[公告] 每日更新20241114《玻璃钢衬里防腐》（实战全集之第陆卷第14章）

（1）卓越的黏附性 交联固化的酚醛树脂由于性脆，强度低，单独使用几乎没有可能。以酚醛树脂为黏结剂，与各种填料或增强材料结合制成的多种多样复合型材料却有着优良的物理、化学性能和使用性能。填料和增强剂，按化学成分有无机物、有机物和金属之分；按物种有植物、矿物、人工制成物之分；按几何形状有粉、珠粒、短纤维、长纤维、小薄片、大片板等之分。这些材料的表面和表层性能差异极大，正是由于酚醛树脂具有卓越的对各种各样填料和增强剂的黏附性，才能使之与它们良好粘接，制成种类繁多的复合型材料。

酚醛树脂卓越的黏附性首先源自于其大分子结构上的大量极性基团，极性强是促成其对其他材料浸润、黏附的有利因素；酚醛树脂固化前可以制成固态粉末，具有可熔流动的加工性，也可以制成水溶液、乙醇溶液、水乳液，它们在填料和增强剂表面均有良好的铺展性；当前述酚醛树脂复合型材料加工成型为最终制品后，其中酚醛树脂黏结剂已转变为交联网状结构并固化，得以保证黏结界面的稳定和持久。

（2）优良的耐热性 酚醛树脂固化后依靠其芳香环结构和高交联密度的特点而具有优良的热稳定性。酚醛树脂在200℃以下基本是稳定的，一般可在不超过 180℃条件下长期使用。比同样能形成交联网状结构热固性树脂（不饱和聚酯树脂、环氧树脂）的耐热性能要高一些。

（3）独特的抗烧蚀性 酚醛树脂交联网状结构有高达80%（质量份）左右的理论含碳率，在无氧气氛下的700℃高温热解的残碳率通常在55%～75%之间。酚醛树脂在更高温度下热解时将吸收大量热能，同时形成具有隔热作用的较高强度的炭化层，当用于航天飞行器的外部结构时，在其返回地面穿过大气之际，酚醛树脂的热解高残炭特性就起到了独特的抗烧蚀性作用和对航天飞行器的保护作用。

（4）良好的阻燃性 阻燃性对于建筑材料、石油化工设备和管道保温材料、交通运输工具（车、船、飞机等）的结构和装饰材料都是极重要的性能。酚醛树脂制成的泡沫塑料以及酚醛树脂基复合材料在这些领域都有极高的利用价值，这是因为酚醛树脂有良好的阻燃性。关于高分子树脂的阻燃性的讨论，通常包括是否可燃、燃烧时有无明焰、燃烧过程有无滴落物、燃烧时的发烟率、所发烟的毒性等。表征高分子树脂阻燃性的参数主要有氧指数和燃烧速率。氧指数越高，树脂的阻燃性越好，表6.1.1-1列出几种高分子树脂泡沫塑料的氧指数加以对比。

可见酚醛树脂泡沫塑料的氧指数最高。燃烧速率或阻燃级别按表6.1.1-2所示来区分，其中UL 94V-0 级显然优于UL 94V-1 级。大多数高分子树脂都是易燃的，在加入大比例阻燃剂的情况下才能达到上述阻燃性。但酚醛树脂是少有的例外，它不必添加阻燃剂就可达到阻燃要求，且具有低烟释放、低烟毒性等特点，当然外加阻燃剂更可提高其阻燃性。酚醛树脂（泡沫）的燃烧发烟起始温度在 500℃之上，在各种高分子化合物起始发烟温度中属最高一等；其表征发烟程度的最大消光系数为0.02（此值越小表示发烟程度越低），在各种高分子化合物最大消光系数中居于最低一等。

（5）化学稳定性好，耐酸性强，但不耐碱

酚醛树脂与其他热固性树脂比较，其固化温环氧度较高，固化树脂的力学性能、耐酸性可与不饱和聚酯相当，耐碱性不及环氧树脂；酚醛树脂的脆性比较大、收缩率高、不耐碱、易吸潮、电性能差，不及聚酯和环氧树脂。常用热固性树脂的基本性能如表6.1.1-3所示。

