酚醛樹脂歷史
⑴ 塑料的發展經歷了哪些階段
從第一個塑料產品賽璐珞誕生算起,塑料工業迄今已有120年的歷史。其發
展歷史可分為三個階段。
天然高分子加工階段
這個時期以天然高分子,主要是纖維素的改性和加工為特徵。1869年美國
人 J.W.海厄特發現在硝酸纖維素中加入樟腦和少量酒精可製成一種可塑性物
質,熱壓下可成型為塑料製品,命名為賽璐珞。1872年在美國紐瓦克建廠生產。
當時除用作象牙代用品外,還加工成馬車和汽車的風擋和電影膠片等,從此開創
了塑料工業,相應地也發展了模壓成型技術。
1903年德國人 A.艾興格林發明了不易燃燒的醋酸纖維素和注射成型方法。
1905年德國拜耳股份公司進行工業生產。在此期間,一些化學家在實驗室里合成
了多種聚合物,如線型酚醛樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等,為後來塑料
工業的發展奠定了基礎。1904年世界塑料產量僅有10kt,還沒有形成獨立的工業
部門。
合成樹脂階段
這個時期是以合成樹脂為基礎原料生產塑料為特徵。1909年美國人 L.H.貝克蘭
在用苯酚和甲醛來合成樹脂方面,做出了突破性的進展,取得第一個熱固性樹脂
──酚醛樹脂的專利權。在酚醛樹脂中,加入填料後,熱壓製成模壓製品、層壓
板、塗料和膠粘劑等。這是第一個完全合成的塑料。1910年在柏林呂格斯工廠建
立通用酚醛樹脂公司進行生產。在40年代以前,酚醛塑料是最主要的塑料品種,
約占塑料產量的2/3。主要用於電器、儀表、機械和汽車工業。
1920年以後塑料工業獲得了迅速發展。其主要原因首先是德國化學家Н.施
陶丁格提出高分子鏈是由結構相同的重復單元以共價鍵連接而成的理論和不熔
不溶性熱固性樹脂的交聯網狀結構理論,1929年美國化學家 W.H.卡羅瑟斯提出
了縮聚理論,均為高分子化學和塑料工業的發展奠定了基礎。同時,由於當時化
學工業總的發展十分迅速,為塑料工業提供了多種聚合單體和其他原料。當時化
學工業最發達的德國迫切希望擺脫大量依賴天然產品的局面,以滿足多方面的需
求。這些因素有力地推動了合成樹脂制備技術和加工工業的發展。
第一個無色的樹脂是脲醛樹脂。1928年,由英國氰氨公司投入工業生產。1911
年,英國 F.E.馬修斯製成了聚苯乙烯,但存在工藝復雜、樹脂老化等問題。1930
年,德國法本公司解決了上述問題,在路德維希港用本體聚合法進行工業生產。
在對聚苯乙烯改性的研究和生產過程中,已逐漸形成以苯乙烯為基礎,與其他單
體共聚的苯乙烯系樹脂,擴展了它的應用范圍。
1931年,美國羅姆-哈斯公司以本體法生產聚甲基丙烯酸甲酯,製造出有機
玻璃。
1926年,美國 W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加熱下溶於高沸
點溶劑中,在冷卻後,意外地得到柔軟、易於加工、且富於彈性的增塑聚氯乙烯。
這一偶然發現打開了聚氯乙烯得以工業生產的大門。1931年德國法本公司在比特
費爾德用乳液法生產聚氯乙烯。1941年,美國又開發了懸浮法生產聚氯乙烯的技
術。從此,聚氯乙烯一直是重要的塑料品種,它又是主要的耗氯產品之一,在一
定程度上影響著氯鹼工業的生產。
1939年,美國氰氨公司開始生產三聚氰胺-甲醛樹脂的模塑粉、層壓製品和
塗料。
1933年英國卜內門化學工業公司在進行乙烯與苯甲醛高壓下反應的試驗時,
發現聚合釜壁上有蠟質固體存在,從而發明了聚乙烯。1939年該公司用高壓氣相
本體法生產低密度聚乙烯。1953年聯邦德國 K.齊格勒用烷基鋁和四氯化鈦作催
化劑,使乙烯在低壓下製成為高密度聚乙烯,1955年聯邦德國赫斯特公司首先工
業化。不久,義大利人 G.納塔發明了聚丙烯,1957年義大利蒙特卡蒂尼公司首
先工業生產。從40年代中期以來,還有聚酯、有機硅樹脂、氟樹脂、環氧樹脂、
聚氨酯等陸續投入了工業生產。
