自硬呋喃樹脂

呋喃樹脂是指以具有呋喃環的糠醇和糠醛作原料生產的樹脂類的總稱，其在強酸作用下固化為不溶和不熔的固形物，種類有糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂、糠酮—甲醛樹脂等。

呋喃樹脂簡介

呋喃樹脂是指以具有呋喃環的糠醇和糠醛作原料生產的樹脂類的總稱，其在強酸作用下固化為不溶和不熔的固形物，種類有糠醇樹脂、糠醛樹脂、糠酮樹脂、糠酮—甲醛樹脂等。呋喃又稱糠醇本身進行均聚或與其它單體進行共縮聚而得到的縮聚產物，糠醇與脲醛、酚醛、酮醛合成多種產物，習慣上稱為呋喃樹脂，以糠醇酚醛樹脂、糠醇尿醛樹脂套用較多。

呋喃樹脂的分類

呋喃樹脂主要分為糠醇酚醛樹脂，糠醇尿醛樹脂，糠醇樹脂，糠醛丙酮樹脂等四類，不同的類別的呋喃樹脂樹脂套用不同。
不同呋喃樹脂的套用
(1)糠醇酚醛樹脂。糠醇可與酚醛縮聚生成二階熱固生樹脂，縮聚反應一般用鹼性催化劑。常用的鹼性催化劑有氫氧化鈉、碳酸鉀或其它鹼土金屬的氫氧化物。糠醛苯酚樹脂的主要特點是在給定的固化速度時有較長的流動時間，這一工藝性能使它適宜用作模塑膠。用糠醛苯酚樹脂製備的壓塑粉特別適於壓制形狀比較複雜或較大的製品。模壓製品的耐熱性比酚醛樹脂好，使用溫度可以提高10～20℃，尺寸穩定性、電性能也較好。
(2)糠醇尿醛樹脂。糠醇與尿醛在鹼性條件下進行縮合反應形成糠醇改性脲醛樹脂。
(3)糠醇樹脂。糠醇在酸性條件下很容易縮聚成樹脂。一般認為，在縮聚過程中糠醇分子中的羥甲基可以與另一個分子中的α氫原子縮合，形成次甲基鍵，縮合形成的產物中仍有羥甲基，可以繼續進行縮聚反應，最終形成線型縮聚產物糠醇樹脂。
(4)糠醛丙酮樹脂。糠醛與丙酮在鹼性條件下進行縮合反應形成糠酮單體繽紛可與甲醛在酸性條件下進一步縮聚，使糠酮單體分子間以次甲基鍵連線起來，形成糠醛丙酮樹脂。

呋喃樹脂的固化

呋喃樹脂的固化過程十分複雜。目前認為，呋喃樹脂的固化是由於呋喃環中的共軛雙鍵打開而交聯形成體型結構所致。此外，呋喃樹脂的側鏈中的其它活性基團在固化過程中可能也參與交聯反應。
實際上，呋喃樹脂的固化劑都是酸性物質。一般酚醛樹脂的固化劑也可作呋喃樹脂的固化劑，例如：苯磺醯氯、對甲苯磺醯氯、硫酸乙酯、磷酸和對甲苯磺酸等。與酚醛樹脂不同的是呋喃樹脂對固化劑的酸度要求更高，例如呋喃樹脂適用的硫酸乙酯的配比是：98%的硫酸：無水乙醇=2：1。上述化合物作為呋喃樹脂的固化劑的一個嚴重的缺點是樹脂與固化劑反應的放熱量大，配製後的適用期短，操作不便，且固化反應激烈，放出較多水分易形成氣泡，使固化後的製品抗滲性變差、脆性增大，因此要採用玻璃纖維增強就有困難。
目前，已開發了新型的呋喃樹脂固化劑，基本上解決了上述問題。這不但使呋喃樹脂能與環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂一樣。可用來製作玻璃鋼，而且又改善了呋喃樹脂製品的力學性能。一般這些固化劑均和各廠生產的呋喃樹脂配套使用，或與填料混合在一起出售。
儘管新型固化劑改善了呋喃樹脂的固化工藝性能，但與環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂相比，呋喃樹脂的固化工藝仍是比較差的，如凝膠時間較長，完全固化所需的時間更長，這給要在室溫下較快速固化帶來了困難。有時，為保證製品質量，不得不使製品在低於100°C。