熱塑性樹脂和熱固性樹脂的概念和區(qū)不復(fù)習(xí)過程

千里之行，始于足下。第2頁/共2頁精品文檔推薦熱塑性樹脂和熱固性樹脂的概念和區(qū)不復(fù)習(xí)過程熱塑性樹脂和熱固性樹脂的概念和區(qū)不

熱固性樹脂簡(jiǎn)介

樹脂加熱后產(chǎn)生化學(xué)變化，逐漸硬化成型，再受熱也別軟化，也別能溶解。熱固性樹脂其分子結(jié)構(gòu)為體型，它包括大部分的縮合樹脂，熱固性樹脂的優(yōu)點(diǎn)是耐熱性高，受壓別易變形。其缺點(diǎn)是機(jī)械性能較差。熱固性樹脂有酚醛、環(huán)氧、氨基、別飽和聚酯以及硅醚樹脂等。

指在加熱、加壓下或在固化劑、紫外光作用下，舉行化學(xué)反應(yīng)，交聯(lián)固化成為別溶別熔物質(zhì)的一大類合成樹脂。這種樹脂在固化前普通為分子量別高的固體或粘稠液體；在成型過程中能軟化或流淌，具有可塑性，可制成一定形狀，并且又發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而交聯(lián)固化；有時(shí)放出一些副產(chǎn)物，如水等。此反應(yīng)是別可逆的，一經(jīng)固化，再加壓加熱也不會(huì)再度軟化或流淌;溫度過高,則分解或碳化。這也算是與熱塑性樹脂的基本區(qū)不。

在塑料工業(yè)進(jìn)展初期,熱固性樹脂所占比例非常大,普通在50%以上。隨著石油化工的進(jìn)展，熱塑性樹脂產(chǎn)量劇增，到80年代，熱固性樹脂在世界合成樹脂總產(chǎn)量中僅占10%～20%。

熱固性樹脂在固化后，由于分子間交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以剛性大、硬度高、耐溫高、別易燃、制品尺寸穩(wěn)定性好，但性脆。因而絕大多數(shù)熱固性樹脂在成型為制品前，都加入各種增強(qiáng)材料，如木粉、礦物粉、纖維或紡織品等使其增強(qiáng)，制成增強(qiáng)塑料。在熱固性樹脂中，加入增強(qiáng)材料和其他添加劑，如固化劑、著XXX劑、潤(rùn)滑劑等,即能制成熱固性塑料，有的呈粉狀、粒狀,有的作成團(tuán)狀、片狀，統(tǒng)稱模塑料。熱固性塑料常用的加工辦法有模壓、層壓、傳遞模塑、澆鑄等，某些品種還可用于注射成型。

熱固性樹脂多用縮聚（見聚合）法生產(chǎn)。常用熱固性樹脂有酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺－甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、別飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺等。熱固性樹脂要緊用于創(chuàng)造增強(qiáng)塑料、泡沫塑料、各種電工用模塑料、澆鑄制品等，還有相當(dāng)數(shù)量用于膠粘劑和涂料。

從進(jìn)展看，熱固性樹脂還在進(jìn)一步改進(jìn)質(zhì)量，研制新品種，以滿腳新加工工藝開辟的要求。用彈性體和熱塑性樹脂舉行改性、開辟注塑級(jí)熱固性模塑料以及反應(yīng)注射成型用專用樹脂及配方，近年來已受到非常大重視。采納互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將為熱固性樹脂的合成開發(fā)新途徑。

熱固性樹脂的分類

除別飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂外，熱固性樹脂要緊有以下品種。

一、三聚氰胺甲醛樹脂

三聚氰胺甲醛樹脂是由三聚氰胺和甲醛縮聚而成的熱固性樹脂。用玻璃纖維增強(qiáng)的三聚氰胺甲醛層壓板具有高的力學(xué)性能、優(yōu)良的耐熱性和電絕緣性及自熄性。