塑料的世界總產量從1904年的10kt,猛增至1944年的600kt,1956年達到
3.4Mt。隨著聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的發展,原料也從煤轉向
了以石油為主,這不僅保證了高分子化工原料的充分供應,也促進了石油化工的
發展,使原料得以多層次利用,創造了更高的經濟價值。
大發展階段
在這一時期通用塑料的產量迅速增大,聚烯烴塑料在70年代又有聚1-丁烯
和聚 4-甲基-1-戊烯投入生產。形成了世界上產量最大的聚烯烴塑料系列。同時
出現了多品種高性能的工程塑料。1958~1973年的16年中,塑料工業處於飛速發
展時期,1970年產量為30Mt。除產量迅速猛增外,其特點是:①由單一的大品種
通過共聚或共混改性,發展成系列品種。如聚氯乙烯除生產多種牌號外,還發展
了氯化聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物、共混
或接枝共聚改性的抗沖擊聚氯乙烯等。②開發了一系列高性能的工程塑料新品
種。如聚甲醛、聚碳酸酯、ABS 樹酯、聚苯醚、聚醯亞胺等。③廣泛採用增強、
復合與共混等新技術,賦予塑料以更優異的綜合性能,擴大了應用范圍。
1973年後的10年間,能源危機影響了塑料工業的發展速度。70年代末,各主
要塑料品種的世界年總產量分別為:聚烯烴19Mt,聚氯乙烯超過100kt,聚苯乙
烯接近80kt,塑料總產量為63.6Mt。1982年開始復甦。1983年起塑料工業超過歷
史最高水平,產量達72Mt。目前,以塑料為主體的合成材料的世界體積產量早已
超過全部金屬的產量。
時至今日,塑料材料更朝著功能性材料(如生物功能材料、電磁功能材料、記憶功能材料、吸水功能材料。。。。。。。。。。。)發展。成為人們生產生活不可離開的最大材料來源。
⑵ 合成樹脂的歷史發展
一些樹木的分泌物常會形成樹脂,不過琥珀卻是樹脂的化石,蟲膠雖然也被看成樹脂,但卻是紫膠蟲分泌在樹上的沉積物。由蟲膠製成的蟲膠漆,最初只用作木材的防腐劑,但隨著電機的發明又成為最早使用的絕緣漆。然而進入20世紀後,天然產物已無法滿足電氣化的需要,促使人們不得不尋找新的廉價代用品。
早在1872年德國化學家拜耳(A.Bayer)首先發現苯酚與甲醛在酸性條件下加熱時能迅速結成紅褐色硬塊或粘稠物,但因它們無法用經典方法純化而停止實驗。20世紀以後,苯酚已經能從煤焦油中大量獲得,甲醛也作為防腐劑大量生產,因此二者的反應產物更加引人關注,希望開發出有用的產品,盡管先後有許多人為之花費了巨大勞動,但都沒有達到預期結果。
1904年,貝克蘭和他的助手也開展這項研究,最初目的只是希望能製成代替天然樹脂的絕緣漆,經過三年的艱苦努力,終於在1907年的夏天,不僅制出了絕緣漆,而且還制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite,它就是人們熟知的「電木」「膠木」或酚醛樹脂。Bakelite一經問世,很快廠商發現,它不但可以製造多種電絕緣品,而且還能制日用品,愛迪生(T.Edison)用於製造唱片,不久又在廣告中宣稱:已經用Bakelite制出上千種產品,於是一時間把貝克蘭的發明譽為20世紀的「煉金術」。
在1940年以前,以煤焦油為原粒的酚醛樹脂,一直居各種合成樹脂產量之首,每年達20多萬噸,但此後隨著石油化工的發展,聚合型的合成樹脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產量也不斷擴大,隨著眾多年產這類產品10萬噸以上大型廠的建立,它們已成當今產量最多的四類合成樹脂。
到今天,合成樹脂再加上添加劑,通過各種成型方法即得到塑料製品,塑料的品種有幾十種,世界年產量在1.2億噸左右,我國也在500萬噸以上,它們已經成為生產、生活及國防建設的基礎材料。
