Nhựa phenolic fomanđehit là gì? – Ứng dụng của nhựa phenolic

Nhựa phenolic fomanđehit ( PF ) hoặc nhựa phenolic là các polyme tổng hợp thu được bằng phản ứng của phenol hoặc phenol được thế bằng fomanđehit . Được sử dụng làm cơ sở cho Bakelite , PFs là loại nhựa tổng hợp thương mại đầu tiên (chất dẻo). Chúng đã được sử dụng rộng rãi để sản xuất các sản phẩm đúc bao gồm bóng bi-a , mặt bàn trong phòng thí nghiệm và làm chất phủ và chất kết dính . Chúng đã từng là vật liệu chính được sử dụng để sản xuất bảng mạch nhưng phần lớn đã được thay thế bằng nhựa epoxy và vải sợi thủy tinh , như chống cháy Vật liệu bảng mạch FR-4 .

Có hai phương pháp sản xuất chính. Một phản ứng trực tiếp với phenol và fomandehit để tạo ra polyme mạng nhiệt rắn , trong khi phản ứng kia hạn chế fomanđehit để tạo ra chất tiền polyme được gọi là núi lửa có thể được đúc và sau đó được xử lý bằng cách bổ sung thêm fomandehit và nhiệt. Có nhiều biến thể trong cả sản xuất và nguyên liệu đầu vào được sử dụng để sản xuất nhiều loại nhựa cho các mục đích đặc biệt.

Sự hình thành và cấu trúc

Nhựa phenol-fomanđehit, như một nhóm, được tạo thành bằng phản ứng trùng hợp tăng trưởng từng bước có thể được phân ly bởi axit – hoặc bazơ . Vì formaldehyde tồn tại chủ yếu trong dung dịch dưới dạng cân bằng động của các oligome methylene glycol , nên nồng độ của dạng phản ứng của formaldehyde phụ thuộc vào nhiệt độ và pH.

Phenol phản ứng với formaldehyde tại vị trí ortho và para (vị trí 2, 4 và 6) cho phép tối đa 3 đơn vị formaldehyde gắn vào vòng. Phản ứng ban đầu trong mọi trường hợp đều liên quan đến sự tạo thành hydroxymetyl phenol:

HOC 6 H 5 + CH 2 O → HOC 6 H 4 CH 2 OH

Nhóm hydroxymetyl có khả năng phản ứng với vị trí ortho hoặc para tự do khác, hoặc với nhóm hydroxymetyl khác. Phản ứng đầu tiên tạo ra một cầu metylen , và phản ứng thứ hai tạo ra một cầu nối ete :

HOC 6 H 4 CH 2 OH + HOC 6 H 5 → (HOC 6 H 4 ) 2 CH 2 + H 2 O
2 HOC 6 H 4 CH 2 OH → (HOC 6 H 4 CH 2 ) 2 O + H 2 O

Diphenol (HOC 6 H 4 ) 2 CH 2 (đôi khi được gọi là “dimer”) được gọi là bisphenol F , là một monome quan trọng trong sản xuất nhựa epoxy . Bisphenol-F có thể liên kết thêm các oligome tri- và tetra-và phenol cao hơn.

Liên kết chéo và tỷ lệ formaldehyde / phenol

Khi tỷ lệ mol của fomanđehit: phenol đạt đến một, về lý thuyết, mọi phenol đều liên kết với nhau qua cầu metylen, tạo ra một phân tử duy nhất và hệ thống hoàn toàn là liên kết chéo. Đây là lý do tại sao novolac (F: P <1) không cứng lại nếu không có thêm chất liên kết chéo, và tại sao lại phân giải với công thức F: P> 1.

Các ứng dụng

Nhựa phenolic được tìm thấy trong vô số sản phẩm gỗ công nghiệp. Các lớp phenolic được tạo ra bằng cách ngâm tẩm một hoặc nhiều lớp vật liệu cơ bản như giấy, sợi thủy tinh hoặc bông với nhựa phenolic và cán vật liệu cơ bản bão hòa nhựa dưới nhiệt và áp suất. Nhựa polyme hóa hoàn toàn (đóng rắn ) trong quá trình này tạo thành ma trận polyme nhiệt rắn . Sự lựa chọn vật liệu cơ bản phụ thuộc vào ứng dụng dự định của thành phẩm. Giấy phenolics được sử dụng trong sản xuất các thành phần điện như bảng đục lỗ, trong các tấm cán mỏng gia dụng và trong các tấm composite bằng giấy . Các phenol thủy tinh đặc biệt thích hợp để sử dụng trong ổ trục tốc độ cao thị trường. Bóng bay vi sinh phenolic được sử dụng để kiểm soát mật độ. Chất kết dính trong má phanh, guốc phanh và đĩa ly hợp thông thường (hữu cơ) là nhựa phenolic. Giấy ngoại quan nhựa tổng hợp , được làm từ nhựa phenolic và giấy, được sử dụng để làm mặt bàn. Một ứng dụng khác của nhựa phenolic là sản xuất Duroplast, được sử dụng trong ô tô Trabant.

Nhựa phenolic cũng được sử dụng để làm ván ép ngoại thất thường được gọi là ván ép chống thời tiết và nhiệt độ (WBP) vì nhựa phenolic không có điểm nóng chảy mà chỉ có điểm phân hủy trong vùng nhiệt độ từ 220 ° C (428 ° F) trở lên.

Nhựa phenolic được sử dụng làm chất kết dính trong các thành phần của hệ thống treo trình điều khiển loa được làm bằng vải .

Bóng bi-a cao cấp hơn được làm từ nhựa phenolic, trái ngược với polyeste được sử dụng trong các bộ ít tốn kém hơn.

Đôi khi người ta chọn các bộ phận bằng nhựa phenolic được gia cố bằng sợi vì hệ số giãn nở nhiệt của chúng gần giống với hệ số của nhôm được sử dụng cho các bộ phận khác của hệ thống, như trong các hệ thống máy tính thời kỳ đầu  và Duramold .

0/5 (0 Reviews)
0/5 (0 Reviews)

Write a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *