Resina Fenólica

A resina fenólica modificada supera as deficiências de resina fenólica, como baixa resistência ao calor e baixa resistência mecânica. Oferecem excelentes propriedades mecânicas, forte resistência ao calor, forte ligação e estabilidade química. São amplamente utilizados em pós para moldagem por compressão, revestimentos, colas, fibras, anticorrosivos e aplicações de isolamento térmico. 1. Aplicações de Resinas Fenólicas Modificadas em Pós para Moldagem por CompressãoPós de moldagem por compressão são essenciais para a produção de produtos moldados. Eles são feitos principalmente de resinas fenólicas modificadas. Na fabricação, um método comum envolve o uso de compactação por rolo e extrusão de dupla rosca. A madeira é usada como enchimento para impregnar a resina, e outros reagentes são então adicionados e misturados completamente. O pó é então pulverizado para produzir pó de moldagem por compressão. Materiais como quartzo podem ser adicionados para produzir pós de moldagem por compressão com isolamento aprimorado e resistência ao calor. Os pós de moldagem por compressão são uma matéria-prima para vários produtos plásticos, que podem ser fabricados industrialmente por meio de moldagem por injeção ou moldagem por compressão. A Figura 2 mostra a aplicação de resina fenólica modificada em pós de moldagem por compressão. Os pós de moldagem por compressão são usados ​​principalmente em componentes elétricos, como interruptores e plugues para itens domésticos. 2. Aplicação de Resinas Fenólicas Modificadas em RevestimentosDurante 70 anos, os revestimentos utilizaram resinas fenólicas. Resinas fenólicas modificadas com colofônia ou Resina de formaldeído 4-terc-butilfenol são as principais em revestimentos fenólicos. Essas resinas tornam os revestimentos mais resistentes a ácidos e calor, por isso são comuns em muitos projetos de engenharia. Ainda assim, como dão às coisas uma cor amarela, você não pode usá-las se quiser um acabamento de cor clara. Além de serem misturadas com óleo de tungue, elas também podem ser combinadas com outras resinas. Para aumentar a resistência alcalina de um revestimento e a dureza seca ao ar, resinas alquídicas podem ser adicionadas para melhorar a resistência alcalina e a dureza do revestimento. Para revestimentos que exigem resistência a ácidos e álcalis e boa adesão, resinas epóxi podem ser adicionadas para melhorar o desempenho do revestimento. A Figura 3 ilustra a aplicação de resinas fenólicas modificadas em revestimentos. 3. Aplicação de Resinas Fenólicas Modificadas em Adesivos FenólicosOs adesivos fenólicos são feitos principalmente de resinas fenólicas termofixas modificadas. Se a resina fenólica for usada para criar adesivos, sua viscosidade pode ser um problema, restringindo-a à colagem de compensados. No entanto, a modificação da resina fenólica com polímeros pode melhorar sua resistência ao calor e adesão. Os adesivos fenólico-nitrila podem até apresentar boa resistência mecânica e tenacidade, especialmente quando se trata de resistência ao impacto. 4. Aplicação de Resinas Fenólicas Modificadas em FibrasAs resinas fenólicas também têm uma ampla gama de aplicações na indústria de fibras. A resina fenólica é derretida e trefilada em fibras, que são então tratadas em polioximetileno. Após um período de tempo, os filamentos se solidificam, resultando em uma fibra com uma estrutura sólida. Para aumentar ainda mais a resistência e o módulo da fibra, a resina fenólica modificada pode ser misturada com poliamida fundida de baixa concentração e trefilada em fibras, como mostrado na Figura 4. As fibras fiadas são tipicamente amarelas e possuem alta resistência. Elas não derretem nem queimam mesmo em temperaturas de 8.000 °C. Elas também se autoextinguem nesses ambientes severos, evitando a ocorrência de incêndios na fonte. À temperatura ambiente, as fibras de resina fenólica modificada com poliamida são altamente resistentes a ácidos clorídrico e fluorídrico concentrados, mas menos resistentes a ácidos e bases fortes, como ácido sulfúrico e ácido nítrico. Esses produtos são usados ​​principalmente em roupas de proteção de fábrica e decoração de interiores, minimizando ferimentos e mortes de funcionários em caso de incêndio. Eles também são comumente usados ​​como materiais de isolamento e isolamento térmico em projetos de engenharia. 