酚醛塑料
酚醛塑料
酚醛塑料phenolic plastics 以酚醛树脂为基材的塑料。
英文名称:Phenol-Formaldehyde(PF)
比重:1.5-2.0克/立方厘米 成型收缩率:0.5-1.0% 成型温度:150-170℃
物料性能 酚醛塑料是一种硬而脆的热固性塑料,俗称电木粉。机械强度高,坚韧耐磨,尺寸稳定,耐腐蚀,电绝缘性能优异。 适于制作电器、仪表的绝缘机构件,可在湿热条件下使用
成型性能 1.成型性较好,但收缩及方向性一般比氨基塑料大,并含有水分挥发物。成型前应预热,成型过程中应排气,不预热则应提高模温和成型压力。
2.模温对流动性影响较大,一般超过160度时,流动性会迅速下降。
3.硬化速度一般比氨基塑料慢,硬化时放出的热量大。大型厚壁塑件的内部温度易过高,容易发生硬化不均和过热。
⑴成型收缩率:酚醛树脂的成型收缩率,由许多因素决定,如树脂的组成、填料种类、水分含量、成型条件等。
填料收缩率%玻璃纤维
石棉+云母
石棉
木粉+石棉
木粉、纸屑、布屑
合成纤维0.05~0.2
0.2~0.4
0.3~0.5
0.5~0.6
0.6~0.8
1~1.4⑵耐热性:从实用角度考虑,各种填料的酚醛塑料的使用温度分别是:无机填料160℃;有机填料140℃;玻璃纤维和石棉填料的最高使用温度达170~180℃。
⒉温度和湿度对机械强度的影响
把各种填料酚醛塑件放在200℃环境中,经1000小时后的拉伸强度和弯曲强度比较:用玻纤增强的塑件受温度的影响极小。木粉填料的酚醛塑料件在90~100℃时,拉伸强度急速降低,而石棉填料,则变化不大。
酚醛塑料中的水氧基对水的亲和性强,容易吸湿。塑件吸湿后体积膨胀,产生内应力,会翘曲变形。一般吸湿3%,弯曲强度要降低25%左右。随着含水率增加,冲击强度逐渐提高,而拉伸强度和弯曲强度则明显降低。
⒊温度和湿度对电性能的影响
酚醛塑料的电性能根据树脂和填料种类含量的不同,有较大的变化。而受湿度和温度影响时,绝缘性能的变化更大。
酚醛树脂的电绝缘性能同机械强度降低的倾向是一致的。塑料的绝缘能力能间接地反映出机械强度。但是塑料的体积电阻不遵守次规律,往往机械强度已降低50%,而体积电阻还未出现下降趋势。试验证明,石棉和玻纤填料的酚醛塑件,在150℃以上的高温中能长期维持稳定的电性能和机械性能。
酚醛塑料的吸湿量同填料的种类直接有关。把各种酚醛塑件放在24℃水中浸渍,吸水量分别为:石棉填料1.2%,短纤维填料5.4%,布屑填料6.8%,木粉填料8.4%。当含水率在2~3%之间时,电性能变化不太大,如果达到5%以上时,则电性能迅速下降。
⒋温度和湿度对尺寸稳定性的影响
虽然酚醛塑件的尺寸稳定性好,蠕变极微小,这仅仅是指同其他塑料比较而言。但是它受湿度和温度影响后也会发生若干尺寸变化的,这对高精度的机械零件来说,必须了解其使用环境同尺寸变化的关系。
在低温干燥的冬季收缩比较厉害,在高温湿的夏季收缩较少,甚至膨胀,这种现象称为塑件的呼吸。酚醛塑件的呼吸同塑料中排出水分或从外部吸湿有密切关系。在相对湿度为100%,温度为50℃的湿热条件下,塑件尺寸达到平衡的时间只有室温状态下的一半。含水量0.1% 的材料成型塑料,其尺寸稳定性很差。温度达到150℃,酚醛塑件收缩趋向平衡,温度再往上升时,塑件又会继续收缩。
⒌耐腐蚀性
不含填料的纯酚醛树脂几乎不受无机酸侵蚀,不溶于大部分碳氢化合物和氯化物,也不溶于酮和乙醇。但不耐浓硫酸、硝酸、高温铬酸、发烟硫酸、碱和氧化剂等腐蚀。酚醛塑料也同样具有上述的特性,但是研究其耐腐蚀性能时,还须把填料的耐腐蚀性一并考虑进去。
不同填料酚醛塑料(PF)的性能
性能铸塑制品
(无填料)模塑料木粉填充碎布填充矿粉填充相对密度
拉伸强度/MPa
弯曲强度/MPa
剪切强度/MPa
压缩强度/MPa
缺口冲击强度/(Kj/m2)
线膨胀系数/(×10-5K-1)
介电常数
介电强度/(kV/mm)
体积电阻率/Ω·cm1.34
28~70
49~84
42~56
70~175
1~3.25
3~8
4
8~12
1012~10141.35~1.4
35~56
56~84
56~70
105~245
0.54~2.7
3~6
5~15
4~12
109~10121.34~1.38
35~56
56~84
70~105
140~224
1.66~16.6
2~6
5~10
4~10
108~10101.9~2.0
21~56
56~84
28~105
140~224
1.36~8.15
2~6
5~10
4~10
109~1012
