磨具磨料酚醛樹脂
『壹』 酚醛樹脂玻璃纖維砂輪網片怎麼解決容易粘連的問題
那是自然,肯定影響。
樹脂砂輪製造中的常見問題
以磨料磨具為工具的磨削加工,是機械加工方法中非常重要的一類方法,而且是精密加工和超精加工最基本的和首選的加工方法,在工業上得到廣泛的應用。
樹脂磨具是磨料磨具的重要組成部分,是工業生產應用的重要磨削工具之一。
本文主要介紹樹脂砂輪製造中的常見問題。
一、樹脂砂輪產生質量不穩定的原因分析
樹脂砂輪生產過程中會產生許多質量問題,由於樹脂砂輪製造屬於復合材料多學科綜合,所以產生原因復雜繁多。
原材料問題
樹脂砂輪是由多種主、輔原材料構成的復雜物系,只要材料是磨料和結合劑,輔助材料則包括填料、增強材料、著色劑等。
1.磨料方面應該關注的問題目前市場上磨料質量參差不齊,主要表現為:(1).磨料的化學成份往往是合格的,但物理性能差;
主要表現在磨料的堆積密度與國外還有差距。
(2).磨料的粒度組成混亂,與標準的規定相差較大;
主要表現在同一粒度磨料的基本粒含量與國外有差距。
2.結合劑方面,主要是酚醛樹脂:(1).樹脂質量穩定性問題,尤其是樹脂中游離酚含量的高低。
過高的游離酚含量,會加速樹脂砂輪加熱硬化後的樹脂裂解,影響砂輪的強度;
(2).樹脂粉與烏洛托品混合均勻性,烏洛托品作為樹脂的硬化劑,烏洛托品加入量不足,樹脂硬化不完全,影響砂輪的強度和硬度;
含量過高,則過量的烏洛托品不與樹脂結合,在硬化過程中分解揮發,使砂輪的氣孔增多,降低其強度和硬度。
(3).結合劑粒度過粗或過細:一般認為,結合劑的粒度以細為宜,這有利於使結合劑分布均勻。
粒度過粗,則成型料不易混合均勻,影響砂輪的硬度和強度。
即使是對於粒度較粗的樹脂薄片切割砂輪和鈸形砂輪來講,其選用的結合劑(樹脂粉)粒度也應細於320#。
但是如果酚醛樹脂粉的粒度過細,給混料帶來了困難,很難做到混合料的均勻性,進而影響了樹脂砂輪的切磨削性能。
樹脂砂輪製造工藝問題
樹脂砂輪製造是工藝性很強的工業產品,在配混料、成型、硬化、加工等工序存在問題較多。
(1)混料工序:混料的關鍵是均勻性,成型料應達到:各成份分布均勻,保持鬆散性,但不宜出現明顯漏粉,必須保證攤料均勻,具有良好的成型性能。
(2)成型工序:目前國內大多數是旋轉攤料機構,但由於旋轉攤料機構的局限性,造成很大製造企業有的企業員工操作不得要領,混合料分布不均,行位公差及靜平衡超差。
(3)硬化工序:這是最關鍵的生產工序,容易造成質量問題的因素有兩個,一是固化烘箱或燒成窯的溫差太大;
二是裝爐的方式不當。
硬化爐窯溫差過大,致使樹脂砂輪硬化偏離了設定的硬化規范(硬化曲線),使砂輪的固化(硬化)質量得不到充分保證。
(4)加工工序(主要是大直徑高厚度樹脂砂輪):樹脂砂輪尤其是大直徑和高厚度,或者要求尺寸公差嚴格的砂輪在硬化後要進行加工,以保證砂輪的幾何尺寸、形位公差。
(5)生產配方、工藝參數生搬硬套。
設備工裝問題
(1)設備問題:生產設備是砂輪生產的重要物質條件,有的企業一是設備不足,如沒有缺少好的混料機,油壓機噸位規格偏小等;
同時設備維護保養差,產品質量不易保證。
(2))工裝問題:規模較小的樹脂砂輪企業部分企業工裝管理薄弱,沒有良好的存放場所,在生產現場亂堆亂放。
檢驗設備問題
(1)原材料檢驗、過程檢驗、出廠檢驗,是樹脂砂輪生產企業實施有效檢驗控制的重要內容,但真正做到規范管理、標准化管理的生產企業較少。
主要問題有制度不全,職能不落實,管理不嚴,檢驗設備短缺失控,檢驗人員業務素質較差等。
(2)檢驗設備設置不全檢驗設備不齊全,樹脂砂輪的檢驗設備有3大件:即回轉強度試驗機;
噴砂硬度機(或洛氏硬度機)——樹脂切片、磨片除外;