三大热固性树脂的一些特点列于表6.1.1-4。

6.1.2 酚醛树脂及其塑料的发展史

一般由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成的树脂称为酚醛树脂、其中以苯酚与甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。酚醛树脂作为三大热固性树脂之一，应用很广，产量大。

早在1872年德国化学家拜耳（A.Baeyer）首先发现酚与醛在酸的存在下可以缩合得到结晶的产物（作中间体或药物合成原料）及无定形的棕红色的不可处理的树脂状产物，但当时对这种树脂状产物未曾开展研究。接着，化学家克莱堡（W.Kleeberg，1891年）和史密斯（A.Smith，1899 年）再次对苯酚与甲醛的缩合反应进行了研究。克莱堡在学术刊物上详细发表了在浓盐酸存在下酚醛的反应，发现反应生成物不结晶，不易精制，但易成为不溶不熔物。于是他研究在五倍子酸存在下甲醛与多元酚的反应，也生成结晶性化合物。史密斯从克莱堡的反应中得到启示，认为苯酚与甲醛缩合反应可得到某种可成型的化合物，并使原来过分激烈的反应趋于平稳，即使酚与醛的缩合反应在甲醇等溶剂中进行，同时以稀盐酸代替浓盐酸作为反应催化剂，以乙醛或多聚甲醛代替甲醛，并控制反应在100℃以下进行，然后在12h～30h内蒸出反应物中的溶剂，得到片状或块状硬化物，再通过切削加工成各种形状的制品，但树脂收缩易变形，也就无法达到实用。

进入20世纪后，各国化学家对苯酚-甲醛缩合反应越来越感兴趣，1902年布卢默（L.Blumer）用酒石酸135份作催化剂，用40%的甲醛溶液150份与苯酚195份进行反应，把得到油状物注入温水中，同时加入少量的氨水，并加热除去过量的苯酚、甲醛，得到树脂状物质，成为第一个商业化酚醛树脂，命名为Lacain。1903年卢格特（A.Lugt）用40%甲醛溶液与同分量的苯酚混合，以盐酸、硫酸或草酸作催化剂制得树脂，并指出还可以加入樟脑、橡胶、甘油等来改善其表面硬度。人们也发现在较低温度下酚醛缩合物经过长时间变化，可以克服温度过高和水分蒸发过快而产生多孔结构的缺点，以制得铸塑制品，但变化时间很长，因而缺乏实际应用价值。因此，当时研究重点只是用酚醛树脂作为虫胶的代用品，用于油漆，称为“清漆树脂”，但没有形成工业化规模。至此，酚醛树脂作为材料还未有突破性进展，这是因为酚醛树脂易碎，在硬化过程中放出水分等易使制件成为多孔，并存在龟裂等问题。

直到1905～1907年，酚醛树脂创始人比利时出生的美国科学家巴克兰（L.H.Backeland）对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究之后，发现低温成型可以避免形成气泡，但生产周期太长，固化树脂也太脆，多数场合不能使用。但通过加木粉或其他填料可以克服脆性，在密闭模具中加压可减少气体和蒸汽的放出，较高温度模压有助于缩短生产周期，从而于1907年申请了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，并于1910年10月10日成立Bakelite公司，分布在许多国家。他们先后申请了400多个专利，预见到目前除酚醛树脂作烧蚀材料以外的主要应用，解决了酚醛树脂应用的关键问题。Bacekeland 成功地获得了施加高压使酚醛预聚物固化的技术，他还明确指出，酚醛树脂是否具有热塑性取决于苯酚与甲醛的用量比和所用催化剂类型。在碱性催化剂存在下即使苯酚过量一些，生成物也是热固性树脂，受热后能够转变为不溶不熔树脂。他的主要功绩在于不仅首次合成了交联聚合物，而且发现了酚醛树脂的模压过程，实现了酚醛树脂的实用化，这对酚醛塑料的生产和应用起了重大的作用。正因如此，有人曾提议将此年（1910 年）定为酚醛树脂元年（或合成高分子元年），将Baekeland称为酚醛树脂之父。之后Bakelite酚醛树脂控制着酚醛塑料市场，直到1926年、1928年出现醇酸树脂和氨基树脂。巴克兰把碱性催化剂制得的热固性酚醛树脂，根据其缩聚程度的不同，分别称为巴克兰 A、B、C，分别指“可溶性酚醛树脂”、“半溶性酚醛树脂”、“不溶性酚醛树脂”。

