酚醛樹脂和塑料的主要原材料來源較廣生產工藝和設備不太復雜產品耐熱性好機械強度高電絕緣性和 耐高溫蠕變性優良價格低廉成型加工性好特別是具有良好阻燃性很少產生有害氣體因而可在復合材料膠粘劑涂料纖維和泡沫塑料多個領域廣泛應 用在航空航天及其他尖端技術領域的應用尤其引人注目近年國外酚醛樹脂工業不斷推進技術進步取得了15項突出的技術成果促進市場規模大幅提升去年 消費量達到了52萬噸以上增長4%左右技術進步在其中起了重要作用專家稱15優引導國外酚醛樹脂進展酚醛塑料因其優良的耐熱性電性能和強 度以及較好的性價比在全球電子電器產品和炊具輕工等配件中發展迅速發展了一系列酚醛工程塑料在航空汽車建筑等多領域與金屬及熱塑性工程塑料相 競爭世界酚醛樹脂工業以美國和日本最為發達無論現代化建設還是開拓新應用領域這2個國家都始終走在前列主導世界酚醛樹脂及塑料工業的潮流目前在 全球酚醛模塑料消費量中美國占12%歐洲占16%亞洲占65%其它占7%日本占了亞洲的主要份額美日產量分別高達10萬噸25萬噸而技術 方面的成果也多為其研發

功能化精細化成為主要發展方向

功能化精細化成為主要發展方向改變酚醛樹脂的結構特別是與其他高聚物共混開發復合材料實現高性能化尤其是可撓性耐熱性阻燃性方面己成為國 外諸多廠家的關注焦點在基礎研究方面酚醛樹脂固化機理所形成復合物的結構形態以及工藝控制方面的研究也將繼續深入近年酚醛樹脂工業取得15項重要成 果日本占5項一是日本住友電木SumitomoBakelite公司生產出玻纖增強酚醛模塑料PM9600系列其中有高強度類PM9630耐 熱尺寸穩定類PM9610高沖擊類PM9680耐磨耗類PM9670等因具有優良的熱剛性而大量用于汽車滑輪中的PM-3050其拉伸強度 90MPa彈性模量13500MPa彎曲強度200MPa彎曲彈性模量12200MPa壓縮強度260MPa缺口沖擊強度5.2kJ/m2密 度1.64g/cm3成型收縮率0.25％線膨脹系數3.O×10-5新開發的PM-9245相比電痕化指數CTI達到225V二是日本松下 電工MatsushitaEectricWorkLtd．公司大量開發用于換向器的酚醛模塑料MA-COM它具有高旋轉耐破壞強度高絕緣性 能高溫下尺寸穩定性片間段差的極小化等優點有CN4404CN6449CN6641等品種其中CN6641是用50％玻璃纖維增強其密度 1.70～1.80g/cm3吸水率0.05～0.20％拉伸強度59～98MPa彎曲強度98～147MPa壓縮強度196～245MPa缺 口沖擊強度3.9～5.9kJ/m2負荷彎曲溫度180～220℃燃燒性UL94V-O級并通過破壞旋轉數40000r/min的強度試驗日 本住友電木公司開發的用于換向器的酚醛模塑料牌號有PM6440PM6431PM6432等日本日立化成公司 HitachiChemicalCo．Ltd開發的換向器酚醛模塑料牌號有CPJ7000系列CP690系列等

三是日本住友電木公司工業樹脂研究所發明了新型合成催化劑制造酚醛樹脂的方法采用膦酸[R-POH2]代替原來的鹽酸或草酸應用樹脂相與催化劑 相2個界面并找出最佳反應條件反應過程穩定主要優點是取消原有的脫酚和回收酚工序樹脂料化率從原來的50～90％提高到接近100％既提高了樹 脂質量游離酚很低和經濟效益又解決了環保問題是21世紀酚醛樹脂生產的創新技術據專家介紹四是日本 大阪輕工業研究所長谷川喜一等研究了多種途徑提高酚醛塑料的耐溫阻燃性能其中有開發酚三嗪PT樹脂它是由氰化鹵與酚醇反應生成的氰酸酯樹脂再進 一步交聯而成具有雙馬來酰胺的高溫性能Tg>300℃和酚醛樹脂的阻燃性能以及環氧樹脂的加工工藝性能五是日本樹脂工業會的野間口兼政 英國復合材料成型協會CPA的KenL.Forsdyke等全面研究了各種酚醛復合材料的開發與應用牌號為PHENCLAD的PF復合材料 其密度1.4～1.5g/cm3拉伸強度100～150MPa彎曲強度150～200MPa熱傳導率54.63～65.56W/m?k耐溫度指 數>420℃發煙量試驗BS6853Catl