二、呋喃樹脂

由糠醛或糠醇本身舉行均聚或與其它單體舉行共縮聚而得到的縮聚產(chǎn)物，適應(yīng)上稱為呋喃樹脂。這類樹脂的品種非常多，其中以糠醛苯酚樹脂、糠醛丙酮樹脂及糠醇樹脂較為重要。

（1）糠醛苯酚樹脂?？啡┛膳c苯酚縮聚生成二階熱固生樹脂，縮聚反應(yīng)普通用堿性催化劑。常用的堿性催化劑有氫氧化鈉、碳酸鉀或基它堿土金屬的氫氧化物?？啡┍椒訕渲囊o特點(diǎn)是在給定的固化速度時(shí)有較長(zhǎng)的流淌時(shí)刻，這一工藝性能使它適宜用作模塑料。用糠醛苯酚樹脂制備的壓塑粉特殊適于壓制形狀比較復(fù)雜或較大的制品。模壓制品的耐熱性比酚醛樹脂好，使用溫度能夠提高10～20℃，尺寸穩(wěn)定性、電性能也較好。

（2）糠醛丙酮樹脂?？啡┡c丙酮在堿性條件下舉行縮合反應(yīng)形成糠酮單體繽紛可與甲醛在酸性條件下進(jìn)一步縮聚，使糠酮單體分子間以次甲基鍵連接起來，形成糠醛丙酮樹脂。

（3）糠醇樹脂?？反荚谒嵝詶l件下非常容易縮聚成樹脂。普通以為，在縮聚過程中糠醇分子中的羥甲基能夠與另一具分子中的α氫原子縮合，形成次甲基鍵，縮合形成的產(chǎn)物中仍有羥甲基，能夠接著舉行縮聚反應(yīng)，最后形成線型縮聚產(chǎn)物糠醇樹脂。

呋喃樹脂的性能及應(yīng)用——未固化的呋喃樹脂與許多熱塑性和熱固性樹脂有非常好的混容性能，所以可與環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂混合來加以改性。固化后的呋喃樹脂耐強(qiáng)酸（強(qiáng)氧化性的硝酸和硫酸除外）、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑的侵蝕，在高溫下仍非常穩(wěn)定。呋喃樹脂要緊用作各種耐化學(xué)腐蝕和耐高濁的材料。

（1）耐化學(xué)腐蝕材料呋喃樹脂可用來制備防腐蝕的膠泥，用作化工設(shè)備襯里或其它耐腐材料。

（2）耐熱材料呋喃玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的耐熱性比普通的酚醛玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料高，通?？稍?50℃左右長(zhǎng)期使用。

（3）與環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂混合改性將呋喃樹脂與環(huán)氧樹脂或酚醛樹脂混休整使用，可改進(jìn)呋喃玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能以及制備時(shí)的工藝性能。這類復(fù)合材料已廣泛用來制備化工反應(yīng)器的攪拌裝置、貯槽及管道等化工設(shè)備。

三、聚丁二烯樹脂

聚丁二烯樹脂是一種分子量別高的液體，大分子主鏈上要緊包含1，2-結(jié)構(gòu)，又稱為1，2-聚丁二烯樹脂。這種樹脂的大分子鏈上具有非常多乙烯基側(cè)鏈，因此，在游離基引發(fā)劑存在下，可進(jìn)一步交聯(lián)成三向網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的體型高聚物。

1，2-聚丁二烯樹脂可由丁二烯在烷基鋰、堿金屬（常用金屬鈉）或可溶性堿金屬復(fù)合物（如鈉-萘體系）引發(fā)劑引發(fā)下，按陰離子型聚合歷程合成。1，2-聚丁二烯樹脂大分子鏈徹底由碳?xì)浣M成，所以樹脂固化后有優(yōu)良的電性能、彎曲強(qiáng)度較好、耐水性優(yōu)良。

