5 )”第一级采用炭纤维壳体,质量比达0.944,壳 体特性系数43KM,其性能较凯芙拉/环氧提高30% 国外炭纤维的开发自八十年代以来,品种、性能有了较大幅度改观,主要体现在以下两个方 面:①性能不断提高,七、八十年代主要以3000MPa的炭纤维为主,九十年代初普遍使用 的IM7、IM8纤维强度达到5300MPa,九十年代末T1000纤维强度达到7000MPa,并已开始工程应用;②品种不断增多,以东丽公司为例,1983年产的炭纤维品种只有4种,至U 1995 年炭纤维品种达21种之多。不同种类、不同性能的炭纤维满足了不同的需要,为炭纤维复合材料的广泛应用提供了坚实的基础。 芳纶纤维是芳族有机纤维的总称,典型的有美国的Kevlar、俄罗斯的APMOC,均已在多 个型号上得到应用,如前苏联的SS24、SS25洲际导弹。俄罗斯的APMOC纤维生产及其应 用技术相当成熟,APMOC纤维强度比Kevlar高38%、模量高20%,纤维强度转化率已达到75%以上。PBO纤维是美国空军1970年开始作为飞机结构材料而着手研究的产品,具有刚

酚醛泡沫复合材料生产和应用

玻璃纤维知识 酚醛泡沫(PF)是以酚醛树脂为主要原料,与发泡剂、表面活性剂和其他添加剂混合后,通过加入固化剂高速搅拌,充分混合好的浆料浇注在模具内或连续生产线上,控制在某恒定温度时,使发生交联、发泡、固化而成的硬质酚醛树脂泡沫塑料,简称酚醛泡沫(PF)。 20世纪80年代,国外科学家通过对酚醛树脂及其制品进行研究,发现它们具有突出的防火、无烟、无毒(Fireproof, Smokeless, Toxicity free, 简称FST)特性和耐热性。制成的酚醛泡沫(Phenolic Foam 简称PF)密度特轻(0.03~0.08),具有优异的节能保温和隔音作用,特别是PF的耐烧蚀性(ablative resistance),使它在火箭导弹作为耐烧蚀材料而大显身手。 隐身是现代战机要求的一项尖端技术,现代隐身技术主要有材料隐身、涂层隐身、等离子体隐身、结构细节设计隐身等手段。无人机结构多为复合材料泡沫或蜂窝夹层结构,结合结构细节设计以解决无人机复合材料隐身技术。酚醛泡沫是制造无人机用复合材料之一。 酚醛泡沫原本是一种应用于航天航空的尖端材料,飞机航行在一万多米高空时,舱外温度低到摄氏零下五十多度,而舱内却温暖如春,旅客既舒适又安全。酚醛泡沫既然在气候条件如此恶劣的环境中安然无恙,为什么不能用于建筑领域中?后来国外就将它逐渐推向医院、体育设施和大楼住房等公共与民用建筑领域。将酚醛泡沫应用于建筑墙体上可认为是科学技术上的一大进步。 20世纪90年代以来,包括PF在内的酚醛复合材料得到很大发展,首先受到英、美等国家军方重视,

将其用于航天航空、国防军工领域,后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所,并逐步推向医院、体育设施和大楼住房等公共与民用建筑领域。 2010年9月中国建科院建筑防火研究所邀请专家在北京振利高新技术有限公司进行酚醛泡沫铝单板幕墙保温系统窗口燃烧试验,试验结果表明酚醛泡沫复合板在幕墙结构中可以满足建设部46号文件防火A级要求。 绝缘单梯的主要技术要求: (一)绝缘单梯外观、装配 1、绝缘梯外观:绝缘梯各部件外形不得有尖锐棱角,应倒圆弧。 2、绝缘梯装配:应符合YB3205之规定 (二)绝缘单梯一般要求 1、绝缘梯原材料应预选检验 2、绝缘梯使用的铝合金材料制件应做表面阳极氧化处理,轴类钢制件表面应有防护镀层;绝缘层压类材料制件加工表面应用绝缘漆进行处理。 3、绝缘梯金属部件表面粗糙度应≤6.3 绝缘梯各部件加工表面应规则、平整。绝缘部件表面应光滑、无气泡、皱纹或开裂,无明显的擦伤和过热痕迹,颜色应为本色(从浅黄绿到棕色) (三)绝缘单梯技术参数 产品别名:绝缘合梯,玻璃钢合梯,玻璃钢人字梯 产品材料: 绝缘玻璃钢 耐压等级: 220KV 产品规格:1.5米绝缘人字梯 同类产品规格: 2.0米绝缘人字梯、2.5米绝缘人字梯、3.0