⑶ 基板的發展歷史
基板材料技術與生產,已歷經半世紀的發展,全世界年產量已達2.9億平方米,這一發展時刻被電子整機產品、半導體製造技術、電子安裝技術、印製電路板技術的革新發展所驅動。
自1943年用酚醛樹脂基材製作的覆銅箔板開始進入實用化以來,基板材料的發展非常迅速。1959年,美國得克薩斯儀器公司製作出第一塊集成電路,對印製板提出了更高的高密度組裝要求,進而促進了多層板的產生。1961年,美國Hazeltine Corpot ation公司開發成功用金屬化通孔工藝法的多層板技術。1977年,BT樹脂實現了工業化生產,給世界多層板發展又提供了一種高低Tg的新型基板材料。
1990年日本IBM公司公布了用感光樹脂作絕緣層的積層法多層板新技術,1997年,包括積層多層板在內的高密度互連的多層板技術走向發展成熟期。與此同時,以BGA、CSP為典型代表的塑料封裝基板有了迅猛的發展。20世紀90年代後期,一些不含溴、銻的綠色阻燃等新型基板迅速興起,走向市場。
我國基板材料業經40多年的發展,目前已形成年產值約90億元的生產規模。2000年,我國大陸覆銅板總產量已達到6400萬平方米,創產值55億元。其中紙基覆銅板的產量已躋身世界第三位。但是在技術水平、產品品種、特別是新型基板的發展上,與國外先進國家還存在相當大的差距。
⑷ 塑料工業的發展史
從第一個塑料產品賽璐珞誕生算起,塑料工業迄今已有120年的歷史內。其發展歷史可分容為三個階段。
天然高分子加工階段這個時期以天然高分子,主要是纖維素的改性和加工為特徵。1869年美國人J.W. 海厄特發現在硝酸纖維素中加入樟腦和少量酒精可製成一種可塑性物質,熱壓下可成型為 塑料製品,命名為賽璐珞。1872年在美國 紐瓦克建廠生產。當時除用作象牙代用品外,還加工成馬車和汽車的風擋和電影膠片等,從此開創了塑料工業,相應地也發展了模壓成型技術。
1903年德國人A.艾興格林發明了不易燃燒的 醋酸纖維素和注射成型方法。1905年德國拜耳股份公司進行工業生產。在此期間,一些化學家在實驗室里合成了多種聚合物,如線型 酚醛樹脂、 聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等,為後來塑料工業的發展奠定了基礎。1904年世界塑料產量僅有10kt,還沒有形成獨立的 工業部門。
合成樹脂階段這個時期是以合成樹脂為基礎原料生產塑料為特徵。1909年美國人L.H.貝克蘭在用苯酚和甲醛來合成樹脂方面,做出了突破性的進展,取得第一個 熱固性樹脂──酚醛樹脂的專利權。在酚醛樹脂中,加入填料後,熱壓製成模壓製品
⑸ 簡介塑料的歷史,要最簡單的。
早在19世紀以前,人們就已經利用瀝青、松香、琥珀、蟲膠等天然樹脂。1868年將天然纖維素硝化,用樟腦作增塑劑製成了世界上第一個塑料品種,稱為賽璐珞,從此開始了人類使用塑料的歷史。從此開始了人類使用塑料的歷史。1909年出現了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一種人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)誕生了。這兩種塑料當時為推動電氣工業和儀器製造工業的發展起了積極作用。
到20世紀20、30年代,相繼出現了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚醯胺等塑料。從40年代至今,隨著科學技術和工業的發展,石油資源的廣泛開發利用,塑料工業獲得迅速發展。品種上又出現了聚乙烯、聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環氧樹脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚醯亞胺等等。
就是這個時候開始的.
