浸渍树脂是将交联共聚物当作载体
吸附树脂,放入液体萃取剂中浸渍,吸收了各种液体离子交换剂的一类树脂。在生产增强复合材料时,用以浸入各种
骨架材料如木材、织物、碳纤维或玻纤等的树脂。常用的树脂有环氧和酚醛树脂等。
材料介绍
浸渍树脂用树脂将增强复合材料用纤维(或织物)浸润制备预浸料的过程。因树脂和纤维的品种不同可采用不同浸渍树脂方法。制备
热固性树脂预浸料主要有两种浸渍方法:
1、溶液法,用适当的溶剂将固体树脂溶解成一定浓度的溶液,放在预浸机的胶槽中。排布的纤维或织物在胶槽中浸润后,经过专门机构除去多余溶液,然后通过干燥箱使溶剂挥发,制得预浸料;
2、热熔法,将固体树脂熔融,均匀地流布在排布的纤维或织物上使之浸润,或将树脂先制成薄膜,然后与增强材料叠合,经热熔浸渍,制成预浸料。
热塑性树脂浸渍除采用溶液法、热熔法外,还采用粉末法和
聚合物纤维法,即将树脂粉末均匀散布到纤维上,在加热装置中熔融浸润,和将聚合物制成纤维与增强体混合,制成混合纱或编织成织物,在加热成型中可将增强体浸润。树脂浸润制备预浸料需严格控制树脂含量、挥发物含量和预浸料厚度,这是保证复合材料质量的重要关键之一。
溶液调配
浸渍原纸用的
三聚氰胺甲醛树脂在使用前,必须要根据浸渍的原纸种类和设备情况进行调配。用7∶3的酒精水溶液作为稀释剂,加入到
三聚氰胺树脂液中,同时加入固化剂和一些改性剂,不断搅拌过,混合均匀。三聚氰胺甲醛树脂固化剂,一般使用传统的
潜伏性固化剂,如氯化铵和邻苯二甲酸单酰脲。
邻苯二甲酸单酰脲是用尿素和
邻苯二甲酸酐(比例1∶1)在100~120℃下熔融而得到的粉红色结晶粉末。其用量是树脂液的1.5%~2.0%。这种柔和固化剂的特点,在其受热时,使单酰脲水解而具酸性,同时分解得到化合物尿素,能与树脂中的甲醛相结合,生成酰脲氨基基团,进一步与
三聚氰胺树脂中羟甲基基团相互作用,生成具有弹性较好的树脂;一种国内曾用得较多的固化剂是
三乙醇胺邻苯二甲酸单酯,其用量为树脂液的0.3%~2.0%。
三聚氰胺甲醛树脂在调胶中要加入特定的
化学试剂,可以改善树脂的性能,从而适应浸渍纸饰面工艺上低压、不冷却卸压(热一热工艺)的要求。改性剂有水溶性酯、
邻苯二甲酸二丙烯酯、氨基甲酸乙酯胶乳、
己内酰胺等。
三聚氰胺甲醛浸渍液按如下配制(以浸渍装饰纸为例,按质量份):
固化剂(邻苯二甲酸酰脲):0.5~1.0份
稀释剂(乙醇∶水=2∶1): 适量
调配时,将配方中前三种物质混合,然后用稀释剂稀释至所要求的密度。调制温度应不低于15℃。
酚醛浸渍树脂
酚醛树脂固化技术的研究可追溯到1910年比利时裔的美国科学家巴克兰(Backeland)提出的关于酚醛树脂“加压、加热”固化的技术,成功地解决了预聚物的固化。他还明确指出,酚醛树脂是具有热塑性还是具有热固性取决于苯酚与甲醛的用量比,以及所用催化剂类型,在碱性催化剂存在下,即使苯酚过量,生成物也是热固性树脂,受热后能够转变为不溶不熔状态。
酚醛树脂是最先实现工业化生产的一种
合成树脂。它是以苯酚、甲醛为基本原料,在催化剂的作用下缩合而成的一类合成树脂总称。酚醛树脂可以分为两类:一类是
热固性酚醛树脂,采用碱,如
氢氧化钠或
氢氧化铵作催化剂,在其加工应用时不需要添加甲醛,因而又称为一步法树脂;另一类是线型热塑性酚醛树脂,采用酸,如盐酸、草酸作催化剂。
工业用酚醛树脂主要用于汽车、钢铁、建筑、电气、电子领域。随着科技和行业的不断发展,各行各业对酚醛树脂的需求有了明显的增长,如在冶金工业中碳素行业专用的结合剂树脂、汽车行业及石油钻采中树脂砂的应用、绝缘材料、摩阻材料等。随着木材加工工业的发展,胶合板、纤维板、各种装饰板等都是酚醛树脂的主要应用领域。
酚醛树脂的耐热性、耐水性、耐化学药品的污染性、力学强度都很优良,但美中不足是其颜色为红棕色,在作为人造板表面装饰材料的使用方面受到某些限制,一般用于表面物理力学和化学性能好,而对表面美观性要求不是很高的场合,如水泥模板或者用于浸渍高压装饰板的芯层纸。