酚醛树脂及复合材料成型工艺的研究进展

酚醛树脂是最早工业化的合成树脂,已经有100年的历史。由于它原料易得,合成方便以及树脂固化后性能能满足很多使用要求,因此在模塑料、绝缘材料、涂料、木材粘接等方面得到广泛应用。近年来,随着人们对安全等要求的提高,具有阻燃、低烟、低毒等特性的酚醛树脂重新引起人们重视,尤其在飞机场、火车站、学校、医院等公共建筑设施及飞机的内部装饰材料等方面的应用越来越多[1]。 与不饱和聚酯树脂相比,酚醛树脂的反应活性低,固化反应放出缩合水,使得固化必须在高温高压条件下进行,长期以来一般只能先浸渍增强材料制作预浸料(布),然后用于模压工艺或缠绕工艺,严重限制了其在复合材料领域的应用。为了克服酚醛树脂固有的缺陷,进一步提高酚醛树脂的性能,满足高新技术发展的需要,人们对酚醛树脂进行了大量的研究,改进酚醛树腊的韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为研究的重点。近年来国内相继开发出一系列新型酚醛树脂,如硼改性酚醛树脂、烯炔基改性酚醛树脂、氰酸酯化酚醛树脂和开环聚合型酚醛树脂等。可以用于smc/bmc、rtm、拉挤、喷射、手糊等复合材料成型工艺。本文结合作者的研究工作,介绍了酚醛树脂的改性研究进展及rtm、拉挤等酚醛复合材料成型工艺的研究应用情况。 1酚醛树脂的改性研究 1.1聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂 工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂,它可提高树脂对玻璃纤维的粘结力,改善酚醛树脂的脆性,增加复合材料的力学强度,降低固化速率从而有利于降低成型压力。用作改性的酚醛树脂通常是用氨水或氧化镁作催化剂合成的苯酚甲醛树脂。用作改性的聚乙烯醇缩醛一般为缩丁醛和缩甲乙醛。使用时一般将其溶于酒精,作为树脂的溶剂。利用缩醛和酚醛羟甲基反应合成的树脂是1种优良的特种油墨载体树脂。 1.2聚酰胺改性酚醛树脂 经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性。用作改性的聚酰胺是一类羟甲基化聚酰胺,利用羟甲基或活泼氢在合成树脂过程中或在树脂固化过程中发生反应形成化学键而达到改性的目的。用该树脂制成的渔竿等薄壁管具有优良的力学性能。 1.3环氧改性酚醛树脂 用热固性酚醛树脂和双酚a型环氧树脂混合物制成的复合材料可以兼具2种树脂的优点,改善它们各自的缺点,从而达到改性的目的。这种混合物具有环氧树脂优良的粘结性,改进了酚醛树脂的脆性,同时具有酚醛树脂优良的耐热性,改进了环氧树脂耐热性较差的缺点。这种改性是通过酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基进行化学反应,以及酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的环氧基进行化学反应,最后交联成复杂的体型结构来达到目的,是1种应用最广的酚醛增韧方法。 1.4有机硅改性酚醛树脂 有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。可以通过使用有机硅单体与线性酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基发生反应来改进酚醛树脂的耐热性和耐水性。 采用不同的有机硅单体或其混合单体与酚醛树脂改性,可得不同性能的改性酚醛树脂,具有广泛的选择性。

