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酚醛樹脂的合成與應(yīng)用

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更新時間：2015-12-30
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酚醛樹脂的合成與應(yīng)用酚醛樹脂是世界最早人工合成和工業(yè)化生產(chǎn)的一類合成樹脂，其原料易得，生產(chǎn)工藝簡單，綜合性能優(yōu)良，應(yīng)用非常廣泛，因此研究酚醛樹脂的制備方法，具有很高的社會意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
酚醛樹脂因其具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，耐熱性好，難燃、低毒、低發(fā)煙，可與其他多聚物共混，實(shí)現(xiàn)高性能化而廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子、機(jī)械、交通運(yùn)輸?shù)葒窠?jīng)濟(jì)各個領(lǐng)域。近年來科研人員對酚醛樹脂本身的脆性和力學(xué)性能進(jìn)行改進(jìn)，在下游產(chǎn)品應(yīng)用新工藝，使酚醛樹脂基復(fù)合材料有了更大的發(fā)展。隨著電子產(chǎn)業(yè)的迅速成長，高純度及改性酚醛樹脂也在半導(dǎo)體封裝材料、印制電路基板材料和光刻膠領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。現(xiàn)代酚醛泡沫反應(yīng)機(jī)理和生產(chǎn)工藝的不斷創(chuàng)新，使酚醛泡沫材料應(yīng)用于民用建筑、采礦等新領(lǐng)域。各種改性酚醛樹脂作為增粘、增硬、補(bǔ)強(qiáng)材料，也不斷地應(yīng)用于橡膠工藝的改進(jìn)之中[ 董建娜,陳立新,梁濱,孔嬌月,趙慧欣,梁鳳飛. 水溶性酚醛樹脂的研究及其應(yīng)用進(jìn)展. 中國膠粘劑. 2009年10月,18(10)]。
2酚醛樹脂的歷史
20世紀(jì)50年代是酚醛樹脂高速發(fā)展的階段，新的應(yīng)用領(lǐng)域有涂料、油漆、鑄造和航空航天等，國際酚醛樹脂的產(chǎn)量達(dá)到20萬t。上世紀(jì)80年代，酚醛樹脂、新型酚醛復(fù)合材料系統(tǒng)應(yīng)用于建筑、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。1997年后全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的低潮期，全球酚醛樹脂生產(chǎn)裝置的開工率不足65％，但總的市場消費(fèi)量仍舊維持在300萬t以上。20世紀(jì)末到21世紀(jì)初，在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動下，汽車工業(yè)、冶金、電子消費(fèi)產(chǎn)品迅速發(fā)展，促進(jìn)了酚醛樹脂在鑄造、耐火材料、電工電子材料等領(lǐng)域的全新發(fā)展。
國外酚醛樹脂的應(yīng)用已涉及木材粘結(jié)、模塑料、鑄造造型材料、耐火材料、輪胎橡膠、摩擦材料、磨具磨料、電子封裝材料、浸漬層壓材料、纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、酚醛泡沫塑料等領(lǐng)域，應(yīng)用于工業(yè)、民用、交通、建筑、采礦、石油和天然氣開采、航空航天、核工業(yè)等科技范圍。全世界的酚醛樹脂產(chǎn)量也由20世紀(jì)50年代的約20萬t發(fā)展到2006年的401．5萬t。預(yù)計(jì)今后幾年全球酚醛樹脂行業(yè)將以7％的速度增長[ 張興林，唐路林，薛斌. 酚醛樹脂產(chǎn)品應(yīng)用及發(fā)展趨勢. 2006年全國絕緣材料與絕緣技術(shù)專題研討會論文集. 2006年10月·桂林]。
3酚醛樹脂的特點(diǎn)
酚醛樹脂是一種以酚類化合物與醛類化合物經(jīng)縮聚而制得的一大類合成樹脂。所用酚類化合物主要是苯酚、其他還可以用甲酚、混合酚、壬基酚、辛基酚、二甲酚、腰果酚、芳烷基酚、雙酚A或幾種酚的混合物的；所用醛類化合物主要是甲醛，其他還常用多聚甲醛、糠醛、乙醛或幾種醛的混合物。生產(chǎn)酚醛樹脂，根據(jù)所采用原料反應(yīng)官能度、酚與醛的摩爾比及合成反應(yīng)催化劑（反應(yīng)物系PH值）的不同又分為熱塑性酚醛樹脂和熱固性酚醛樹脂兩大類產(chǎn)品，前者在無固化劑下具有熱可塑性，后者則不需固化劑也具有自固化特性（甚至于常溫環(huán)境）。
酚醛樹脂是被人類最早合成的一種樹脂。樹脂是高分子化合物，所以酚醛樹脂具有高分子化合物的基本特點(diǎn)，即：（1）分子量（相對分子質(zhì)量）大，且呈現(xiàn)多分散性；（2）分子結(jié)構(gòu)有多樣性，在不同條件下可分別制成線型、支鏈型、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；（3）酚醛樹脂處于線型、支鏈型結(jié)構(gòu)狀態(tài)，具有可溶可熔可流動的可加工性，當(dāng)轉(zhuǎn)...

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