靜平衡器(對金剛石砂輪還需要動平衡器),其它還應有薄片砂輪端面、徑向跳動測定儀、內徑量規、游標卡尺、砂輪切割性能試驗機等。
檢驗設備缺乏應有的維護和保養。
二、樹脂砂輪品質穩定性如何保持
本文僅就原材料主要是酚醛樹脂和玻纖網片如何影響樹脂砂輪的品質穩定性進行分析。
樹脂砂輪的品質穩定性最突出的表現在如下兩方面:(1).樹脂砂輪在一定周期內(正常空氣溫度濕度條件下),產品強度和切磨削性能的變化情況;
(2).樹脂砂輪在生產周期內(如一年內不同季節)每批次砂輪強度和切磨削性能的變化情況。
上述兩種情況,均可用實測強度保持率和切磨削性能下降率來表示。
原材料對樹脂砂輪品質穩定性的影響主要表現在:(1)液體酚醛樹脂。
液體酚醛樹脂的固體含量、粘度、凝膠時間和溶水性等指標的波動范圍都有不同程度的影響,因此砂輪生產廠家必須根據自己的產品性能要求,結合自身的混料、成型和硬化工藝特點,制定出適合自己的液體樹脂技術指標和范圍。
另外,必須正確儲存液體酚醛樹脂,因為液體酚醛樹脂本是十分不穩定的,即使在室溫條件下技術指標也會發生變化。
砂輪生產廠家必須把液體酚醛樹脂儲存在低溫條件下,才能保證液體酚醛樹脂的穩定,進而保證樹脂砂輪混料的穩定,確保樹脂砂輪質量的穩定。
(2)粉體酚醛樹脂。
對粉體酚醛樹脂來說,流長(流動度)、顆粒尺寸(粒度、細度)、烏洛托品(六次)含量和膠化時間的波動都會影響砂輪的品質穩定。
這方面,流長是應該首先考慮的。
這些指標說明了樹脂在一定的實驗條件下的變化行為。
它們只是樹脂性能表示,究竟對砂輪產品性能的影響幅度如何,只能依每個樹脂砂輪廠的實際應用而定。
粉體樹脂的流程是影響結合劑結構的最重要的性能指標,粒度尺寸(粒度、細度)影響到濕潤劑的用量,揮發份的含量(游離酚、水分)也很重要。
實際砂輪製作過程中,必須保證各批次粉體樹脂性能的穩定,這樣才能確保砂輪的質量。
(3)網片技術指標的穩定網片最初應用在樹脂砂輪中,最重要的作用是提高砂輪的強度。
隨著樹脂砂輪性能的不斷提高,網片在樹脂砂輪中的作用顯得十分重要。
主要表現在:砂輪強度的波動、切片的變形(主要是雙網砂輪)、磨片的分層等。
網片含膠量的高低對砂輪的強度、粘度及樹脂砂輪的切磨削性能都有影響,理論上講,在砂輪製作工藝穩定及允許的條件下,網片含膠量越高,砂輪的強度越高,粘結性能越好,同時切磨削越穩定。
三、切片(樹脂切割砂輪)變形問題頻繁出現
樹脂砂輪的變形問題是長期困擾樹脂砂輪生產廠家的難解問題,變形產生根源是砂輪有效面積內的組織不均,進而造成產品硬化過程中的應力不均。
樹脂砂輪生產廠家應該把主要精力放在解決混合料均勻性、成型攤料均勻性及網片穩定性方面,只有逐步解決了上述三方面的問題,樹脂砂輪(主要是切割砂輪)的變形問題就迎刃而解。
四、大切片(外徑大於300毫米的樹脂切割砂輪)軟片在不同地區和相關廠家時有出現
大切片(外徑大於300毫米的樹脂切割砂輪)軟片,主要表現在砂輪出爐冷卻後檢測外觀時用雙手平拿直徑方向抖動時有晃動,彎曲時明顯感覺發軟;
同時客戶在使用砂輪切割時表現為砂輪偏擺,法蘭盤的把持力不夠,嚴重的會蹦塊和破碎。
大切片軟片也是長期困擾樹脂磨具生產廠家的技術難題,分析主要原因還是砂輪在硬化過程的應力不均問題。
樹脂砂輪生產廠家應該重視環境氣候對砂輪生產的影響,及時制定應對的措施,合理選用適宜酚醛樹脂品種,增加混合料的均勻性,及時合理調整硬化工藝使之更適宜酚醛樹脂的完全硬化。
重視了上述問題,軟片問題也就避免發生了。
五、磨片(樹脂鈸型砂輪)分層(起層)問題出現頻次逐年提高
隨著市場對磨片砂輪質量要求的不斷提升,尤其是高效率磨片的需求量的增長,樹脂砂輪生產廠家配方的多樣化更加明顯。
這樣也就造成了磨片砂輪在製造和使用過程中頻繁出現磨片分層現象。