酚醛塑料phenolic plastics 以酚醛树脂为基材的塑料。
英文名称:Phenol-Formaldehyde(PF)
比重:1.5-2.0克/立方厘米 成型收缩率:0.5-1.0% 成型温度:150-170℃
物料性能 酚醛塑料是一种硬而脆的热固性塑料,俗称电木粉。机械强度高,坚韧耐磨,尺寸稳定,耐腐蚀,电绝缘性能优异。 适于制作电器、仪表的绝缘机构件,可在湿热条件下使用
成型性能 1.成型性较好,但收缩及方向性一般比氨基塑料大,并含有水分挥发物。成型前应预热,成型过程中应排气,不预热则应提高模温和成型压力。
2.模温对流动性影响较大,一般超过160度时,流动性会迅速下降。
3.硬化速度一般比氨基塑料慢,硬化时放出的热量大。大型厚壁塑件的内部温度易过高,容易发生硬化不均和过热。
酚醛塑料的性能
⒈物理性能⑴成型收缩率:酚醛树脂的成型收缩率,由许多因素决定,如树脂的组成、填料种类、水分含量、成型条件等。
填料收缩率%玻璃纤维
石棉+云母
石棉
木粉+石棉
木粉、纸屑、布屑
合成纤维0.05~0.2
0.2~0.4
0.3~0.5
0.5~0.6
0.6~0.8
1~1.4⑵耐热性:从实用角度考虑,各种填料的酚醛塑料的使用温度分别是:无机填料160℃;有机填料140℃;玻璃纤维和石棉填料的最高使用温度达170~180℃。
⒉温度和湿度对机械强度的影响
把各种填料酚醛塑件放在200℃环境中,经1000小时后的拉伸强度和弯曲强度比较:用玻纤增强的塑件受温度的影响极小。木粉填料的酚醛塑料件在90~100℃时,拉伸强度急速降低,而石棉填料,则变化不大。
酚醛塑料中的水氧基对水的亲和性强,容易吸湿。塑件吸湿后体积膨胀,产生内应力,会翘曲变形。一般吸湿3%,弯曲强度要降低25%左右。随着含水率增加,冲击强度逐渐提高,而拉伸强度和弯曲强度则明显降低。
⒊温度和湿度对电性能的影响
酚醛塑料的电性能根据树脂和填料种类含量的不同,有较大的变化。而受湿度和温度影响时,绝缘性能的变化更大。
酚醛树脂的电绝缘性能同机械强度降低的倾向是一致的。塑料的绝缘能力能间接地反映出机械强度。但是塑料的体积电阻不遵守次规律,往往机械强度已降低50%,而体积电阻还未出现下降趋势。试验证明,石棉和玻纤填料的酚醛塑件,在150℃以上的高温中能长期维持稳定的电性能和机械性能。
酚醛塑料的吸湿量同填料的种类直接有关。把各种酚醛塑件放在24℃水中浸渍,吸水量分别为:石棉填料1.2%,短纤维填料5.4%,布屑填料6.8%,木粉填料8.4%。当含水率在2~3%之间时,电性能变化不太大,如果达到5%以上时,则电性能迅速下降。
⒋温度和湿度对尺寸稳定性的影响
虽然酚醛塑件的尺寸稳定性好,蠕变极微小,这仅仅是指同其他塑料比较而言。但是它受湿度和温度影响后也会发生若干尺寸变化的,这对高精度的机械零件来说,必须了解其使用环境同尺寸变化的关系。
在低温干燥的冬季收缩比较厉害,在高温湿的夏季收缩较少,甚至膨胀,这种现象称为塑件的呼吸。酚醛塑件的呼吸同塑料中排出水分或从外部吸湿有密切关系。在相对湿度为100%,温度为50℃的湿热条件下,塑件尺寸达到平衡的时间只有室温状态下的一半。含水量0.1% 的材料成型塑料,其尺寸稳定性很差。温度达到150℃,酚醛塑件收缩趋向平衡,温度再往上升时,塑件又会继续收缩。
⒌耐腐蚀性
不含填料的纯酚醛树脂几乎不受无机酸侵蚀,不溶于大部分碳氢化合物和氯化物,也不溶于酮和乙醇。但不耐浓硫酸、硝酸、高温铬酸、发烟硫酸、碱和氧化剂等腐蚀。酚醛塑料也同样具有上述的特性,但是研究其耐腐蚀性能时,还须把填料的耐腐蚀性一并考虑进去。
不同填料酚醛塑料(PF)的性能
性能铸塑制品
(无填料)模塑料木粉填充碎布填充矿粉填充相对密度
拉伸强度/MPa
弯曲强度/MPa
剪切强度/MPa
压缩强度/MPa
缺口冲击强度/(Kj/m2)
线膨胀系数/(×10-5K-1)
介电常数
介电强度/(kV/mm)
体积电阻率/Ω·cm1.34
28~70
49~84
42~56
70~175
1~3.25
3~8
4
8~12
1012~10141.35~1.4
35~56
56~84
56~70
105~245
0.54~2.7
3~6
5~15
4~12
109~10121.34~1.38
35~56
56~84
70~105
140~224
1.66~16.6
2~6
5~10
4~10
108~10101.9~2.0
21~56
56~84
28~105
140~224
1.36~8.15
2~6
5~10
4~10
109~1012