5. Aplicação de Resinas Fenólicas Modificadas em Materiais AnticorrosivosResinas fenólicas são usadas para fabricar materiais anticorrosivos, mas as versões modificadas são mais comuns. Você as verá frequentemente como mástiques de resina fenólica, fibra de vidro composta de fenólico-epóxi ou revestimentos fenólico-epóxi. Um bom exemplo são os revestimentos fenólico-epóxi, que combinam a resistência ácida das resinas fenólicas com a resistência alcalina e a pegajosidade das resinas epóxi. Essa mistura os torna excelentes para proteger tubulações e veículos contra a corrosão. 6. Aplicação de Resina Fenólica Modificada em Materiais isolantes térmicosComo a resina fenólica modificada oferece resistência ao calor superior à resina fenólica pura, as espumas de resina fenólica modificada ocupam uma posição de destaque no mercado de isolamento térmico, como mostrado na Figura 5. As espumas de resina fenólica modificada também oferecem isolamento térmico, são leves e difíceis de inflamar espontaneamente. Além disso, quando expostas a chamas, não gotejam, prevenindo eficazmente a propagação do fogo. Consequentemente, são amplamente utilizadas em chapas de aço com revestimento colorido para isolamento térmico, isolamento de ambientes, ar condicionado central e tubulações que exigem baixas temperaturas. Atualmente, a espuma de poliestireno é o material isolante mais utilizado no mercado, mas seu desempenho é muito inferior ao da espuma de resina fenólica modificada. A espuma de resina fenólica modificada, devido à sua baixa condutividade térmica e excelente isolamento térmico, lhe rendeu o título de "Rei do Isolamento" na indústria de isolamento. Site: www.elephchem.comWhatsapp: (+)86 13851435272E-mail: admin@elephchem.com

1. Introdução às Resinas Fenólicas Resina de formaldeído fenóico são formadas principalmente pela policondensação de fenol e formaldeído. As resinas fenólicas foram criadas acidentalmente pelo cientista alemão Bayer na década de 1780. Ele misturou fenol e formaldeído e os processou para produzir um produto fluido. No entanto, Bayer não pesquisou nem discutiu mais sobre esse produto. Foi somente no século XIX que Bloomer, com base no trabalho do químico alemão Bayer, produziu com sucesso resina fenólica usando ácido tartárico como catalisador. No entanto, devido à operação complexa e aos altos custos, a industrialização não foi alcançada. Foi somente na década de 1820 que o cientista americano Buckland inaugurou a era das resinas fenólicas. Ele notou esse produto químico e, por meio de pesquisa e discussão sistemáticas, propôs o método de cura por "pressão e calor" para resinas fenólicas. Isso lançou as bases para o desenvolvimento futuro das resinas fenólicas e o subsequente rápido desenvolvimento desse tipo de resina. 2. Pesquisa sobre Resinas Fenólicas ModificadasNo entanto, com os avanços tecnológicos, os cientistas descobriram que as resinas fenólicas tradicionais são cada vez mais incapazes de atender às necessidades das indústrias emergentes. Portanto, o conceito de resinas fenólicas modificadas foi proposto. Isso envolve o uso de resina fenólica como matriz e a adição de uma fase de reforço para melhorar o desempenho da resina fenólica por meio das propriedades da fase de reforço. Embora as resinas fenólicas tradicionais possuam notável resistência ao calor e à oxidação devido à introdução de grupos rígidos, como anéis de benzeno, na matriz, elas também apresentam inúmeras desvantagens. Durante a preparação, os grupos hidroxila fenólicos são facilmente oxidados e não participam da reação, resultando em uma alta concentração de grupos hidroxila fenólicos no produto final, levando à formação de impurezas. Além disso, os grupos hidroxila fenólicos são altamente polares e atraem água facilmente, o que pode levar à baixa resistência e à baixa condutividade elétrica em produtos de resina fenólica. A exposição prolongada à luz solar também pode alterar severamente a resina fenólica, causando descoloração e aumento da fragilidade. Essas desvantagens limitam significativamente a aplicação de resinas fenólicas, tornando a modificação de resinas fenólicas essencial para suprir essas deficiências. Atualmente, os principais tipos de resinas fenólicas modificadas incluem resina de polivinil acetal, resina fenólica modificada com epóxi e resina fenólica modificada com silicone. 