四、有機(jī)硅樹脂

在有機(jī)硅聚合物中，具有有用價(jià)值和得到廣泛應(yīng)用的要緊是由有機(jī)硅單體（如有機(jī)鹵硅烷）經(jīng)水解縮聚而成的主鏈結(jié)構(gòu)為硅氧鍵的高分子有機(jī)硅化合物。這種主鏈由硅氧鍵構(gòu)成，側(cè)鏈經(jīng)過硅原子與有機(jī)基團(tuán)相連的聚合物，稱為聚有機(jī)硅氧烷。

有機(jī)硅樹脂則是聚有機(jī)硅氧烷中一類分子量別高的熱固性樹脂。用這類樹脂創(chuàng)造的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，在較高的溫度范圍內(nèi)（200～250℃）長(zhǎng)時(shí)刻

延續(xù)使用后，仍能保持優(yōu)良的電性能，并且，還具有良好手耐電弧性能及憎水防潮性能。有機(jī)硅樹脂的性能如下：

（1）熱穩(wěn)定性。有機(jī)硅樹脂的Si-O鍵有較高的鍵能（363kJ/mol），因此比較穩(wěn)定，耐熱性和耐高溫性能均非常高。普通講來其熱穩(wěn)定性范圍可達(dá)200～250℃，特別類型的樹脂能夠更高一些。

（2）力學(xué)性能。有機(jī)硅樹脂固化后的力學(xué)性能別高，若在大分子主鏈上引進(jìn)氯代苯基，可提高力學(xué)性能。有機(jī)硅樹脂玻璃纖維層壓板的層間粘接強(qiáng)度較差，受熱時(shí)彎曲強(qiáng)度有較大幅度的下落。若在主鏈中引入亞苯基，可提高剛性、強(qiáng)度及使用溫度。

（3）電性能。有機(jī)硅樹脂具有優(yōu)良的電絕緣性能，它的擊穿強(qiáng)度、耐高壓電弧及電火花性能均較優(yōu)異。受電弧及電火花作用時(shí)，樹脂即使裂解而除去有機(jī)基團(tuán)，表面剩下的二氧化硅同樣具有良好的介電性能。

（4）憎水性。有機(jī)硅樹脂的吸水性非常低，水珠在其表面只能滾降而別能潤(rùn)濕。所以，在潮濕的環(huán)境條件下，有機(jī)硅樹脂玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料仍能保持其優(yōu)良的性能。

（5）耐腐蝕性能。有機(jī)硅樹脂玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可而濃度（質(zhì)量）10%～30%硫酸、10%鹽酸、10%～15%氫氧化鈉、2%碳酸鈉及3%過氧化氫。醇類、脂肪烴和潤(rùn)滑油對(duì)它的妨礙較小，但耐濃硫酸及某些溶劑（如四氯化碳、丙酮和甲苯）的能力較差。

溫度指標(biāo)

隨著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展，樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用越來越廣，然而關(guān)于作為樹脂基復(fù)合材料主體材料樹脂的非常多性能概念人們依然混淆別清，別能非常好的利用各種樹脂的特性為人們服務(wù)，特殊是各種溫度指標(biāo)特性的了解。熱固性樹脂的溫度指標(biāo)非常多，例如：熱變形溫度、馬丁耐熱、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、絕緣耐熱等級(jí)、熱扭轉(zhuǎn)溫度、脆化溫度、失強(qiáng)溫度等，我們?cè)诒疚闹芯椭貙?duì)樹脂的熱變形溫度、馬丁耐熱、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、絕緣耐熱等級(jí)以及耐腐蝕使用溫度五個(gè)溫度概念辨析，而對(duì)其它概念就別一一加以贅述，幫助人們?cè)谑褂眠^程中理清頭緒，正確挑選樹脂，有效應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)。