酚醛树脂性能综述

热固性聚合物是从低粘度液体开始,通过催化剂或外加能量(热或射线)固化为固体。最早的热固性基体是酚醛,紧随其后的是环氧,接着是不饱和聚酯、脲醛,再接着是硅树脂,以及更新的基体。从实用的角度看,最重要的仍然是前三种:酚醛、环氧和不饱和聚酯 二、简介 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称phenolic resin,简称PF,比重~是热固性塑料家族中最古老的成员,可以追溯到1870年。合成酚醛树脂的两种单体是苯酚和甲醛,通过聚合形成, 酚醛树脂原为无色或黄褐色透明物,因含有游离分子而呈微红色,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。酚与醛的摩尔比大于一,用酸类物质作催化剂,生成热塑性酚醛树脂。酚与醛的摩尔比小于一,用碱类物质作催化剂,生成热固性酚醛树脂。主要包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。 三、酚醛树脂固化原理 酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。表现出以下一些特点:

(1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著;(2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响显著;(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生;(6)固化反应是不可逆过程。 酚醛树脂有热塑性和热固性两类。热塑性酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂),为浅色至暗褐色脆性固体,溶于乙醇、丙酮等溶剂中,长期具有可溶可熔性,仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下,才固化(加热时可快速固化)。主要用于制造压塑粉,也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件,日用品及其他工业制品。热固性酚醛树脂(或称一步法酚醛树脂),可根据需要制成固体、液体和乳液,都可在热或(和)酸作用下不用交联剂即可交联固化。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。为指导树脂合成和成型加工,常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂;在溶剂中溶胀但又不完全溶解,受热软化但不熔化的中间状态称B阶酚醛树脂处于此阶段的酚醛树脂为脆性固体,可以制成粉末,与添加剂一起模压成型。添加剂中除固化剂外,主要成分是木粉,它赋予酚醛材料强度与韧性,其压缩强度可达275MPa。酚醛具有优良的电绝缘性,低吸潮性和较高的使用温度(204℃)。,树脂存放过程中粘度逐渐增大,最后可变成不溶不熔的C阶树脂。因此,其存放期一般不超过3~6个月。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料等。常见的高压电插座、胶粘剂和改性其他高聚物。 酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。并且价格低廉,可以说酚醛是性能价格比最高的一种高分子材料。 四、酚醛树脂的重要特点 1、高温性能 酚醛树脂固化后依靠其芳香环结构和高交联密度的特点而具有优良的耐热性,即使在非常高的温度下,也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。酚醛树脂在200℃以下基本是稳定的,一般可在不超过180℃条件下长期使用。正因为这个原因,酚醛树脂才被应用于一些高温领域,例如耐火材料,摩擦材料,粘结剂和铸造行业。 2、粘结强度 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。卓越的粘结性酚醛树脂卓越的粘附性首选源于其大