通用巴克兰公司最初生产并进入市场的就是甲阶酚醛树脂系列的纸质层压板，以木粉、云母、石棉作填料的模塑料，主要用于制作电器绝缘制品。1911年艾尔斯沃思（Aylesworth）发现应用六次甲基四胺（乌洛托品）可使当时认为仅具有永久可溶可熔性质的乙阶酚醛树脂转变为不溶不熔的产物。因为乙阶酚醛（清漆）树脂性脆，所以可以粉碎，易于加工，而且长时间贮存亦不会变质，加六次甲基四胺后制成的制品具有优良的电绝缘性能，从而乙阶酚醛树脂作为绝缘材料也广泛用于电器工业部门，同时也用于涂料、清漆等。依靠巴氏专利，德国、英国、法国和日本等国都先后实现了酚醛树脂的工业化生产。在日本于1914 年，就由三井株式会社引进了酚醛树脂技术，并在东京开始生产。

苏联彼得夫、塔拉索夫等在1912～1913年研究了在石油磺酸和芳磺酸的存在下酚醛的反应，并发明制取铸塑体的方法，这种铸塑体被称做卡尔波里特。

1913年德国科学家阿尔贝特（K.Albert）发明了松香改性的酚醛树脂，此油溶性酚醛树脂的制造方法如下：在苯酚和甲醛酸性缩合物中加入松香，然后加热熔融，并溶于松节油或植物油中即可。后来又发现树脂与桐油结合可制成油漆，涂刷后经过4h即可完全干燥，形成耐候性优良的漆膜。这一发明为酚醛树脂在涂料工业上的应用提供了新的途径，开辟了酚醛树脂应用的新领域。

20世纪40年代后，合成方法的进一步成熟并多元化（改进），出现许多改性酚醛树脂，综合性能不断提高，其应用也发展到宇航工业。美、苏50年代就开始将酚醛复合材料用于空间飞行器、火箭、导弹和超音速飞机的部件，也作耐瞬时高温和烧蚀材料。60～70年代出现多种热固性和热塑性树脂如乙烯基树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、PE、PP、PVC、PC、ABS等，它们具有优良的性能，其使用几乎占据整个塑料领域，使酚醛树脂的时用和发展受到限制。

在随后的多年工作中，许多科学家从事酚醛树脂的研究工作，包括酚醛树脂化学的深入研究，有许多综述和专著出版，如Hultzsch、Martin、Megson、Robitschek、Knop等对酚醛树脂化学、改性、加工工艺和应用等方面均有研究。

80年代初世界趋于和平，发达国家经济繁荣，交通发达，建筑趋于高层化和豪华化。但火灾事故发生频繁，80%～85%人员致死和致伤是由于着火现场的浓烟和毒气所致，从而各国政府在建筑、运输等领域对材料提出严格的阻燃、低火焰或低发烟、低毒等要求，而酚醛正适合此类材料而受到重视。此外，高反应性酚醛、新型成型工艺成为酚醛树脂发展的两大方向，如美国Dow化学、西方化学公司、OCF公司、Indspec化学公司、ICI公司等先后研究和开发SMC、拉挤、手糊成型等工艺用于酚醛树脂的成型，研制出新型酚醛复合材料系统。