磨片的分層首先應該考慮網片的粘結性能(包括網片揮發份的高低),如果網片含浸膠的種類與樹脂砂輪製作用酚醛樹脂相容性差,含膠量不夠,或者網片揮發份過高,都會造成磨片的分層。
排除網片影響因素,磨片的分層最重要影響因素是,第一是混合料的相容性和粉體酚醛樹脂的流動性的不足;
第二是網片本身在砂輪硬化過程中的應力反彈。
所以砂輪製作過程中砂輪生產廠家應該重視網片在砂輪成型中的工藝,必須與成型方式和硬化曲線相結合。
六、樹脂砂輪的性能衰減問題(經時性或耐老化性)長期困擾砂輪廠
由於樹脂砂輪用酚醛樹脂屬於高分子材料,隨著使用時間的增長,其性能會逐漸老化,直至砂輪強度降低,切磨削性能下降,這種性能就是砂輪的性能衰減,學術語言是耐老化性能。
提高樹脂砂輪的耐老化性能,國外通用的做法有兩種,第一,也是最重要的是對磨料進行處理(磨料的深加工如鍍衣,高分子材料處理等);
第二,是提高酚醛樹脂的耐老化性能。
『貳』 砂輪網片用的是什麼液體酚醛樹脂,起什麼作用
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『叄』 酚醛樹脂的現狀與進展
酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物,市場銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱鹼,遇強酸發生分解,遇強鹼發生腐蝕。不溶於水,溶於丙酮、酒精等有機溶劑中。苯酚與甲醛縮聚而得。
目錄
1.簡介分類及用途
2.酚醛樹脂的合成原理
3.酚醛樹脂的重要性能高溫性能
粘結強度
高殘碳率
低煙低毒
抗化學性
熱處理
4.酚醛樹脂的生產技術
5.酚醛樹脂的應用壓塑粉
酚醛膠
酚醛纖維
防腐蝕材料
隔熱保溫材料
5.酚醛樹脂的未來發展綠色酚醛樹脂的研究
酚醛樹脂的最新發展及展望
不含甲醛的環保型新酚醛樹脂
實驗室製取酚醛樹脂1.簡介 分類及用途
2.酚醛樹脂的合成原理
3.酚醛樹脂的重要性能 高溫性能
粘結強度
高殘碳率
低煙低毒
抗化學性
熱處理
4.酚醛樹脂的生產技術
5.酚醛樹脂的應用 壓塑粉
酚醛膠
酚醛纖維
防腐蝕材料
隔熱保溫材料
5.酚醛樹脂的未來發展 綠色酚醛樹脂的研究
酚醛樹脂的最新發展及展望
不含甲醛的環保型新酚醛樹脂
實驗室製取酚醛樹脂
展開 編輯本段1.簡介
分類及用途
1872年德國化學家拜爾首先合成了酚醛樹脂,1907年比利時裔美國人貝克蘭提出酚醛樹脂加熱固化法,使酚醛樹脂實現工業化生產,1910年德國柏林建成世界第一家合成酚醛樹脂的工廠,開創了人類合成高分子化合物的紀元。由於採用酚、醛的種類、催化劑類別、酚與醛的摩爾比的不同可生產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。主要用於生產壓塑粉、層壓塑料;製造清漆或絕緣、耐腐蝕塗料;製造日用品、裝飾品;製造隔音、隔熱材料、人造板、鑄造、耐火材料等。 外觀 直線型酚醛樹脂結構圖
[1]phenolic resin,簡稱PF.酚醛樹脂,固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質,因含有游離酚而呈微紅色,比重1.25~1.30,易溶於醇,不溶於水,對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。 液體酚醛樹脂為黃色、深棕色液體,如:鹼性酚醛樹脂主要做鑄造黏結劑。
編輯本段2.酚醛樹脂的合成原理