酚醛树脂

水性酚醛树脂胶粘剂的制备 酚醛树脂是苯酚或取代苯酚同甲醛的反应产物。改变酚和醛的种类,酚/酲摩尔比,催化剂的种类和用量,或者反应时间与温度,其反应生成物均会不同。重要的商品酚包括苯酚C6H5OH,甲苯酚CH3C6H4OH,二甲苯酚(CH3)2C6H3OH,对叔丁基苯酚等。所用酚/醛摩尔比与催化剂的种类,决定着酚醛树脂是酚端基还是羟甲基端基(-CH2OH)。酚端基型酚醛树脂常称为“线性酚醛树脂”(novolac)或“两步型树脂”;这种树脂不是热反应性的,除非另外加入更多的甲醛,它们一般用六次甲基四胺(简称“六次”)在加热下交联固化。如果分子链端为羟甲基,则可称为“甲阶酚醛树脂”(resole)或“一步型树脂”;这类树脂是热反应性的,在进一步加热下就会固化成热固性网状结构-除非将苯酚的邻位之一或对位预先封闭(例如采用对叔丁基苯酚)。两步型树脂在酚过量(即较高酚/酲摩尔比)与酸性催化剂存在下制备;一步型树脂在醛过量(即较低酚/醛摩尔比)与碱性催化剂存在下制备。 水性酚醛树脂包括低分子量的水溶性酚醛树脂(主要是甲阶树脂)和水分散性酚醛树脂两类,后者可从包括线性酚醛树脂在内的多种酚醛树脂制成,且稳定得多。 1.水溶性甲阶酚醛树脂的制备 一般甲阶酚醛树脂是否有水溶性或混溶性的关键是控制其加热反应的程度。在醛过量与碱性催化剂存在下,最初生成的产物主要是苯酚中两个邻位和一个对位上的氢部分或全部被羟甲基取代。在进一步加热下,可能发生两类缩合脱水反应导致分子量增大:一类为2个羟甲基之间缩合形成醚链节(-CH2-O-CH2),另一类为一个羟甲基同一个邻位或对位活泼氢原子之间反应产生次甲基链节。 在加热反应程度不大时,产物含有比例较多的亲水基团(如羟甲基等),是低粘度的水溶性液体;进一步反应脱水,在分子量增大的同时,亲水基团减少,就逐步变成同水混溶性很小或不混溶的高粘度液体,其后变成可粉碎的固体。 一般甲阶酚醛树脂的制备工艺,是把氢氧化钠催化剂加入到苯酚和甲醛中,然后逐步加热到80-100℃。用真空控制反应温度在100℃以下,反应时间一般为1-3h。因为甲阶树脂进一步加热反应会凝胶,故脱水温度用真空控制在105℃以下。通常在150℃热板上测试凝胶时间,以监测反应程度并决定是否结束反应和出料。 低分子量水溶性树脂应在尽可能低的温度下完成生产反应,通常在50℃左右(反应活性较低的对位取代型甲阶树脂可以在高达120℃的温度下完成反应)。这类水溶性树脂固含量范围40%-70%,pH范围7-7.5。其树脂分子量稍微增大(这在室温下也很难避免),对水溶性或混溶性都会产生重大影响。因此这类树脂常按订货单制造,并在冷冻下贮存或装运,并且要马上使用。液体甲阶酚醛树脂有两类: ①含树脂的可溶性盐; ②为用过滤脱除了不溶性盐的树脂。这些盐是在综合碱性催化时形成的。在前一种类型中不必脱除其可溶性盐,因此成本较低。 采用对叔丁基苯酚制备甲阶树脂时,一般在制造期间要经过洗涤脱盐。在最初的碱性反应阶段后,在脱水之前,反应物料用一种芳香溶剂稀释,经中和形成一种水溶性盐。当停止搅拌时,水层(含有大多数盐)沉降到底部,接着进行溶液分离。再加入更多的水进行反复多次的洗涤。其后将树脂在真空下脱除溶剂,在冷却前形成所希望的分子量。 在有些应用中,需要使液体水溶性甲阶树脂保持与水的高混溶性。例如当其用作绝热粘结剂时,它们要用相当多的水稀释后喷洒到玻璃和石棉纤维上。因此这类树脂也要求在冷冻下贮存和装运。 固态甲阶树脂较稳定,只在热天才需冷冻。从对位取代酚类(如丁基苯酚)所制得的甲阶树脂可稳定1年以上。 水溶性酚醛树脂一般可以用粘度、相对密度、固含量和水溶性来表征。典型树脂的性能

航空复合材料项目立项申请报告 (1)

航空复合材料项目立项申请报告 规划设计/投资方案/产业运营

航空复合材料项目立项申请报告 碳纤复合材料最大的优点是轻质、高强,航空航天高端应用是其主要发展方向,用碳纤复合材料制造飞机的结构件,同铝合金相比,减重效果可达20-40%,体现出巨大的节能效益。 该航空复合材料项目计划总投资10580.16万元,其中:固定资产投资7957.92万元,占项目总投资的75.22%;流动资金2622.24万元,占项目总投资的24.78%。 达产年营业收入22100.00万元,总成本费用17586.14万元,税金及附加196.99万元,利润总额4513.86万元,利税总额5333.45万元,税后净利润3385.39万元,达产年纳税总额1948.05万元;达产年投资利润率42.66%,投资利税率50.41%,投资回报率32.00%,全部投资回收期4.63年,提供就业职位418个。 坚持“三同时”原则,项目承办单位承办的项目,认真贯彻执行国家建设项目有关消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护管理规定、规范,积极做到:同时设计、同时施工、同时投入运行,确保各种有害物达标排放,尽量减少环境污染,提高综合利用水平。 ......