我国生产酚醛树脂具有50多年的历史。1946年上海塑料厂就有少量生产，解放后，天津树脂厂、长春市化工二厂、重庆塑料厂、常熟塑料厂、南中塑料厂、南京石棉塑料厂、石家庄化工二厂、嘉兴化工厂、武汉化工原料厂、扬州化工厂、南京塑料厂等相继生产酚醛模塑粉。1958年仿制苏联传统复合材料（Ar-4B）并研制出我国的酚醛复合材料，并用于军事工业。目前我国生产酚醛树脂或/和模塑粉的工厂有70多个。20世纪90年代末在烟台开发区从国外引进酚醛树脂发泡技术。

酚醛树脂是最早工业化的合成树脂，由于它原料易得，合成方便，以及树脂固化后性能能够满足许多使用要求，因此在工业上得到广泛应用。早期酚醛树脂的模压产品大量使用在要求低价格和大批量的产品方面，例如，要求耐热及耐水性能的纸质层压产品、模压料、摩擦材料、绝缘材料、砂轮粘结剂、耐气候性好的纤维板等。然而，由于酚醛树脂产品具有良好的机械强度和耐热性能，尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，以及树脂本身又有改性的余地，所以目前酚醛树脂不仅广泛用于制造玻璃纤维增强塑料（如模压制品）、胶黏剂、涂料以及热塑性塑料改性剂等，且作为瞬时耐高温和烧蚀的结构复合材料用于宇航工业方面（空间飞行器、火箭、导弹等）。酚醛树脂虽是古老的一类热固性树脂，生产应用也有80余年历史，但由于树脂合成的化学反应非常复杂，固化后的酚醛树脂的分子结构又难以准确测定，所以迄今缩聚反应的历程还不完全清楚，酚醛树脂的研究工作仍在继续进行。

在酚醛树脂生产技术方面，由于济南圣泉化工公司与英国海沃斯矿物化学有限公司在1996年合资成立了济南圣泉海沃斯化工有限公司，引进英方全套先进技术与装备，使国内生产技术水平迅速达到国际先进，某些领域还有自主创新，达到国际领先，诸如自主研发了若干新型树脂、创新了一些生产树脂的中控技术、完善了含酚废水的处理技术等。

6.1.3 酚醛树脂及其塑料的种类

用不同的酚和甲醛及两者不同配比、催化剂，可制得不同性质和用途的酚醛树脂产品。表6.1.3列出各类酚醛树脂的特征及用途。

通用酚醛树脂中的热塑性酚醛树脂（Novolacs）主要用于制造模塑粉，也用于制造层压塑料、铸造造型材料、清漆和胶黏剂等。通用热固性酚醛树脂（Resoles）主要用于制造层压塑料、浸渍成型材料、涂料、各类用途黏结剂等，少量用于模塑粉。高性能酚醛树脂除在上述各领域中提升各种材料或制品的性能外，还开辟或扩大了许多新的应用领域，主要是用于钢铁及有色金属冶炼的耐火材料，用于航天工业的耐烧蚀材料，用于高速交通工具的摩擦制动材料，用于电子工业的电子封装材料，用于建筑及交通工具的耐燃保温泡沫材料等领域。以下对酚醛树脂下游材料及制品以及相关应用领域分别给以简介。

1.粉状模塑料

酚醛粉状模塑料是由酚醛树脂粉与各种粉状填充料混配而成的一类复合材料，经热压成型、传递成型或注塑成型可制成分别适用于各工业领域的制件及生活日用品。 生产粉状酚醛模塑料是酚醛树脂的一项主要用途。树脂大多采用固体热塑性酚醛树脂，也有少量用热固性酚醛树脂者。其性能主要随树脂类别、型号以及填料种类而异。酚醛模塑粉在受热、受压的成型过程中发生交联反应而固化，成型品尺寸稳定，机械强度高，有较高的耐热性、电绝缘性、耐化学腐蚀性，且价格较低，所以制品应用范围广，种类繁多。