酚醛樹脂勃發展

酚醛樹脂這一古老材料正以復合材料形式蓬勃發展隨著人們對材料難燃性低煙低毒性能耐熱性要求的重視其應用范圍也正在不斷擴大用各種改性酚醛樹 脂配合玻纖碳纖維陶瓷纖維聚芳酰胺纖維各種基體制成的復合材料用途日趨廣泛而美國的成果主要有5個方面一是在美國召開的世界汽車工程年會 上介紹了該國酚醛玻纖增強塑料RX865M在汽車止推軸承和轉矩變換器的成功應用二是在美國長灘召開的第48屆國際尖端材料技術協會SAMPE 年會上美國TexasA&Muniversity的J.H.Koo教授等發表用納米材料改性酚醛樹脂研制成功耐火箭燒蝕的新型復合材料它以美國BordenChemical公司的SC-1008酚醛樹脂質量分數60～64％用異丙醇作溶劑固化溫度140℃Tg110℃= DMTA密度1.28納米有機蒙脫土MMT納米粘土納米碳纖維CNFs多形齊聚物POSSR等制成的復合材料經x射線衍射和 電子顯微鏡測定其性能己優于原先使用MX-4926材料成功用作火箭排氣口墊塊和其它耐燒蝕部件能承受極端溫度1000～4000℃和可承受大于 1000m/s速度對材料粒子極端苛刻的熱沖擊在美國宇航工業中作出卓越貢獻

三是在美國第13屆國際模塑料會議和美國第49屆熱固性塑料年會上介紹和展示了用氣體輔助注射新工藝加工的各類熱固性塑料件氣體輔助注射成型是依靠 熔體內的層流使氣體在零件內形成氣泡在通過熔體流動表面時不破裂氣體輔助成型主要是應用于大的或厚壁的零件其制件有大型冰箱把手電腦鼠標件以及 各類長柄金屬蒸鍋及烤爐手柄電器汽車零部件等具有厚截面的酚醛塑料制品氣體輔助成型甚至能解決小零件成型過程中的收縮變形等表面問題由于成型后 的零件是空心的因此還具有隔音效果可應用于閥門蓋或其它引擎罩用氣體注射鉆孔對減輕產品重量縮短模塑周期降低生產成本都有明顯的效果以1個 76.2cm的廚房用手柄為例一般用3min成型而氣體輔助只需要用45s同時可節省材料40％再如一個標準的盥洗室座需要7min的成型時間而 氣體輔助能使它在1min內成型為2.54mm壁厚的成品四是美國復合材料技術公司ACT研制的TUFFCLAD復合材料是以酚醛泡沫為芯 材同時表面覆蓋幾層浸過酚醛樹脂的玻纖織物一起通過拉擠成型得到的全酚醛夾心板已用作飛機內飾夾芯板壁和冷藏集裝箱箱體等五是是美國最大的預制整 體模塑料BMC生產商BMC公司宣布推出酚醛基模塑料新的BMC-X-Cel針對耐高溫用途如汽車蓋下零件和排氣部件以及油箱儀表等而設 計據稱玻纖填充酚醛BMC在220℃性能保持在85％以上300℃性能保持60％以上材料在149～188℃固化約1min根據使用性能要求還需 要在177℃后烘烤20～120min

其它國家酚醛樹脂領域主要技術成果有一是比利時VyncolitNV作為全球著名生產熱固性塑料的公司年銷售額5.5億美元近年相繼重組兼并美 國Fiberit公司Rogers公司重點開發的X600X6000系列都是玻纖增強高性能酚醛復合材料廣泛用于汽車配件各類葉輪水泵外 殼燃料輸送泵換向器盤式制動活塞等酚醛玻纖注塑料已大量用于德國寶馬轎車系列整套進氣導管以及轉子和外殼件等17個部件二是西班牙 M.A.Espinoss教授通過改變酚類化合物伯胺類化合物的結構以獲得多種結構不同反應活性不同的苯并嗯嗪以其為基體制作制動材料具有優良 耐高溫摩擦系數和熱恢復性三是加拿大Lee教授對甲階reso1和乙階no-volac2種類型的酚醛樹脂在F/P不同物質的量比和不同條件 下的反應過程固化機理活化能用C13-NBR核磁共振示差掃描量熱法熱失重分析TGA等法進行了詳細研究四是英國樸次茅斯的圣瑪利醫院 最近興建一條連接2座建筑的35m走廊墻壁和屋頂全由英國BP公司防火酚醛泡沫作芯材復合酚醛玻璃鋼板制成保障了病人和醫務工作者安全五是德國 GiraGiersiepen股份有限公司將玻纖增強酚醛模塑料用于雷達各種罩下部件剎車系統燃料管動力火車這種材料滿足了制件對耐熱性耐化 學性尺寸穩定性及溫度急劇變化時對抗蠕變性嚴格要求也是用于機車油線和油泵排氣裝置真空泵可壓縮零件和法蘭方面的合適材料