固體酚醛樹脂為無色或黃褐色透明物,市場銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱鹼,遇強酸發生分解,遇強鹼發生腐蝕。不溶於水,溶於丙酮、酒精等有機溶劑中。苯酚與甲醛縮聚而得。它包括:線型酚醛樹脂、熱固性酚醛樹脂和油溶性酚醛樹脂。主要用於生產壓塑粉、層壓塑料;製造清漆或絕緣、耐腐蝕塗料;製造日用品、裝飾品;製造隔音、隔熱材料等。 常見的低壓電器插座、傢具塑料把手等等 酚醛樹脂層壓板
phenolic resin,簡稱PF,酚醛樹脂.為黃色、透明、無定形塊狀物質,因含有游離酚而呈微紅色,比重1.25~1.30,易溶於醇,不溶於水,對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。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:醛與酚的摩爾比大於一,用鹼類物質作催化劑,生成熱固性酚醛樹脂,醛與酚的摩爾比小於一,用酸類物質作催化劑,生成熱塑性酚醛樹脂。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。 酚醛樹脂是最早工業化的合成樹脂。
編輯本段3.酚醛樹脂的重要性能
高溫性能
酚醛樹脂最重要的特徵就是耐高溫性,即使在非常高的溫度下,也能保持其結構的整體性和尺寸的穩定性。正因為這個原因,酚醛樹脂才被應用於一些高溫領域,例如耐火材料,摩擦材料,粘結劑和鑄造行業。 酚醛樹脂耐火材料
粘結強度
酚醛樹脂一個重要的應用就是作為粘結劑。酚醛樹脂是一種多功能,與各種各樣的有機和無機填料都能相容的物質。設計正確的酚醛樹脂,潤濕速度特別快。並且在交聯後可以為磨具、耐火材料,摩擦材料以及電木粉提供所需要的機械強度,耐熱性能和電性能。 水溶性酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂被用來浸漬紙、棉布、玻璃、石棉和其它類似的物質為它們提供機械強度,電性能等。典型的例子包括電絕緣和機械層壓製造,離合器片和汽車濾清器用濾紙。
高殘碳率
在溫度大約為1000℃ 的惰性氣體條件下,酚醛樹脂會產生很高的殘碳,這有利於維持酚醛樹脂的結構穩定性。酚醛樹脂的這種特性,也是它能用於耐火材料領域的一個重要原因。
低煙低毒
與其他樹脂系統相比,酚醛樹脂系統具有低煙低毒的優勢。在燃燒的情況下,用科學配方生產出的酚醛樹脂系統,將會緩慢分解產生氫氣、碳氫化合物、水蒸氣和碳氧化物。分解過程中所產生的煙相對少,毒性也相對低。這些特點使酚醛樹脂適用於公共運輸和安全要求非常嚴格的領域,如礦山,防護欄和建築業等。
抗化學性
交聯後的酚醛樹脂可以抵制任何化學物質的分解。例如汽油,石油,醇,乙二醇和各種碳氫化合物。
熱處理
熱處理會提高固化樹脂的玻璃化溫度,可以進一步改善樹脂的各項性能。玻璃化溫度與結晶固體如聚丙烯的熔化狀態相似。酚醛樹脂最初的玻璃化溫度與在最初固化階段所用的固化溫度有關。熱處理過程可以提高交聯樹脂的流動性促使反應進一步發生,同時也可以除去殘留的揮發酚,降低收縮、增強尺寸穩定性、硬度和高溫強度。同時,樹脂也趨向於收縮和變脆。樹脂後處理升溫曲線將取決於樹脂最初的固化條件和樹脂系統。
編輯本段4.酚醛樹脂的生產技術
1905~1909年L.H.貝克蘭對酚醛樹脂及其成型工藝進行了系統的研究,1910年在柏林呂格斯工廠建立通用酚醛樹脂公司,實現了工業生產。1911年J.W.艾爾斯沃思提出用六亞甲基四胺固化熱塑性酚醛樹脂,並製得了性能良好的塑料製品,獲得了廣泛的應用。1969年,由美國金剛砂公司開發了以苯酚-甲醛樹脂為原料製得的纖維,隨後由日本基諾爾公司投入生產。現在美國、蘇聯和中國也有生產。酚醛樹脂的生產至今不衰,1984年世界總產量約1946kt,居熱固性樹脂的首位。中國自40年代開始生產,1984年產量為77.6kt。 