什么是酚醛树脂(PF)？

材料号 • 2023-03-27 10:16 • 投稿专栏 • 阅读 6826

酚醛树脂又称酚醛树脂（PF），是由苯酚（C6H5OH）和甲醛（CH2C=O）聚合而成的合成树脂。该聚合物由 –[(C6H3OH)-CH2]- 重复单元组成，亚甲基 (-CH2-) 键将碳位置桥接至酚羟基 (-OH)。有两种类型的酚醛树脂，酚醛清漆树脂和酚醛甲阶酚醛树脂，具体取决于用于制造聚合物的条件。酚醛清漆树脂用交联剂进一步改性以使其硬化。这两种类型都以 300°C (572°F) 以上的高化学和水稳定性以及温度稳定性而著称。一些酚醛树脂可以承受高达 550°F 的温度。许多已被证明不受冷凝影响。酚醛树脂可以准确地视为第一种由低分子量简单化合物商业生产的聚合物产品，因为它们是当时第一种被开发的合成树脂。酚醛树脂用于无数工业产品，并广泛用于电路板的制造。由于硬度高，PF 树脂常用于生产台球、耐化学腐蚀台面、电路板和其他面板等产品。在其他情况下，PF 树脂可用于层压和用作刹车片等部件的粘合剂。它们通常用作涂料和粘合剂。

酚醛树脂具有许多理想的特性，例如高机械强度、延伸稳定性和耐热性，以及对各种酸、饮料和多种溶剂的高度耐受性。

粘合强度

酚醛树脂的主要用途是作为粘合剂。酚醛树脂很容易渗透并粘附到许多有机和无机填料和增强剂的结构中，这使其成为各种最终用途的合适候选者。完成交联或“热固”过程的短暂热暴露可实现最终性能。酚醛树脂“润湿”和交联整个填料和增强材料的独特能力有助于设计所需的机械、耐热和耐化学性能。

酚醛树脂是如何制备的

酚醛甲阶酚醛树脂是在甲醛与苯酚之比大于 1（通常为 1.5）的条件下制备的。该反应由碱催化生成活性酚盐 (C6H5O-) 基团，该基团与甲醛反应生成羟甲基苯酚单元。在 120°C (248°F) 下热固化会引发交联，从而形成高度网络化的聚合物结构，具有良好的热稳定性、硬度和耐化学性。当甲醛与苯酚的比例在酸性催化条件下小于 1 时，可制备酚醛清漆树脂。所生产的中间聚合物的分子量在数千以内，只有 10-20 个重复单元。为了获得 PF 树脂的强大性能，该材料使用六亚甲基四胺等交联剂进行热固性处理。酚醛树脂的颜色范围通常从黄色到暗红色。虽然它已被证明非常有用，但酚醛树脂的缺点是甲醛在与眼睛接触和摄入时具有剧毒性质，而在与皮肤接触时具有中等毒性。