2.1 Resina de polivinil acetalA resina de polivinil acetal é atualmente modificada pela introdução de outros componentes. O princípio é condensar álcool polivinílico (PVA) e aldeído sob condições ácidas para formar polivinil acetal. Isso ocorre principalmente porque o álcool polivinílico é solúvel em água e a condensação do aldeído impede sua dissolução em água. Este aldeído é então misturado com uma resina fenólica sob certas condições, permitindo que os grupos hidroxila na resina fenólica se combinem com aqueles no polivinil acetal, passando por policondensação e removendo uma molécula de água para formar um copolímero de enxerto. Devido à introdução de grupos flexíveis, o polivinil acetal adicionado aumenta a tenacidade da resina fenólica e reduz sua velocidade de presa, reduzindo assim a pressão de moldagem dos produtos de polivinil acetal. No entanto, a única desvantagem é que a resistência ao calor dos produtos de polivinil acetal é reduzida. Portanto, esta resina fenólica modificada é frequentemente usada em aplicações como moldagem por injeção. 2.2 Resina fenólica modificada com epóxiA resina fenólica modificada com epóxi é tipicamente preparada usando resina epóxi de bisfenol A como fase de reforço e resina fenólica como matriz. Essa reação envolve principalmente uma reação de eterificação entre os grupos hidroxila fenólicos na resina fenólica e os grupos hidroxila na resina epóxi de bisfenol A, resultando na ligação dos grupos hidroxila na resina fenólica e dos grupos hidroxila na resina epóxi de bisfenol A, removendo uma molécula de água e formando uma ligação éter. Subsequentemente, os grupos hidroximetil na resina fenólica e os grupos epóxi terminais na resina epóxi de bisfenol A sofrem uma reação de abertura do anel, formando uma estrutura tridimensional. Em outras palavras, a ação de cura da resina epóxi de bisfenol A é estimulada pela resina fenólica, levando a outras mudanças estruturais. Devido à sua estrutura complexa, essa resina modificada apresenta excelente adesão e tenacidade. Além disso, o produto modificado também possui a resistência ao calor da resina epóxi bisfenol A, o que significa que os dois materiais podem ser considerados complementares e aprimorados. Portanto, este material é usado principalmente em moldagem, adesivos, revestimentos e outras áreas. 2.3 Resina Fenólica Modificada com SiliconeA resina fenólica modificada com silicone utiliza silicone como fase de reforço. Devido à presença de ligações silício-oxigênio no silicone, o silicone possui excelente resistência ao calor, significativamente maior do que a de materiais poliméricos típicos. No entanto, o silicone tem uma adesão relativamente baixa. Portanto, o silicone pode ser introduzido para aumentar a resistência ao calor da resina fenólica. O princípio é que os monômeros de silicone reagem com os grupos hidroxila fenólicos na resina fenólica para formar uma estrutura reticulada. Essa estrutura reticulada exclusiva resulta em um material compósito modificado com excelente resistência ao calor e tenacidade. Testes mostram que este material resiste bem a altas temperaturas por um longo tempo. É por isso que é frequentemente usado em foguetes e mísseis que precisam suportar temperaturas extremas. As resinas fenólicas são geralmente modificadas usando os métodos acima. Você pode produzir resinas modificadas, como resinas modificadas com epóxi, modificadas com silicone e polivinil acetal, começando com resina fenólica. Outra maneira é transformar aldeídos ou fenóis em outras substâncias e, em seguida, reagir com fenóis ou aldeídos para produzir resinas modificadas, como resina fenólica novolac e resina fenólica modificada com xileno. Alternativamente, reações sem fenol podem produzir uma resina fenólica de primeiro estágio, que então reage para produzir uma resina fenólica de segundo estágio, como a resina de difenil éter formaldeído. Site: www.elephchem.comWhatsapp: (+)86 13851435272E-mail: admin@elephchem.com