主要塑料品種的工業化歷史
工業化年份 熱 塑 性 塑 料 熱 固 性 塑 料
1868 硝酸纖維素(1833)
1909 酚醛樹脂(1872)
1919 酪素塑料(1897)
1926 苯胺甲醛樹脂(1892)
1927 醋酸纖維(1865) 醇酸樹脂(1901)
1929 聚醋酸乙烯(1912) B8醛樹脂(1918)
1931 聚丙烯酸甲酯(1880)
1935 乙基纖維素(1913)
1936 聚氯乙烯(1872)
1936 聚甲基丙烯酸甲酯(1932)
1936 聚乙烯醇縮醛(1928)
1938 聚苯乙烯(1839)
1938 聚醯胺66(1935)
1939 高壓聚乙烯(1933) 三聚氰胺樹脂(1935)
1939 聚偏氯乙烯(1933)
1941 不飽和聚酯樹脂(1937)
1943 聚四氟乙烯 (1938) 聚硅氧烷(1931)
1947 環氧樹脂(1934)
1948 聚丙烯腈(1893)
1948 臘丁苯(ABS)樹脂
1948 聚三氟氯乙烯(1934)
1953 聚對苯二甲酸乙二(1941) 聚氨酯泡沫塑料(1947)
1954 低壓聚乙烯(1952)
1957 聚丙烯(1954)
1958 聚環氧乙烷(1859)
1958 聚碳酸酯(1956)
1958 氯化聚醚(1950)
1959 聚甲醛(1926)
1960 聚鄰(間)苯二甲酸二丙烯酯(1946)
1962 乙丙塑料
1963 聚醯亞胺(1959)
1965 聚苯並咪唑(1959)
1965 聚苯醚(PPO)(1964)
1965 聚礬
1965 聚甲基戊烯(TPX)
1969 聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)
1973 聚丁烯
⑹ 酚醛樹脂的用途有哪些
以酚醛樹脂或改性酚醛樹脂為主要成膜物質製成的一類塗料稱酚醛漆類。 酚醛樹脂是最早發展的合成樹脂之一,被應用於製造塗料已有將近70年歷史。雖然目前合成樹脂已相當發達,但由於它成本低,並賦予塗料以一定硬度、光澤、快千、耐水、耐酸鹼及絕緣等性能,因此在塗料工業中仍佔有較大的比重,廣泛應用於木器、建築、船舶、機械、電氣及防化學腐蝕塗料等方面。 酚醛樹脂是由酚與醛經縮聚反應製得的樹脂,主要原料是苯酚及甲醛。此外,也可以用其他的酚類,如甲酚、二甲酚、問苯二酚及其他的醛如糠醛,有時也有用苯胺、苯酚與甲醛縮聚。生成酚醛縮合物的常用反應是甲醛與酚生成羥甲基酚,然後再進一步縮合,去除水分,產生縮合物而成亞甲基橋,反應式如下: 按照所用原料的化學結構,酚與醛的克分子比以及催化劑的性質不同,所製成的酚醛樹脂具有不同的性質。下面討論塗料用酚醛樹脂類型、酚醛樹脂塗料及其應用。 1.塗料用酚醛樹脂的類型 塗料用酚醛樹脂有三類:醇溶性酚醛樹脂、改性酚醛樹脂和油溶性酚醛樹脂。 