航空复合材料项目立项申请报告目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案

酚醛泡沫的应用领域与保温材料

酚醛泡沫 目录[隐藏] 酚醛泡沫简介: 酚醛泡沫具有以下优异的性能: 酚醛泡沫的应用领域: 酚醛泡沫保温材料的应用形式: 酚醛泡沫的发展前景: 酚醛泡沫保温材料 酚醛泡沫塑料是一种新型难燃、防火低烟保温材料,它是由酚醛树脂加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。 它最突出的特点是难燃、低烟、抗高温歧变。它可以现场浇注发泡、可模制、也可机械加工,可制成板材、管壳及各种异型产品。它克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形的缺点,保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。 酚醛泡沫塑料原料来源丰富,价格低廉,而且生产加工简单,产品用途广泛。它适用于大型冷库、贮罐、船舶及各种保温管道和建筑业。如果用于防火要求严格的厂矿及机械设备,更能突出它难燃、低烟、抗高温歧变的特点。如:轮船、军舰、火车、装甲车的保温以及造纸、化工、制药等方面。 [编辑本段] 酚醛泡沫简介: 酚醛泡沫保温材料常简称为酚醛泡沫。酚醛泡沫是以酚醛树脂和阻燃剂、抑烟剂、固化剂、发泡剂、及其它助剂等多种物质,经科学配方制成的闭孔型硬质泡沫塑料。 [编辑本段] 酚醛泡沫具有以下优异的性能: 1、具有均匀的闭孔结构,导热系数低,绝热性能好,与聚氨酯相当,优于聚苯乙烯泡沫; 2、在火焰的直接作用下具有结碳、无滴落物、无卷曲、无熔化现象,火焰燃烧后表面形成一层“石墨泡沫”层,有效地保护层的泡沫结构,抗火焰穿透时间可达1小时; 3、适用的温度围大,短期可在-200℃~200℃下使用,可在140℃~160℃下长期使用,优于聚苯乙烯泡沫(80℃)和聚氨酯泡沫(110℃);

4、酚醛分子中只含有碳、氢、氧原子,受到高温分解时,除了产生少量CO气体外,不会再产生其他有毒气体,最大烟密度为5.0%。25mm厚的酚醛泡沫板在经受1 500℃的火焰喷射10min后,仅表面略有碳化却烧不穿,既不会着火更不会散发浓烟和毒气; 5、酚醛泡沫除了可能会被强碱腐蚀外,几乎能够耐所有无机酸、有机酸、有机溶剂的侵蚀。长期暴露于下,无明显老化现象,因而具有较好的耐老化性; 6、具有良好的闭孔结构,吸水率低,防蒸汽渗透力强,在作为隔热目的(保冷)使用时,不会出现结露; 7、尺寸稳定,变化率小,在使用温度围尺寸变化率小于4%; 8、酚醛泡沫的成本低,仅相当于聚氨酯泡沫的三分之二。 [编辑本段] 酚醛泡沫的应用领域: 90年代以来酚醛泡沫材料得到很大发展,首先受到英美军方的重视,用之于航天航空、国防军工领域,后又被应用于民用飞机、船舶、车站、油井等防火要求严格的场所,并逐步推向高层建筑、医院、体育设施等领域。 [编辑本段] 酚醛泡沫保温材料的应用形式: 1、生产成大块泡沫,再使用电脑程序控制的仿形线切割机切割成各种泡沫保温板材或管壳,作为保温隔热功能、防火功能和装饰功能而应用于各种场合; 2、直接生产成贴面薄板或大型板材,用于建筑装饰板材或防火墙、防火板和防火隔墙等; 3、现场浇注泡沫,可在室外15℃以下浇注大型储罐、反应器和管道等保温层; 4、现场喷涂泡沫,用喷枪喷涂矿井、隧道和地下建筑表面做保温隔热层。[编辑本段] 酚醛泡沫的发展前景: 用于聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫都易燃,不耐高温,在一些工业发达国家中正受到消防部门的限制使用,对防火要求严格的场所,政府部门已有明文规定只能用酚醛泡沫及其夹芯板。因而,酚醛泡沫保温材料是更适合于有苛刻要求的环境条件下使用的高性能材料,有着良好的发展前景。 高特高新材料作为全国最大的酚醛泡沫生产基地,自1993年成立自今已研发多种酚醛泡沫制品,如酚醛风管、酚醛保温管、酚醛彩钢夹芯板、酚醛墙体保温板等,是酚醛行业的弄潮儿。

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