玻璃化轉(zhuǎn)變溫度

熱固性樹脂固化物均是線性非晶相高聚物，線性非晶相高聚物由于溫度改變（在一定應(yīng)力下）可呈現(xiàn)三種力學(xué)狀態(tài)，即玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。

當(dāng)溫度較高時(shí)，大分子和鏈段都能舉行熱運(yùn)動(dòng)。這時(shí)高聚物成為粘流態(tài)，受外力作用時(shí)，分子間相互滑動(dòng)而產(chǎn)生形變；除去外力后，別能回復(fù)原狀，因此形變是別可逆的，這種形變稱為粘性流淌形變或塑性形變，浮現(xiàn)這種形變的溫度稱為流淌溫度Tf，這種狀態(tài)成為粘流態(tài)（又叫塑性態(tài)）。假如把處于粘流態(tài)的高聚物逐漸落低溫度。粘度也就逐漸增大，最終呈彈性狀態(tài)，加應(yīng)力時(shí)產(chǎn)生緩慢的形變，解除外力后又能緩慢地回復(fù)原狀，這種狀態(tài)叫高彈態(tài)。當(dāng)溫度接著下落，高聚物變得越來越硬，在外力作用時(shí)只產(chǎn)生非常小的形變這種狀態(tài)叫玻璃態(tài)。熱固性樹脂固化物是在玻璃態(tài)使用的，因此Tg愈高愈好，也是衡量樹脂

耐熱性的一具指標(biāo)。如：898高交聯(lián)環(huán)氧乙烯基樹脂的Tg=190℃，就具有高耐熱性，在煙氣脫硫工業(yè)中能夠承受200℃的高溫。

測(cè)量玻璃化溫度常用的辦法有：熱機(jī)械分析法（TMA）、差熱分析法（DTA）和示差掃描量熱法（DSC）三種。它們的測(cè)試辦法原理別同，因而測(cè)試結(jié)果相差較大，別能相比。

另外，通過退火（即加熱后處理）的樹脂制品，玻璃化溫度會(huì)提高，這是由于制品的內(nèi)應(yīng)力通過退火升溫差不多消除了的原因。

熱變形溫度和馬丁耐熱

1熱變形溫度

熱變形溫度（全稱負(fù)荷熱變形溫度，英文縮寫：HDT）是指對(duì)浸在120℃/h的升溫速率升溫的導(dǎo)熱的液體介質(zhì)中的一定尺寸的矩形樹脂試樣施以規(guī)定負(fù)荷（1.81N/mm2或0.45N/mm2），試樣中點(diǎn)的變形量達(dá)到與試樣高度相對(duì)應(yīng)的規(guī)定值時(shí)的溫度。需要注意：別同的負(fù)荷值所確定的熱變形溫度值是別同的，而且沒有可比性，因此測(cè)定熱變形溫度值一定要指出所用規(guī)定負(fù)荷數(shù)值（即所采納的標(biāo)準(zhǔn)）。熱變形溫度是衡量塑料（樹脂）耐熱性的要緊指標(biāo)之一，如今世界各地的大部分塑料（樹脂）產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)中，都有熱變形溫度這一指標(biāo)作為產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)，但它別是最高使用溫度，最高使用溫度是應(yīng)依照制品的受力事情及使用要求等綜合因素來確定。

測(cè)量熱變形溫度的標(biāo)準(zhǔn)非常多，國內(nèi)如今常見的有：中國國標(biāo)（GB）、美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（ASTM）、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織標(biāo)準(zhǔn)（ISO）、歐共體標(biāo)準(zhǔn)等，由于各標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的測(cè)試辦法、單位系統(tǒng)等有所區(qū)不，因此測(cè)試結(jié)果也有所別同的。例如：國外某知名品牌酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹脂產(chǎn)品熱變形溫度ASTM測(cè)試典型值：149-154℃,GB實(shí)測(cè)值：137℃；898樹脂GB實(shí)測(cè)值：155℃。

2馬丁耐熱