酚醛树脂在耐火材料行业的应用

2019-09-23 11:03:06 0

酚醛树脂是一种高分子化工产品,是用酚类化合物(甲酚、苯酚、二甲酚、间苯二酚)和醛类化合物(甲醛、糠醛)在酸或碱催化剂作用下经缩聚反应而得到的树脂。酚醛树脂应用在耐火材料行业中生产不定形耐火材料和特殊耐火砖。

酚醛树脂特点:碳化率高(52%);黏结性好,成型好的坯体强度高;热处理后强度高;碳化速度可以控制;有害挥发物少,有助于改善作业环境。

酚醛树脂结合剂随所用的原料成分、配比、催化剂,以及制备工艺不同而不同,酚醛树脂结合剂有如下几种分类法:

1.按加热性状和结构形态分。热固性酚醛树脂(甲阶酚醛树脂)和热塑性酚醛树脂(线型酚醛树脂,又称酚醛清漆)。

2.按产品形态分。有液态酚醛树脂(又可分为水溶性酚醛树脂和醇溶性酚醛树脂)和固态酚醛树脂(有粒状、块状和粉状之分)。

3。按固化温度分。有高温固化型酚醛树脂,固化温度130〜150℃;中温固化型酚醛树脂,固化温度105〜110℃;常温固化型酚醛树脂,固化温度20〜30℃。

此外,还有各种改性型酚醛树脂,如间苯二酸改性酚醛树脂、甲酚改性酚醛树脂、烷基酚醛树脂、蜜胺改性酚醛树脂、尿素改性酚醛树脂和沥青改性酚醛树脂等。

热塑性酚醛树脂的分子中不存在未反应的羟甲基,故在长期或反复加热条件下,它本身不会相互交联转变成体型结构的大分子,因而具有热塑性特性。但其分子中苯环上的羟基的临位和对位上还存在未作用的活性反应点,所以这类树脂在六亚甲基四胺(又名乌洛托品),或甲阶酚醛树脂,或多聚甲醛的作用下会再进一步反应交联,形成不溶不熔的体型结构的大分子。

热固性酚醛树脂分子中含有羟甲基,继续受热时还会进一步缩合形成高度交联的体型结构大分子,即不溶不熔状态的丙阶酚醛树脂(亦称末期酚醛树脂)。因此,这类含羟甲基的酚醛树脂为热固性树脂。

酚醛树脂既可作含碳和碳化硅质复合耐火制品(如镁碳、镁钙碳、铝碳、铝碳化硅等不烧制品)的结合剂,又可作含碳和碳化硅质复合不定形耐火材料的结合剂。但不同的耐火材料产品的形态(烧成制品、不烧制品、不定形材料)应选用不同类型和不同形态的酚醛树脂(包括其有机溶剂和促硬剂等)。

酚醛树脂因自身特性,已成为生产不定形耐火材料的结合剂,可以有效地提高不定形耐火材料的结合性和高温稳定性,对耐火材料行业的发展有着重要的作用。

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