生產方法 常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對叔丁基或對苯基酚和甲醛、糠醛等。生產過程包括縮聚和脫水兩步。按配方將原料投入反應器並混合均勻,加入催化劑,攪拌,加熱至55~65℃,反應放熱使物料自動升溫至沸騰。此後,繼續加熱保持微沸騰(96~98℃)至終點,經減壓脫水後即可出料。近年來,開發成功連續縮聚生產酚醛樹脂新工藝。影響樹脂合成和性能的主要因素為酚與醛的化學結構、摩爾比和反應介質的pH。酚與醛的摩爾比大於或等於1時,初始產物為一羥甲基酚,縮聚時生成線型樹脂;小於1時,生成多羥甲基酚衍生物,形成的縮聚樹脂可交聯固化。反應介質的pH小於7時,生成的羥甲基酚很不穩定,易縮聚成線型樹脂;大於7時,縮聚緩慢,有利於多羥甲基酚衍生物的生成。生產熱塑性酚醛樹脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑(見酸鹼催化劑)使介質pH為0.5~1.5。為避免劇烈沸騰,催化劑可分次加入。沸騰反應時間一般為3~6h。脫水可在常壓或減壓下進行,最終脫水溫度為140~160℃。樹脂分子量為500~900。生產熱固性酚醛樹脂可用氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水和氧化鋅作催化劑,沸騰反應時間1~3h,脫水溫度一般不超過90℃,樹脂分子量為500~1000。強鹼催化劑有利於增大樹脂的羥甲基含量和與水的相溶性。氨催化劑能直接參加樹脂化反應,相同配方製得的樹脂分子量較高,水溶性差。氧化鋅催化劑能製得貯存穩定性好的高鄰位結構酚醛樹脂。
編輯本段5.酚醛樹脂的應用
酚醛樹脂主要用於製造各種塑料、塗料、膠粘劑及合成纖維等。
壓塑粉
生產模壓製品的壓塑粉是酚醛樹脂的主要用途之一。採用輥壓法、螺旋擠出法和乳液法使樹脂浸漬填料並與其他助劑混合均勻,再經粉碎過篩即可製得壓塑粉。常用木粉作填料,為製造某些高電絕緣性和耐熱性製件,也用雲母粉、石棉粉、石英粉等無機填料。壓塑粉可用模壓、傳遞模塑和注射成型法製成各種塑料製品。熱塑性酚醛樹脂壓塑粉主要用於製造開關、插座、插頭等電氣零件,日用品及其他工業製品。熱固性酚醛樹脂壓塑粉主要用於製造高電絕緣製件。增強酚醛塑料 以酚醛樹脂(主要是熱固性酚醛樹脂)溶液或乳液浸漬各種纖維及其織物,經乾燥、壓製成型的各種增強塑料是重要的工業材料。它不僅機械強度高、綜合性能好,而且可進行機械加工。以玻璃纖維、石英纖維及其織物增強的酚醛塑料主要用於製造各種制動器摩擦片和化工防腐蝕塑料;高硅氧玻璃纖維和碳纖維增強的酚醛塑料是航天工業的重要耐燒蝕材料。 酚醛塗料 以松香改性的酚醛樹脂、丁醇醚化的酚醛樹脂以及對叔丁基酚醛樹脂、對苯基酚醛樹脂均與桐油、亞麻子油有良好的混溶性,是塗料工業的重要原料。前兩者用於配製低、中級油漆,後兩者用於配製高級油漆。
酚醛膠
熱固性酚醛樹脂也是膠粘劑的重要原料。單一的酚醛樹脂膠性脆,主要用於膠合板和精鑄砂型的粘結。以其他高聚物改性的酚醛樹脂為基料的膠粘劑,在結構膠中佔有重要地位。其中酚醛-丁腈、酚醛-縮醛、酚醛-環氧、酚醛-環氧-縮醛、酚醛-尼龍等膠粘劑具有耐熱性好、粘結強度高的特點。酚醛-丁腈和酚醛-縮醛膠粘劑還具有抗張、抗沖擊、耐濕熱老化等優異性能,是結構膠粘劑的優良品種。
酚醛纖維
主要以熱塑性線型酚醛樹脂為原料,經熔融紡絲後浸於聚甲醛及鹽酸的水溶液中作固化處理,得到甲醛交聯的體型結構纖維。為提高纖維強度和模量,可與 5%~10%聚醯胺熔混後紡絲。這類纖維為金黃或黃棕色纖維,強度為11.5~15.9cN/dtex,抗燃性能突出,極限氧指數為34,瞬間接觸近7500℃的氧-乙炔火焰,不熔融也不延燃,具有自熄性,還能耐濃鹽酸和氫氟酸,但耐硫酸、硝酸和強鹼的性能較差。主要用作防護服及耐燃織物或室內裝飾品,也可用作絕緣、隔熱與絕熱、過濾材料等,還可加工成低強度、低模量碳纖維、活性炭纖維和離子交換纖維等。
