酚醛樹脂固化3個階段

1、酚醛樹脂固化反應(yīng)的三個階段(1)固化反應(yīng)過程的三個階段20世紀(jì)初，酚醛樹脂創(chuàng)始人，美國科學(xué)家巴克蘭，把堿性催化劑制得的熱固性酚醛樹脂，根據(jù)其縮聚程度不同的反應(yīng)過程，劃分為巴克蘭A、B、C三個階段。以這三個階段的樹脂特點(diǎn)，分別稱作可熔性酚醛樹脂”、半熔性酚醛樹脂”、不溶性酚醛樹脂”。這一科學(xué)論斷及稱謂，一直沿用至今。現(xiàn)在，通常把酚基由亞甲基連接，不帶羥甲基這樣的反應(yīng)官能基的熱塑性樹脂稱為線型酚醛樹脂。把含有羥甲基或二亞甲基醴鍵結(jié)構(gòu)且具有自固化性的樹脂，稱作為甲階酚醛樹脂。由于縮聚反應(yīng)推進(jìn)程度的不同，所以各階樹脂的性能也不同，按照巴克蘭的理論，將熱固性酚醛樹脂分為不溶不熔狀態(tài)演變的三個階段。這種整

2、個固化過程的三個階段為：甲階樹脂、乙階樹脂和丙階樹脂。甲階樹脂酚和醛經(jīng)縮聚、干燥脫水后得到的樹脂，可呈液體、半固體或固狀體。受熱時可以熔化，但隨著加熱的進(jìn)行由于樹脂分子中含有輕羥基和活潑的氫原子，可以較快地轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗蹱?。甲階樹脂能溶解于酒精，丙酮及堿的水溶液中，它具有熱塑性。又稱為可熔性樹脂。乙階樹脂甲階樹脂繼續(xù)加熱，分子上的一CH2OH在分子間不斷相互反應(yīng)而交聯(lián)。它的分子結(jié)構(gòu)比可熔酚醛樹脂要復(fù)雜得多，分子鏈產(chǎn)生支鏈，酚已經(jīng)在開始充分發(fā)揮其潛在的三官能作用。它不溶解在堿溶液中，可以部分地或全部地溶解在酒精、丙酮中，加熱后能轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗懿蝗鄣漠a(chǎn)物。熱塑性較可熔性樹脂差。又稱為半熔性樹脂。丙階樹脂乙

3、階樹脂進(jìn)一步受熱，交聯(lián)反應(yīng)繼續(xù)深入，分子量增加得很大，具有復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并完全硬化，去其熱塑性及可熔性，為不溶不熔的固體物質(zhì)。又稱為不熔性樹脂。丙階樹脂的網(wǎng)狀(體型)結(jié)構(gòu)可以如圖6-2-1所示。由甲階樹脂結(jié)構(gòu)向乙階、丙階樹脂結(jié)構(gòu)的固化過程變化，如圖6-2-2所示。田62-1內(nèi)階用假和痼網(wǎng)狀靖科fq第#忸髀卅鼾麗立可信甲階網(wǎng)由不邰r酎肝呵好本琳件也帚料好再防相明/甑陽筠mb；;的固性尚用，研i熱的化及應(yīng)二十鼾收（2）對生產(chǎn)實(shí)際的指導(dǎo)熱固性酚醛樹脂的固化反應(yīng)過程及其機(jī)理是一個十分復(fù)雜的問題。至今一些理論問題，在高分子樹脂合成的學(xué)術(shù)界仍是爭論不休，無法取得統(tǒng)一的認(rèn)識。作為覆銅板制造業(yè)的工作者，也沒

4、必要更深地追究其更復(fù)雜的反應(yīng)機(jī)理。但我們應(yīng)該很好地拿握、認(rèn)識領(lǐng)會它的固化過程中在性能、分子結(jié)構(gòu)的上述三階段變化，用此去指導(dǎo)覆銅板生產(chǎn)實(shí)際，提高對產(chǎn)品加工中質(zhì)量控制的能力和水平。紙基覆銅板生產(chǎn)實(shí)際中熱固性酚醛樹脂（包括桐油改性酚醛樹脂）的制備,是需將樹脂反應(yīng)控制在甲階樹脂階段。樹脂制備的后期，當(dāng)它反應(yīng)到甲階樹脂的要求狀態(tài)，就迅速冷卻，并加入溶劑，對它加以溶解、稀釋，使其反應(yīng)停止或減少到反應(yīng)非常緩慢的狀況。用這種樹脂溶液，有的可以直接浸漬纖維紙，完成半固化的上膠紙的加工。有的可以從釜中放出，暫短貯存，以備用于配制最后的浸漬用樹脂。此樹脂制備中，控制它的甲階樹脂的縮聚程度是十分重要的。程度控制的深，

5、反映出的是樹脂膠化時間小，粘度大。它有利于上膠紙的生產(chǎn)效率的提高。但不利于樹脂對增強(qiáng)纖維紙的浸透性提高，也不利于上膠加工的工藝性提高。甲階酚醛樹脂反應(yīng)程度，在大生產(chǎn)實(shí)際中常用樹脂膠化時間、粘度指標(biāo)來作為直接判斷、控制的手段。也常用樹脂的固體量、揮發(fā)物含量等指標(biāo)作為間接的判斷、控制的手段。另外，通過測定樹脂的折光指數(shù)、游離酚含量、游離醛含量、對某種溶劑的溶解程度、樹脂分子量等，也可以達(dá)到研究、控制樹脂反應(yīng)程度的目的。覆銅板上膠紙的加工，是在上膠機(jī)中用甲階樹脂浸漬增強(qiáng)材料（浸漬纖維紙），然后進(jìn)入干燥箱加熱干燥，烘走溶劑，并使浸漬樹脂，從線狀結(jié)構(gòu)通過加工逐步過渡到部分的支鏈狀結(jié)構(gòu)，甚至很少部分達(dá)到網(wǎng)

6、狀結(jié)構(gòu)。即部分過渡到乙階樹脂、很小部分過渡到丙階樹脂階段。上膠加工中除了得到工藝要求的上膠紙的均勻一致含膠量外，還有一個重要任務(wù)，就是烘干溶劑時或之后，將樹脂的縮聚程度加深。這種加深程度的控制，是以壓制加工工藝性和達(dá)到覆銅板一些性能為基準(zhǔn)的。在常見的上膠紙檢測指標(biāo)中，流動度指標(biāo)是個綜合性質(zhì)量項(xiàng)目指標(biāo)，它受著含膠量、樹脂膠化時間、可溶性樹脂含量三個因素影響。若前兩個因素在恒定條件下，流動度的大小就直接反映了上膠紙中樹脂在上膠加熱加工后向乙、內(nèi)階段過渡的程度。在覆銅板上膠、壓制兩個生產(chǎn)加工階段，經(jīng)歷了樹脂向增強(qiáng)材料滲透的四個過程：其一是浸膠時的樹脂滲透；其二是浸膠后進(jìn)人到干燥箱之前的樹脂滲透；其三是剛進(jìn)人干燥箱受熱到溶劑基本蒸發(fā)干凈這一加工時間段的樹脂滲透；其四是半成品上膠紙經(jīng)疊