2. 短纤维或碎屑片增强酚醛模塑料

这是一类采用短纤维或碎屑片全部或大部代替粉状填充料与酚醛树脂组成的模塑料。常用的短纤维有玻璃纤维、石棉等矿物纤维、棉纤维等，碎屑常用碎纸屑、碎布屑和碎木屑。所用树脂主要是热固性酚醛树脂溶液或乳液，也有采用热塑性酚醛树脂粉的情况。用液体树脂的原因是便于浸渍各种短纤维和碎屑，浸渍后，经干燥、模压成型制得各种增强塑料制品。其机械强度高，综合性能优于模塑粉成型品，典型产品有大型电绝缘制品 （绝缘板、闸板、线缆轴等）、机械或设备受力部件、摩擦及耐磨制品等。

3.长纤维及长纤维织物增强酚醛塑料

以长玻璃纤维及其织物为主要增强剂的这类酚醛树脂复合材料制品具有优异的力学性能和良好的综合性能，可替代金属用于交通、机械、建筑、化工等许多领域。如制造汽车、拖拉机车厢，各类机器外罩，滑轮，导向轮，风扇及风机叶片，绝缘器件，石油及化工容器，石油及化工管道，建筑模板，隔板，扶梯，格栅等。若用碳纤维或聚芳酰胺（凯芙拉）纤维增强，制品性能更优异且可用于特殊场合，如碳纤维增强酚醛塑料可作为耐烧蚀材料和高性能摩擦制动材料服务于航空航天工程。

此类增强塑料所用酚醛树脂为液态热固性酚醛树脂，并且多采用具有高性能的各种改性酚醛树脂。其制品成型方法以手糊、低压、拉挤成型工艺为主。

4.酚醛层压塑料

酚醛层压塑料制品通常包括层压板、层压管、层压棒以及覆铜层压板。这些型材因电绝缘性优良，力学性能和耐热性能都较好，又易进行二次加工（锯、钻、铣等机加工），所以大多用于电气及电子工业，制成绝缘板、绝缘管、电容器管、电子仪器底板等，覆铜板则专用于电子线路板（印刷线路板）。

层压塑料的填充增强材料有大片纸、棉布、玻璃布，特殊需要时也有用碳纤维织物的。树脂则多采用液态热固性酚醛树脂。生产基本工艺流程是：首先合成符合要求的酚醛树脂液，第二步是用树脂液浸渍连续长纸、布或玻璃布，随后进入卧式或立式烘箱内进行干燥处理，在驱赶挥发成分的同时，使酚醛树脂由甲阶段结构转变到乙阶段结构。若生产层压板，则将上述浸胶材料按要求尺寸裁割成单片，再按要求将多张单片层叠后送入多层热压机进行热压成型，成型后的层压板，其中酚醛树脂已转入丙阶段结构，材料性能达到其最佳水平。层压管、层压棒是采用将浸胶材料卷绕后热压成型的工艺生产。

5.酚醛造型材料

金属铸造需要模型，最佳造型材料是覆膜砂。覆膜砂就是在硅砂粒表面包覆一层树脂的产物。酚醛树脂用于覆膜砂生产已有多年历史，但近年来高性能酚醛树脂的应用才更好地满足了造型的要求，所以酚醛树脂覆膜砂是最好的、也是用量最多的铸造用造型材料。

用于生产造型材料的酚醛主要有两类，一类是固体粉末和液体，加入固化剂，加热而固化，用于壳型黏结剂和热芯盒树脂砂；另一类是液体，在加热或特殊催化条件下可室温固化，为自硬型树脂砂。

酚醛树脂覆膜砂的生产过程很简单，一种主要工艺是：首先合成符合要求的酚醛树脂，加入必要的助剂（如固化剂）后与加热的硅砂粒均匀混合，冷却风干即成。

6.酚醛隔热、隔 音材料

酚醛泡沫塑料是近年来产量迅速上升的一类隔热、隔音材料，其特殊优点在于耐燃、燃烧少烟，烟的毒性低，强度高，耐化学腐蚀性高，这些特点正是以往应用较多的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯泡沫塑料所欠缺的。在特别强调生产、生活安全，注重环境保护等应用条件的要求下，需要隔热或隔音的场合，酚醛泡沫塑料受到重视和大量选用成为必然。酚醛泡沫塑料或夹层酚醛泡沫结构材料在高层建筑保温结构、文娱体育场馆装饰板、车辆厢体内壁板、化工车间及管道隔热层等领域已获得广泛应用。

