酚醛泡沫塑料的耐热性、尺寸稳定性、电绝缘性等良好;阻燃性能优异,通常氧指数在30以上,即使与火焰直接接触也无扩展、无熔滴物及有毒气体产生,低密度酚醛泡沫塑料多为开孔结构,具有良好的缓冲、减震性能,但热导率和吸水率较高。
注塑加工酚醛泡沫塑料最先应用于航空、航天、隔热板等。
物理发泡剂可采用氟碳化合物,但它对生态环境有破坏作用,为减少对大气臭氧层的消耗,研制开发了低沸点烷烃和氯代烃,如二氯甲烷、已烷、环乙烷、石油醚等。化学发泡剂常用AC、碳酸氢钠等。一般酸法PF使用六亚甲基四胺,碱法PF使用盐酸、磷酸、对甲基苯磺酸、苯酚磺酸等。
近年来在间歇法基础上发展了连续法制造酚醛泡沫塑料,该方法的主要特点是配料、混合、浇注及成型等操作连续进行,生产效率高,适合大规模连续制造酚醛泡沫塑料板材。制备酸法酚醛泡沫塑料首先将酸法PF经水洗浓缩为固体粉末,与改性剂、固化剂和固体发泡剂等组成发泡混合料,经混合后装入模具型腔。闭模加热,混合料达到135℃左右,树脂熔融,发泡剂分解产生气体在密闭型腔中膨胀发泡,并固化成型。开模可得到带密实表层的闭孔结构酚醛泡沫塑料模塑制品。
表面活性剂可降低表面张力,有利于形成细泡,减少气体扩散作用,使泡孔温度而均匀。表面活性剂的正确使用对酚醛泡沫塑料成型工艺控制起重要作用。阳离子和阴离子表面活性剂都可用于PF发泡体系中,硅氧烷类非离子型表面活性效果最佳。改性剂能有效改进酚醛泡沫塑料的性能,可根据制品性能需要选用。
酚醛泡沫塑料生产工艺有碱法和酸法酚醛泡沫塑料两种。碱法酚醛泡沫塑料常用间歇法,又称浇注法。首先按发泡组分的配比精确计量各组分,然后将树脂、表面活性剂、发泡剂及其他添加剂加入搅拌式混合器中,使各组分拌和均匀,再将酸性催化剂加入,使他们充分混合。在此过程中,树脂在酸性固化剂作用下发生缩聚反应而开始固化,反应放出的热量使物理发泡剂受热挥发产生气体,或外加的化学发泡剂在酸作用下分解而产生气体,这些气体都会引起混合液发泡。
酚醛泡沫塑料是以PF为主要原料,在发泡剂、表面活性剂、固化剂及其他助剂作用下制得的热固性塑料。酸法PF一般采用化学发泡,碱法PF一般采用物理发泡,后者生产过程更易控制,应用更为广泛。生产酚醛泡沫塑料的原料除树脂外,需加入发泡剂、表面活性剂、固化剂和改性剂等。
由于发泡和固化同时发生,混合液的黏度会迅速升高,因此必须快速将混合液浇注入
注塑加工厂模具型腔,待完全固化后脱模,即得硬质酚醛泡沫塑料制品。为方便制品脱模和清理模具,每次浇注前应在模具型腔壁面喷上脱模剂。间歇法制造硬质酚醛泡沫塑料制品的最大优点是操作灵活方便,设备投资少。缺点是用手工浇注成型的劳动强度大,生产效率低,泡沫模塑制品密度不均匀,制品表层质量差,原料损耗大。
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