防腐蝕材料
熱固性酚醛樹脂在防腐蝕領域中常用的幾種形式:酚醛樹脂塗料;酚醛樹脂玻璃鋼、酚醛-環氧樹脂復合玻璃鋼;酚醛樹脂膠泥、砂漿;酚醛樹脂浸漬、壓型石墨製品。熱固性酚醛樹脂的固化形式分為常溫固化和熱固化兩種。常溫固化可使用無毒常溫固化劑NL,也可使用苯磺醯氯或石油磺酸,但後兩種材料的毒性、刺激性較大。建議使用低毒高效的NL固化劑。填料可選擇石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸鋇粉,不宜採用輝綠岩粉。
隔熱保溫材料
主要是酚醛樹脂的發泡材料,酚醛泡沫產品特點是保溫、隔熱、防火、質輕,作為絕熱、節能、防火的新材料可廣泛應用於中央空調系統、輕質保溫彩鋼板、房屋隔熱降能保溫、化工管道的保溫材料(尤其是深低溫的保溫)、車船等場所的保溫領域。酚醛泡沫因其導熱系數低,保溫性能好,被譽為保溫之王。酚醛泡沫不僅導熱系數低、保溫性能好,還具有難燃、熱穩定性好、質輕、低煙、低毒、耐熱、力學強度高、隔音、抗化學腐蝕能力強、耐侯型好等多項優點,酚醛泡沫塑料原料來源豐富,價格低廉,而且生產加工簡單,產品用途廣泛。
編輯本段5.酚醛樹脂的未來發展
綠色酚醛樹脂的研究
酚醛樹脂的生產和使用會給環境帶來一定程度的污染,影響整個生態環境,然而注意或加強治理污染,包括廢水處理和廢舊酚醛樹脂產品及其復合材料的循環利用,可使酚醛樹脂健康而快速發展。
酚醛樹脂的最新發展及展望
有關酚醛樹脂的開發和研究工作,主要圍繞著增強、阻燃、低煙以及成型適用性方面開展,向功能化、精細化發展,各國科學家部以高附加值的酚醛樹脂材料為研究開發對象。
不含甲醛的環保型新酚醛樹脂
新酚醛樹脂(xylok)為高分子化合物,是由苯酚和芳烷基醚通過縮合反應而產生的,新酚醛樹脂具有良好力學性能、耐熱性能,廣泛應用於金剛石製品、砂輪片製造等行業.新酚醛樹脂粘結力強,化學穩定性好,耐熱性高,硬化時收縮小,製品尺寸穩定。粘結強度比酚醛樹脂提高20%以上,耐熱性提高100℃以上。新酚醛樹脂製品可在250℃下長期使用,製品耐濕耐鹼。 新酚醛樹脂可做為金剛石砂輪的結合劑,使用方法為: 新酚醛樹脂與酚醛樹脂按1 :3混合使用,不僅提高了酚醛樹脂的強度,還提高了耐熱性和磨削比。如單獨使用新酚醛樹脂,砂輪的壽命是酚醛樹脂8倍,在生產工藝上比酚醛樹脂製品強度高出約30%,磨削效果也有提高.
編輯本段實驗室製取酚醛樹脂
【原理】苯酚和甲醛在酸性或鹼性的催化劑作用下,通過縮聚反應生成酚醛樹脂。在酸性催化劑作用下,苯酚過量時生成線型熱塑性樹脂;在鹼性催化劑作用下,甲醛過量時生成體型熱固性樹脂。 【操作】 (1)在25×200mm的試管中加入 4g化學純苯酚和2.5mL化學純甲醛溶液(密度約1.1g/cm3、濃度為36~38%),再加入1mL化學純的濃鹽酸,振盪均勻後塞上帶有直玻璃管(長300mm)的橡皮塞。把上述試管固定在鐵架台上,放在80~90℃的水浴中加熱(如左圖)。片刻後,試管中發生劇烈反應,反應後還要繼續加熱,直到生成粉紅的固體樹脂為止。取出固體樹脂(用鐵絲鉤出),用水沖洗後得到熱塑性樹脂。 (2)在25×200mm的試管中加入2.5g化學純苯酚和3mL化學純甲醛溶液(濃度同前),再加入1mL化學純濃氨水(濃度為25~28%),振盪均勻後塞上帶有直玻璃管(長300mm)的橡皮塞。把上述試管固定在鐵架台上,用沸水浴加熱,直到混合物分成兩層。當底層的樹脂粘度增大時,取下試管用水冷卻,等樹脂固化後倒出,用水沖洗,得到黃色的熱固性樹脂。 【說明】 (1)苯酚和甲醛在鹼性條件下反應,要比在酸性條件下反應慢。要使生成的樹脂冷卻後呈固體,必須加熱半小時以上。 (2)苯酚和甲醛在鹼性條件下是逐漸生成體型樹脂的。開始生成的液態物是可溶於酒精、丙酮和鹼性水溶液的樹脂,叫做甲階樹脂。繼續加熱後,生成粘稠狀的液體,冷卻後成為脆性固體,能部分溶於酒精、丙酮,但不溶於鹼性水溶液。它叫乙階樹脂(固體受熱能軟化)。再繼續加熱,才生成不溶不熔的體型樹脂,叫做丙階樹脂。在課堂教學實驗中制備,由於加熱的時間不夠,一般生成乙階樹脂。 (3)苯酚有毒,它的濃溶液對皮膚有強烈的腐蝕性,使用時要小心。如沾到皮膚上,要立即用酒精擦洗干凈。 (4)苯酚在常溫下是無色晶體,不易從瓶中取出。取用時先把裝有苯酚的瓶子放在60~70℃的熱水中,使晶體液化,再用長滴管吸出,滴入小燒杯中稱量。
『肆』 酚醛樹脂的合成生產工藝及流程(落後的不要)
2、液體酚醛樹脂的生產工藝
(1)生產液體酚醛樹脂時甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些,甲醛量多一些樹脂的生產速度快,產量高,游離酚減少。通常取苯酚與甲醛的克分子比為:6 :7;催化劑氨水加入量為苯酚加入量的4%,(氨水中氫氧化銨含量按25%計時)。當混合物料加熱到85℃左右時,可停止加熱,物料以縮聚反應放出的熱量自行升溫到98℃左右,並開始沸騰,當反應過於激烈時應通水冷卻。
(2)液體酚醛樹脂的生產工藝流程,見圖1
氨水
苯酚
甲醛
加熱熔化
反應釜
加熱縮聚
脫水
液體樹脂
圖1 液體酚醛樹脂生產工藝流程
樹脂合成後採用真空脫水,水分和揮發分脫除的比較干凈,過多的水分和揮發分殘留在樹脂中在磨具硬化時易發泡。酚醛樹脂生產設備示意圖見圖2。
圖2 酚醛樹脂生產裝置示意圖
1-反應釜; 2-反應釜夾套;3-進料口;4-電機、減速器;5-溫度計;6-錨式攪拌器;7-出料口;8-冷凝器
9-放空閥;10-脫水缸;11-真空泵
(3)液體酚醛樹脂的性質 液體酚醛樹脂常溫下是棕紅色粘稠液體,有刺激性氣味。比重1.15-1.2。能溶於乙醇、丙酮、糠醛等溶劑中。樹脂中游離酚含量為10-18%。
液體酚醛樹脂在100℃的溫度下保持2個小時仍有流動性,屬甲階,稱A型,A型的特點是能溶於酒精中。
在120℃保持2小時則失去流動性,變為乙階、稱B型。B型樹脂的特點是不溶於酒精,但略有膨脹,成彈性體。在130℃以上保持2個小時則成堅硬的固體,屬丙階,稱C型。C型樹脂的特點是不溶於酒精,不變形;加熱不溶化;加熱到230℃以上則炭化。
(4)液體酚醛樹脂的性質對磨具性能的影響
① 樹脂粘度 液體樹脂的粘度和溫度和固體含量有關,固體含量高、溫度低則粘度高,反之則粘度低。作為粉狀酚醛樹脂潤濕劑使用時,低粘度的溶解能力較強,生產的磨具機械強度較高;樹脂的粘度用落球法或杯流法測定。作為粉狀潤濕劑使用的液體酚醛樹脂的粘度一般用杯流法測定,數值在40-400秒之間。
② 游離酚的影響 液體酚醛樹脂中有一部分沒有參加反應的苯酚,稱為游離酚。游離酚在做為潤濕劑的樹脂中應控制在28%以下。雖然游離酚的這個數值較高,但因為苯酚可以溶解粉狀樹脂,使型料有較好的可塑性,有利於樹脂對磨粒的粘結,可以提高磨具的強度。
③ 固體含量 將重量為W1(約5-10克)的樹脂在150℃-180℃的溫度下加熱1小時的剩餘量W2,按式(1),(2)計算出x稱固含量,y為聚合損耗。
(1)
(2)
x ——固體含量
y ——聚合損耗
W1——加熱前樹脂量
W2——加熱後樹脂量
對於用粉狀樹脂生產磨具,作為潤濕劑的液體酚醛樹脂只佔樹脂總量的1/3左右,而且也可以和粉狀樹脂的數量互換,因液體量大時對磨料潤濕好,對粉狀樹脂的溶解增強,所以雖然液體樹脂的固體含量較低,但液體酚醛樹脂用量增加並不降低磨具的強度和硬度。作為潤濕劑的酚醛樹脂其固體含量要求大於65%,聚合損耗小於35%。