此种泡沫塑料是由热固性酚醛树脂（或热塑性酚醛树脂）在发泡剂的作用下产生泡孔结构并在固化促进剂（或固化剂）的作用下交联、固化而制得的。

7.木制品黏结剂及其他专用型黏结剂

木制品黏结剂主要用于胶木板、刨花板、纤维板和装饰板。酚醛类木制品黏结剂比另一主要竞争产品的脲醛树脂木制品黏结剂有黏结强度高、耐湿性好、含甲醛较少等优点。在此领域消耗的酚醛树脂量占酚醛树脂总产量的很大份额。

用作木制品黏结剂的酚醛树脂有水溶性、醇溶性的热固性酚醛树脂，它们大多用氨水为催化剂合成。也有用氢氧化钡催化并经减压脱水制成的常温固化型酚醛树脂黏结剂用于木制品加工。此外，环氧改性酚醛树脂、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂、丁腈胶改性酚醛树脂配制的黏结剂多具有一定的专用性。

胶合板的生产过程为：合成符合要求的酚醛树脂黏结剂备用，原木去皮后旋成长片再裁切成单板，干燥后备用，将黏结剂涂刮于木单板并干燥，根据胶合板成品的厚度要求进行组坯，板坯送入多层热压机热压成型，经裁切修整得最后制品。

8.酚醛基涂料

酚醛树脂涂料或酚醛树脂漆是以酚醛树脂或改性酚醛树脂为基料制成的，是酚醛树脂最早的应用领域，至今仍是最重要的应用领域之一。此类涂料具有硬度高、光泽好、快干、耐水、耐酸碱、电绝缘、品类多等优点，所以广泛用作装饰漆、绝缘漆 和防腐保护漆。

松香改性酚醛树脂、丁醇醚化酚醛树脂及各种烷基酚类酚醛树脂等因与桐油、亚麻子油有良好的混溶性，是制造酚醛涂料的主要基料。关于酚醛基涂料已有许多油漆涂料方面的著作可供参考，本书不再作介绍。

9.耐火材料结合剂

耐火材料及耐火制品（耐火砖、耐火容器等）广泛用于金属冶炼工业、水泥工业、陶瓷工业。结合剂是生产耐火材料不可缺少的组分，它起到将耐火性物质颗粒料及粉料胶结到一起的作用，且在遭受高温之后仍能起到黏结作用。酚醛树脂用作耐火材料结合剂的优点有：胶黏性好，工艺性好；高温炭化后残碳率高，一般达55%～70%；比传统的焦油沥青类结合剂更具环保性；突出的高温黏结强度。

为生产各种耐火制品，常需选用高性能酚醛树脂作为结合剂，性能指标颇为严格。如水分含量和游离酚含量通常要低于3%，甚至低于1.0%；制造不同耐火材料要求树脂的黏度范围严且窄；残碳率必须高于40%～45%等。由于金属冶炼工业，尤其钢铁工业的迅猛发展，耐火材料需求大增，导致酚醛树脂在此领域应用量逐年上升，并成为高性能酚醛树脂的最主要的市场之一。

10.炭化功能性材料

酚醛树脂高温炭化的残碳率高居目前主要高分子聚合物的首位，因此利用这一特点制造适宜高温炭化的高性能酚醛树脂及其制品，将它们高温炭化后可以获得具有一些特殊性能（功能性）的材料或制品，主要有碳/碳复合材料、石墨/酚醛碳复合材料、活性碳纤维、碳泡沫材料、碳质气体分离膜、新电源材料、玻璃碳和木陶瓷等。这些酚醛炭化材料或制品均具有耐高温性、耐烧蚀性、耐化学腐蚀性、高导电性、高导热性、高吸附性等功能，因而可分别应用于航空航天领域、超级电容器、新电源材料及高级分离膜等的制造。