A espuma de carbono, um material carbonáceo funcional com estrutura alveolar, não só apresenta excelentes propriedades, como baixa densidade, alta resistência, resistência à oxidação e condutividade térmica ajustável, como também apresenta excelente processabilidade. Portanto, pode ser usada como condutor térmico, isolante, carreador de catalisadores, biossolidificador e absorvedor. Possui amplas perspectivas de aplicação em aplicações militares, isolamento de edifícios com economia de energia, catálise química, tratamento biológico de águas residuais e energia. A espuma de carbono pode ser classificada em dois tipos: um que permite a passagem do calor facilmente (condutor térmico) e outro que impede a passagem do calor (isolante térmico). A diferença reside em quanto o material de carbono original foi transformado em grafite. Passo da mesofase e resina fenólica são dois precursores carbonáceos típicos para a produção de espumas de carbono de alta e baixa condutividade térmica, respectivamente. Atualmente, tanto as resinas fenólicas termofixas quanto as termoplásticas são precursores carbonáceos de alta qualidade para a produção de espuma de carbono de baixa condutividade térmica. Utilizando resina fenólica como matéria-prima, uma espuma de resina fenólica pode ser produzida adicionando um agente de expansão e um agente de cura e formando espuma à pressão normal. A espuma de carbono é então produzida por carbonização em alta temperatura. A resistência à compressão dessa espuma de carbono é inferior a 0,5 MPa, o que restringe seu uso. Quando Resina Fenólica 2402 é usado como matéria-prima, os poros da espuma de carbono produzida em diferentes pressões de formação de espuma são todos quase esféricos (Figura 6). Como nenhum agente espumante é adicionado, o processo de formação de espuma segue um mecanismo de autoespuma, por meio do qual o material da matriz sofre uma reação de craqueamento a uma determinada temperatura, gerando gases moleculares pequenos correspondentes. À medida que os gases se formam, eles se acumulam e crescem em poros. A viscosidade, a estrutura, o volume, a forma e a taxa de produção de gás do material de base mudam à medida que o gás de craqueamento é produzido. Isso significa que a estrutura dos poros na espuma de carbono depende da viscosidade do material de base, da taxa de produção de gás, do volume, da rapidez com que sua viscosidade muda e da pressão externa dentro da faixa de temperatura de formação de espuma.Em temperaturas de formação de espuma entre 300 e 425 °C, a resina fenólica 2402 produz muito gás de craqueamento (Figura 3(a)) e tem baixa viscosidade (

Resina de formaldeído fenóico (PF) são um grupo variado de resinas sintéticas produzidas pela reação de compostos fenólicos e aldeídos. Essas resinas foram identificadas pela primeira vez na década de 1870, com a Bayer criando a primeira síntese. Posteriormente, por meio de estudos contínuos, LH Baekeland, um cientista americano, criou um sistema de resina fenólica útil em 1909. Ele então fundou a Bakelite Company, que deu início à produção industrial de resinas fenólicas. Essas resinas são agora comuns em compostos de moldagem, produtos de modelagem, isolamento, revestimentos, materiais de encapsulamento e materiais refratários. 1. Síntese de Resinas Fenólicas As resinas fenólicas são produzidas a partir de uma variedade de matérias-primas, resultando em diferentes tipos e propriedades. A resina de fenol-formaldeído é a resina industrial mais utilizada. Ela é criada a partir de fenol e formaldeído por meio de um processo de duas etapas envolvendo adição e policondensação. Dependendo dos requisitos específicos do material, o processo de reação e a velocidade das reações de adição e policondensação podem ser controlados variando as condições do processo de síntese das resinas fenólicas para produzir resinas com diferentes estruturas moleculares, viscosidades, teores de sólidos e teores de carbono residual. 