酚醛树脂扩链剂
当在高速搅拌下,往酚醛树脂与发泡剂的乳状液中加入酚醛树脂扩链剂时酚醛发泡成型进入了第二阶段。
在酚醛树脂扩链剂作用下甲阶树脂发生缩合反应,转化为乙阶树脂阶段,最后通过酚醛树脂扩链剂扩链为丙阶树脂,同时树脂缩合释放出的大量反应热使发泡剂液滴气化,发泡料在变稠的同时,体积迅速增大,原先的乳状液已转变成泡沫,此泡沫是不稳定的,已形成的气泡可以继续膨胀,也可能合并、塌陷或破裂。
在酚醛泡沫没有扩链定型前表面活性剂起着稳定泡沫的作用。酚醛泡沫塑料各组分之间的相容性较差,所以选用表面活性剂更要考虑其乳化性能。良好的乳化性能可以提高各组分混合的均匀程度,有利于形成均匀微细的泡孔结构而且可以加快反应过程,缩短扩链时间。此外表面活性剂还必须对扩链剂的强酸性保持稳定。
尽管能用于酚醛泡沫塑料的表面活性剂种类很多,但非离子型表面活性剂效果最好,较常用的有
①脂肪醇聚氧乙烯、聚氧丙烯醚类;
②烷基酚聚氧乙烯醚类如壬基酚与环氧乙烷的加成物;
③聚硅氧烷、聚氧乙烯、聚氧丙烯的嵌段共聚物,这类表面活性剂不仅有良好的泡沫稳定性能,而且有极强的乳化作用。近年来也有研究者采用多种表面活性剂混合物来得到具有特定性能的泡沫,如池田义宏等用硅酮与十二烷基苯磺酸钠混合的表面活性剂制成高吸水性泡沫。
酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基易氧化。其泡沫延伸率低,质脆硬度大,不耐弯曲。这大大限制了酚醛泡沫的应用,所以对泡沫的增韧是十分必要的。酚醛泡沫的增韧,可以通过以下几种途径实现:
①在体系加入外增韧剂,通过共混的方式达到增韧的目的;
商品名称:环脂胺固化剂扩链剂dacm,macm
化学名称:3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷
英文名:Dimethyldicyane
CAS:6864-37-5
分子式:C15H30N2
分子量:238.41
产品应用:产品性能与巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一样;用途如下:
1、用于环氧树脂固化剂(高档打磨,饰品胶);
2、环氧涂料固化剂(船舶漆,重防腐漆等工业建筑漆);
3、还氧复合材料固化剂(风力叶片固化剂,风力模具料固化剂,胶辊固化剂);
4、应用用于聚氨酯(PU),聚脲喷涂弹性体(SPUA)等的扩链剂,助剂;
5、应用于聚天门冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成异氰酸酯,进一步制备成UV涂料、PU漆、透明弹性体及胶粘剂等,此外,也应用于聚酰胺和环氧树脂工业。
推荐用量:配合比100:32(相对于EEW=190环氧树脂),可使用时间400min(25°150g)。
②通过甲阶酚醛树脂与增韧剂的化学反应,达到增韧的目的;
③用部分带有韧性链的改性苯酚代替苯酚合成树脂。
加入外增韧剂这一改性方式要求树脂和增韧体系须具有一定的混溶性,才能改善其脆性,提高韧性和抗压性能,可根据溶解度参数δ预测有机化合物之间的混溶性。这种改性方式的实施一般是按如下步骤进行。
首先合成普通的甲阶酚醛树脂,然后在体系内加入改性剂,脱水,发泡剂类改性剂常用的有三类。第一类是橡胶弹性体改性剂。橡胶增韧酚醛树脂属物理掺混改性,但由于弹性体通常带有活性的端基(如羧基、羟基等)和双键,能与甲阶酚醛树脂中的羟甲基发生不同程度的接枝或嵌段共聚反应树脂扩链及发泡过程中这些橡胶类弹性体段一般能从基体中析出,在物理上形成海岛两相结构。
这种橡胶增韧的热固性树脂及泡沫的断裂韧性比起未增韧的树脂及泡沫有较大幅度的提高。常用的橡胶有丁腈、丁苯、天然橡胶和端羧基丁腈橡胶及其他含有活性基团的橡胶。增韧的效果还与共混比例等有关,橡胶量太少达不到效果,但若橡胶含量较高,影响耐热性,同时也会影响酚醛橡胶间的相容性胶的加入量一般宜控制在5~20%之间。第二类是热塑性树脂。用于酚醛泡沫改性的有聚乙烯醇,聚乙二醇等。
聚乙烯醇分子中的羟基有可能与酚醛缩聚物中的羟甲基发生化学反应,形成接枝共聚物。聚乙烯醇改性酚醛树脂可提高泡沫的压缩强度。
据文献报道,泡沫压缩强度与聚乙烯醇的加入量有关。加入聚乙烯醇的量太少,压缩强度提高不明显;加入过多量的聚乙烯醇会导致粘锅,使反应难以继续进行。聚乙烯醇的加入量为苯酚重量的1.5~3%较为合适。
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