『伍』 酚醛樹脂多少錢一噸
一般的耐火材料10000元左右一噸,液體酚醛也是在一萬到兩萬每噸,德國進口的一般是三萬到五萬每噸。用在金剛石磨具磨料上的四萬到十萬不等
『陸』 誰知道 酚醛樹脂 具體是怎麼做成的
一、酚醛樹脂
酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在酸、鹼觸媒作用下合成的。由於工藝不同可以製成液體酚醛樹脂和粉狀酚醛樹脂兩種。
1、製造酚醛樹脂的原材料
(1)苯酚
苯酚又稱石炭酸,純白無色針狀晶體,在空氣中可氧化成淺粉色。
分子式
C6H5OH
分子量
94.11
比重
1.0545g/cm3
熔點
40.8℃
沸點
182℃
苯酚能溶於熱水,溶於酒精,鹼等。有弱酸性,易滲入皮膚,引起過敏現象。將2%左右的苯酚肥皂水溶液用於消毒,醫用名稱「來蘇兒」。
表1 製造酚醛樹脂用的苯酚的技術條件
名稱
苯酚(又名石炭酸)
分子式
C6H5OH
外觀
有特殊氣味的無色結晶,在空氣中顯粉紅色
酸鹼性
呈弱酸性
含量要求
苯酚含量96%
(2)甲醛
甲醛為無色氣體,用於製造酚醛樹脂的是甲醛的水溶液。
甲醛分子式
HCHO
分子量
30.03
氣體比重
1.067 即比空氣略重
液體比重
(-20℃)0.815
熔點
-92℃
沸點
-21℃
甲醛溶於水和酒精,40%的水溶液醫學上稱 「福爾馬林」,做防腐劑使用。長期存放的甲醛易聚合沉澱出白色塊狀物,加入8-12%的甲醇(CH3OH)可防聚合。甲醛具有強烈的刺激性氣味,能刺激眼睛和呼吸道粘膜,並引起皮膚過敏現象。甲醛的技術條件見表2
表2 甲醛的技術條件
名稱
甲醛(水溶液)
分子式
HCHO
分子量
30.03
溶解性
能溶於水,最大濃度可達50%
使用要求
甲醛含量 >34%,沉澱物<1%
(3)催化劑
① 鹼性催化劑 氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化銨等都可以做合成酚醛樹脂的催化劑生成液體酚醛樹脂。
磨料磨具行業用的液體酚醛樹脂通常是用氫氧化銨作催化劑,因氫氧化銨屬於弱鹼性。對不耐鹼地酚醛樹脂影響不大。殘留部分在硬化加熱時大部分揮發掉了,所以用氫氧化銨作催化劑的酚醛樹脂具有較高的強度,耐水性較好。氫氧化鋇也是較好的催化劑;而氫氧化鈉是一種強鹼,殘留在磨具的結合劑中對磨具有破壞作用,因此在磨具製造中很少使用氫氧化鈉作催化劑的酚醛樹脂。
苯酚與甲醛生成樹脂的反應速度隨催化劑的用量增多而加快,但是反應太快則不易控制,通常氫氧化銨的水溶液用量為苯酚的3-6%。
作為催化劑的氫氧化銨含量不小於17%,比重為0.88-0.92 g/cm3。
②酸性催化劑 生產粉狀的酚醛樹脂通常使用鹽酸作催化劑。鹽酸是氯化氫的水溶液。工業鹽酸的氯化氫含量為25-40%,比重為1.12-1.20。用量以苯酚為100%計,鹽酸加入量,以純HCl計為0.1-0.3%。殘留在樹脂中的鹽酸在硬化加熱過程中幾乎全部揮發掉,對樹脂性能沒有明顯影響。
『柒』 固性和塑性的酚醛樹脂合成方法和固化方法有何不同
(1)砂布等磨料膜具來膠粘劑砂布等用自的酚醛樹脂膠粘劑主要是液體型的一步甲階酚醛樹脂。這些樹脂可根據它們的甲醛/苯酚摩爾比分成三類。 ①它們具有高甲醛傳酚摩爾比,由高水溶性樹脂組成,而且是快乾性的,因此可在相對低的溫度(93~108℃)下固化。
『捌』 怎樣把酚醛樹脂砂輪中的磨料分離出來
值得學習
『玖』 硫酸鋁,石膏粉,冰晶石,硫鐵粉四填料,酚醛樹脂混合棕剛玉磨料,180度高溫,砂輪表面會有白色泡泡鼓出
樹脂高於180度會碳化