2. Classificação das Resinas Fenólicas A estrutura molecular das resinas fenólicas pode ser alterada controlando-se as configurações de síntese. Essas configurações afetam as reações de adição e policondensação. Com base nessas estruturas moleculares, as resinas fenólicas podem ser classificadas como resinas fenólicas termoplásticas e resinas fenólicas termofixas.2.1 Resina Fenólica Termoplástica (Novolac) Resina Fenólica Termoplástica (como Resina Fenólica 2402) são resinas fenólicas lineares caracterizadas por seu arranjo molecular de cadeia linear. Elas são produzidas principalmente pela reação do excesso de fenol (P) com formaldeído (F) sob condições ácidas.As Resinas Fenólicas Termoplásticas são criadas por meio de uma reação de dois estágios: primeiro, uma reação de adição e, em seguida, uma reação de policondensação. Como a reação ocorre em um ambiente ácido, a adição resulta principalmente na formação de grupos monometilol nas posições orto e para do anel benzênico (ver Figura 2). O segundo estágio, a policondensação, envolve principalmente a desidratação do monometilolfenol produzido com o monômero fenólico. Além disso, em condições ácidas, a taxa da reação de policondensação é muito mais rápida do que a da reação de adição. Além disso, a presença de fenol no sistema de reação é maior do que a de formaldeído. Isso faz com que os grupos hidroximetil gerados durante o processo de adição reajam rapidamente com o excesso de fenol no sistema, formando macromoléculas lineares, resultando na ausência de grupos funcionais hidroximetil ativos nas moléculas do produto da reação. A fórmula estrutural é mostrada na Figura 4.2.2 Resina Fenólica Termoendurecível (Resol) Resina fenólica termoendurecível (como Resina fenólica para materiais eletrônicos) é um produto intermediário relativamente reativo sintetizado pela reação por um certo período de tempo sob a ação de um catalisador alcalino e calor em uma proporção molar de formaldeído para fenol maior que 1. Portanto, se o processo de síntese não for controlado, ele pode facilmente reagir violentamente, levando à gelificação e até mesmo reações de reticulação, formando, por fim, macromoléculas insolúveis e infusíveis. O processo de síntese da resina fenólica termoendurecível também é dividido em duas etapas. A etapa inicial envolve uma reação de adição onde grupos hidroximetil são formados no anel benzênico, especificamente nas posições orto e para, levando à criação de monometilolfenol. Como a atividade de reação dos átomos de hidrogênio ativos nas posições orto e para do anel benzênico é muito maior do que a do grupo hidroxila no grupo hidroximetil em condições alcalinas, o grupo hidroximetil resultante não é facilmente policondensado. Os átomos de hidrogênio ativos no anel benzênico podem reagir com mais grupos hidroximetil, levando à criação de dimetilol e trimetilolfenol. A Figura 5 mostra essa reação de adição. Em seguida, ocorre uma reação de policondensação onde os grupos polimetilol reagem com átomos de hidrogênio ativos no monômero fenólico. Isso cria uma ponte metina, ou os grupos hidroximetil desidratam para formar uma ligação éter. À medida que essa policondensação continua acontecendo, ela forma uma resina fenólica resol ramificada. O mecanismo de cura das resinas fenólicas termofixas é bastante complexo. Atualmente, a teoria mais aceita baseia-se nos grupos hidroximetil ativos presentes na estrutura molecular das resinas fenólicas termofixas. Durante o aquecimento, esses grupos hidroximetil reagem de duas maneiras: com átomos de hidrogênio ativos no anel benzênico, formando ligações metileno, ou com outros grupos hidroximetil, formando ligações éter. 3. O mecanismo de ligação das resinas fenólicas como ligantes Existem quatro ideias principais para explicar como os adesivos poliméricos unem as coisas: intertravamento mecânico, difusão, atração eletrônica e adsorção. Para sistemas de resina fenólica, o intertravamento mecânico é fundamental. O processo de colagem das resinas fenólicas ocorre em duas etapas. Inicialmente, a resina penetra em todos os pequenos orifícios e áreas irregulares da superfície a ser colada. Para que isso aconteça, a resina precisa molhar bem a superfície. Em seguida, a resina fenólica endurece. Durante esse processo, as moléculas se unem para formar uma rede. Isso permite que as moléculas de resina fiquem presas nos orifícios e áreas irregulares, criando uma forte aderência que mantém a resina e a superfície firmemente unidas. Site: www.elephchem.comWhatsapp: (+)86 13851435272E-mail: admin@elephchem.com