這三種樹脂中,100%油溶性純酚醛樹脂與桐油煉制的油漆性能最好,但樹脂來源較缺、成本也高,未大量使用;松香改性酚醛樹脂來源廣泛、成本低廉、煉制時易於操作,與桐油煉制的漆仍部分地保留酚醛樹脂的抗化學葯品性、耐候性、耐水性、絕緣性,漆膜光亮堅硬,可白乾或烘乾,在酚醛樹脂漆中佔有很大比重;醇溶性酚醛的使用范圍不太廣。 2.酚醛樹脂漆用途 1)醇溶性酚醛樹脂漆 這類漆是由醇溶性酚醛樹脂溶於醇類溶劑中製得的,一般多屬於熱固性酚醛清漆,它們是不用油脂的一類漆,經烘烤乾燥後漆膜堅韌,附著力好,具有良好的耐油、耐水、耐熱、耐酸鹼和溶劑等性能,而且還有良好的絕緣性和一定的粘結強度,多供粘合層壓製品、電絕緣零件表面處理和罐頭內部及底蓋部塗裝用。例如F01 6酚醛酵溶清漆具有良好的防潮性和絕緣性,用於粘合層製品及絕緣零件。 2)改性酚醛樹脂 未改性的酚醛樹脂與油類及其他一些樹脂互不混溶,若單獨造漆,則漆膜較脆,因此應用較少。在酚醛漆類中,應用的酚醛樹脂大部分是改性酚醛樹脂,酚醛樹脂經改性之後改善了油溶性及其他一些樹脂的混溶性,在酚醛漆類及其他一些漆類中得到了廣泛的應用。酚醛樹脂的改性一般有松香改性和丁醇改性兩種方法。 ①松香改性酚醛樹脂漆:這類漆是松香改性酚醛樹脂與乾性油等熬煉製成的各種油度的漆料,再加入催干劑、溶劑、顏料等經研磨調制而成的,產品有各種清漆、磁漆、底漆和膩子。 松香改性酚醛樹脂漆的漆膜堅硬耐久、乾性良好,有一定的耐水、耐酸鹼和絕緣性能,並且價格低廉、品種較多,在酚醛漆類中佔有重要地位,缺點是漆膜易泛黃。該類漆廣泛用於木器傢具、建築、一般機械產品以及船舶、絕緣漆等。 ②丁醇改性酚醛樹脂漆:這類漆是丁醇改性酚醛樹脂溶於苯類溶劑中作主要成膜物質製成的,其漆膜耐水、耐酸性較好,但較脆,需高溫烘烤乾燥。因此,一般將其與油或其他樹脂合用,這種制出的漆膜耐腐蝕性好、漆膜柔韌,如F23-2酚醛罐頭漆,F52 1酚醛防腐烘漆等均屬這類漆。 3)油溶性純酚醛樹脂漆 這類漆是用油溶性酚醛樹脂和乾性油熱煉產物做漆料製成的。 根據純酚醛樹脂與油的比例不同,也可分短、中、長油度三種類型漆,可製成底漆、磁漆和清漆等品種。 純酚醛樹脂具有很好的耐水性、耐酸性、耐溶劑性和電絕緣性能,與乾性油熱煉,尤其是與桐油熱煉後所製成的塗料漆膜堅硬而有韌性、乾燥快、附著力好、耐候性稍次於醇酸樹脂漆,但耐水、耐化學腐蝕性比醇酸漆好,因此純酚醛樹脂漆適宜於水下、室外作防腐塗層用,它在船舶、化工設備、電氣絕緣使用的塗料中有比較顯著的地位,可與各種面漆配套。它與環氧底漆一樣,均為金屬底漆的重要品種,得到了廣泛應用。 但是,各類酚醛漆均有不同程度的泛黃性,因此酚醛漆類中,一般沒有白色磁漆品種。 3.