改性酚醛樹脂

改性酚醛樹脂：用不同的化合物或聚合物通過化學或物理方法（如共聚或機械混合）改性製得的酚醛樹脂，包括聚醯胺改性酚醛樹脂、雙氰胺改性酚醛樹脂、環氧改性酚醛樹脂、聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂等。

基本介紹

• 中文名：改性酚醛樹脂
• 外文名：modified phenol-formaldehyde resin
• 種類：聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂
• 方法：通過化學或物理方法

改性

modified phenol-formaldehyde resin；modified phenolic resin

改性後，酚醛樹脂的衝擊韌性、粘接性、機械強度、耐熱性、阻燃性、尺寸穩定性、固化速度、成型工藝性等，分別得到提高。因此，可根據實際用途，選擇不同的改性酚醛樹脂。

經過與松香、幹性油和脂肪酸等作用而改變性質的酚醛樹脂。可使由原來不易溶或不溶於植物油或醇而變為易溶或可溶。大多是琥珀色固體。主要用於制塗料、油墨和膠粘劑等。

目的

酚醛樹脂改性的目的主要是改進它脆性或其它物理性能，提高它對纖維增強材料的粘結性能並改善複合材料的成型工藝條件等。改性一般通過下列途徑：

①封鎖酚羥基。酚醛樹脂的酚羥基在樹脂製造過程中一般不參加化學反應。在樹脂分子鏈中留下的酚羥基容易吸水，使固化製品的電性能、耐鹼性和力學性能下降。同時酚羥基易在熱或紫外光作用下生成醌或其它結構，造成顏色的不均勻變化。

②引進其它組分。引進與酚醛樹脂發生化學反應或與它相容性較好的組分，分隔或包圍羥基，從而達到改變固化速度，降低吸水性的目的。引進其它的高分子組分，則可兼具兩種高分子材料的優點。

種類

聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂

工業上套用得最多的是用聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂，它可提高樹脂對玻璃纖維的粘結力，改善酚醛樹脂的脆性，增加複合材料的力學強度，降低固化速率從而有利於降低成型壓力。用作改性的酚醛樹脂通常是用氨水或氧化鎂作催化劑合成的苯酚甲醛樹脂。用作改性的聚乙烯醇縮醛是一個含有不同比例的羥基、縮醛基及乙醯基側鏈的高聚物，其性質取決於：①聚乙烯醇縮醛的分子量；②聚乙烯醇縮醛分子鏈中羥基、乙醯基和縮醛基的相對含量；③所用醛的化學結構。由於聚乙烯醇縮醛的加入，使樹脂混合物中酚醛樹脂的濃度相應降低，減慢了樹脂的固化速率，使低壓成型成為可能，但製品的耐熱性有所降低。

聚醯胺改性酚醛樹脂

經聚醯胺改性的酚醛樹脂提高了酚醛樹脂的衝擊韌性和粘結性，並改善了樹脂的流動性，仍保持酚醛樹脂優點。用作改性的聚醯胺是一類羥甲基聚醯胺，利用羥甲基或活潑氫在合成樹脂過程中或在樹脂固化過程中發生反應形成化學鍵而達到改性的目的。

環氧改性酚醛樹脂

用40%的一階熱固性酚醛樹脂和60%的二酚基丙烷型環氧樹脂混合物製成的複合材料可以兼具兩種樹脂的優點，改善它們各自的缺點，從而達到改性的目的。這種混合物具有環氧樹脂優良的粘結性，改進了酚醛樹脂的脆性，同時具有酚醛樹脂優良的耐熱性，改進了環氧樹脂耐熱性較差的缺點。這種改性是通過酚醛樹脂中的羥甲基與環氧樹脂中的羥基及環氧基進行化學反應，以及酚醛樹脂中的酚羥基與環氧樹脂中的環氧基進行化學反應，最後交聯成複雜的體型結構來達到的。

有機矽改性酚醛樹脂

有機矽樹脂具有優良的耐熱性和耐潮性。可以通過使用有機矽單體線性酚醛樹脂中的酚羥基或羥甲基發生反應來改進酚醛樹脂的耐熱性和耐水性。

採用不同的有機矽單體或其混合單體與酚醛樹脂改性，可得不同性能的改性酚醛樹脂，具有廣泛的選擇性。用有機矽改性酚醛樹脂製備的複合材料可在200～260℃下工作套用相當時間，並可作為瞬時耐高溫材料，用作火箭、飛彈等燒蝕材料。

硼改性酚醛樹脂

由於在酚醛樹脂的分子結構中引入了無機的硼元素，硼酚醛樹脂比酚醛樹脂的耐熱性，瞬時耐高溫性能和力學性能更為優良。硼改性酚醛樹脂的耐熱性、瞬時耐高溫性、耐燒蝕性比普通酚醛樹脂好得多。它們多用於火箭、飛彈和空間飛行器等空間技術領域作為優良的耐燒蝕材料。

二甲苯改性酚醛樹脂

二甲苯改性酚醛樹脂是在酚醛樹脂的分子結構中引入疏水性結構的二甲苯環，由此改性後的酚醛樹脂的耐水性、耐鹼性、耐熱性及電絕緣性能得到改善。

二苯醚甲醛樹脂

二苯醚甲醛樹脂是用二苯醚代替苯酚和甲醛縮聚而成的，二苯醚甲醛樹脂的玻璃纖維增強複合材料具有優良的耐熱性能，可用作H級絕緣材料，它還具有良好的耐輻射性能，吸濕性也很低。

改性新酚醛樹脂

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，廣泛套用於金剛石製品、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℃以下長期使用，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單獨使用新酚醛樹脂壽命是酚醛樹脂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,。

意義

耐火材料專用酚醛樹脂現狀

為了環保和改善一線員工的工作環境，很多耐火材料企業都開始使用改性環保酚醛樹脂來作為結合劑，有需求就有了市場，有市場就有了競爭，有競爭就會出現很多企業和很多參差不齊的產品，有的以次充好，有的技術不達標，形成了一種以成交為目的的惡性競爭。面對這樣的一種形勢，耐火材料專用樹脂企業都岌岌可危。

改性酚醛樹脂前景

可以說，改性酚醛樹脂在耐火材料特別是定性製品上的套用具有廣闊的前景。鑒於酚醛樹脂的諸多優良特性，用作耐熱材料的新型酚醛樹脂的研究具有很大的實際意義。耐火材料酚醛樹脂系列產品也具有殘碳率高、成型性能好、氣孔率低、常溫抗壓高溫抗折強度高等特點。可是隨著工業不斷發展，普通酚醛樹脂耐熱性有限，同時與聚苯、聚苯並咪唑、聚苯並噻唑、聚醯亞胺等芳香族和雜環聚合物相比，相同溫度下酚醛樹脂的熱失重較大且高溫殘炭率較低，這是由聚合物的化學結構所決定的。所以為了提高含炭耐火材料對結合劑的要求，以提高樹脂的熱分解溫度、抗氧化性能和殘炭率為主要目標，滿足耐火材料適應某些特殊要求的基本套用。