酚醛樹脂漆施工要點 酚醛樹脂漆施工要注意下面幾點: ①醇溶性酚醛樹脂漆用乙醇作稀釋劑。改性酚醛樹脂漆用2OO號溶劑汽油或松節油作稀釋劑,油溶性純酚醛短油度漆以二甲苯作稀釋劑,中油度漆用二甲苯與2∞號溶劑汽油 各50%的混合液作稀釋劑,長油度漆的稀釋劑為200號溶劑汽油或松節油。 ②此類漆刷塗、噴塗均可以。工作黏度:噴塗用20s~30s,刷塗用70s~110s。 ③乾燥條件:常溫F實干需要18h。 ④烘乾型的漆一定要按技術要求進行烘烤。
⑺ 酚醛塑料的簡介
酚醛塑料俗稱電木粉,於1872年發明,1909年投入工業生產,是世界上歷史最版悠久的塑料,以酚權醛樹脂為基材的塑料的總稱,最重要的熱固性塑料的一類 。一般可分為非層壓酚醛塑料和層壓酚醛塑料兩類。非層壓酚醛塑料又可分為鑄塑酚醛塑料和壓制酚醛塑料。廣泛用作電絕緣材料、傢具零件、日用品、工藝品等。此外,還有主要作耐酸用的石棉酚醛塑料、作絕緣用的塗膠紙、塗膠布、作絕熱隔音用的酚醛泡沫塑料和蜂窩塑料等 。
基本信息
酚醛塑料: 以酚醛樹脂為基材的塑料。
比重:1.5-2.0 g/cm3
成型收縮率:0.5-1.0%
成型溫度:150-170℃
物料性能:酚醛塑料是一種硬而脆的熱固性塑料,俗稱電木粉。機械強度高,堅韌耐磨,尺寸穩定,耐腐蝕,電絕緣性能優異。 適於製作電器、儀表的絕緣機構件,可在濕熱條件下使用
成型性能:
1.成型性較好,但收縮及方向性一般比氨基塑料大,並含有水分揮發物。成型前應預熱,成型過程中應排氣,不預熱則應提高模溫和成型壓力。
2.模溫對流動性影響較大,一般超過160℃時,流動性會迅速下降。
3.硬化速度一般比氨基塑料慢,硬化時放出的熱量大。大型厚壁塑件的內部溫度易過高,容易發生硬化不均和過熱。
⑻ 最早的合成塑料是酚醛樹脂嗎
1905年,美來國化學家貝克蘭有一次將苯源酚(石炭酸)和甲醛(福爾馬林)放在燒瓶里,以酸作催化劑,然後進行加熱反應。他發現燒瓶里的反應物漸漸變成黃色的膠狀物,類似於桃樹、松樹上的樹脂,牢牢地粘在燒瓶壁上。貝克蘭多次用水沖刷,怎麼也洗不掉。後來,他又用高溫烘烤,想使它熔融。誰知這一烤,膠狀物反而變成了硬塊。這情況倒給貝克蘭一個啟示,他想,這東西既不怕水,又不熔融,豈不可作為一種很好的材料。
當時由於電氣及儀器設備製造等工業的迅速發展,對新材料的需要十分迫切。為了弄清這一物質的性質,貝克蘭又花費了多年的時間進行研製,到1909年,總算有了眉目。因為產物是經過酚和醛反應得來的,形態又類似樹脂,所以取名酚醛樹脂。它色澤呈淡黃色,又不大透明,粗看極象象牙,因此剛出來時,一些商人競相販賣。不少人把它當作象牙買進而受騙上當。
貝克蘭的功績在於人類歷史上第一次製成了以小分子化合物,用純粹化學方法合成了塑料。這一材料不僅是合成塑料的鼻祖,而且今天仍有著十分廣泛的用途,繼續受到人們的重視。