这一领域所消耗的酚醛树脂量虽然尚不多，但因技术含量和使用价值高，其生产和应用都有极高的社会效益和经济效益。

11.电子封装材料

半导体微电子技术是一切先进科学技术发展的重要基础，半导体芯片是半导体微电子技术的核心，为完成对大量芯片和电路的保护功能，必须将它们进行封装。当前的封装材料90%以上是酚改性环氧树脂，固化剂则是高性能酚醛树脂。作为环氧树脂的固化剂，主要选用热塑性酚醛树脂。以酚醛树脂作为固化剂的主要优点是所形成的封装料储存稳定性好、封装后耐热性高、电绝缘性优等。酚醛树脂在电子封装领域用量正在逐年增长。

12.其他

酚醛树脂凭借其优良的综合性能，除应用于制造上述各种重要材料或制品外，还有许多用量虽不很大，但却极有价值的材料或制品采用酚醛树脂作基料。列举如下。

①工业过滤材料 用醇溶性酚醛树脂浸渍高质量木纤维的纸卷，干燥后即制得具有足够强度的过滤介质，用以从液体或气体中分离固体物或从燃料或矿物油中去除杂质。这类过滤介质制成的过滤器主要用于汽车工业相关废气、燃油、机油的过滤。

②离子交换树脂 酚醛离子交换树脂多含有-SO3H，-COOH和-NH2这些可交换离子的活性基团，分强酸性阳离子型和弱酸性阴离子型两大类，广泛用于含酚废水处理、食品脱色、化合物分离等场合。

③耐腐蚀胶泥 又称耐腐蚀腻子，是一类黏稠状混合物，用于铺设耐酸性地坪和大型耐酸储液池槽以及填塞耐酸砖的缝隙。酚醛耐酸胶泥以热固性液体树脂为黏结剂，掺入腻子粉和固化剂制成，在化工、轻工、制药等类型工厂大量应用。

④油墨 酚醛树脂在凹版油墨、丝网油墨、柔版油墨和一些特种油墨制造中都有一定的应用，且需求量逐步增多。在油墨制造业中，酚醛树脂被称作连结料，其作用是将油墨中颜料等固体组分连结，再经研磨形成一种浆状或液体状的分散体系。酚醛树脂连结剂制造简单，成本低，而且品类多，适应性强。

⑤酚醛树脂纤维 酚醛树脂纤维已市场化，因具有高度耐燃性和耐化学腐蚀性，可单独或与合成及无机纤维混纺制作防火服、耐热织物及相关产品。尤其是因为酚醛树纤维无毒，使其在代替一贯采用的石棉（已禁用）应用于防火防护服装方面日益普及。它们还用于生产复合材料或作为碳纤维和碳纤维织物的起始材料用于先进复合材料。酚醛树脂纤维主要生产方法是以热塑性酚醛树脂为原料，经熔融纺丝，立即浸入酸性的甲醛水溶液中，在酸性催化剂作用下发生交联反应。

⑥各种工业助剂 酚醛树脂在许多工业领域都常作为一种助剂被使用，如环氧树脂等其他树脂的固化剂、共混改性剂，橡胶制品配方中的增硬剂、相容剂，采油工业中的固砂剂、凝胶体系交联剂，制革工业的鞣制剂、增光剂等。

6.1.4 酚醛树脂及其塑料的应用

由苯酚和甲醛在催化剂（盐酸、草酸或NH3、NaOH等）作用下缩聚而成酚醛树脂（PF）主要用清漆、胶黏剂、涂料、模塑料、层压塑料、泡沫塑料、防腐蚀用胶泥以及离子交换树脂等。酚醛模压塑料已广泛用作制造机械零件和齿轮等的结构材料，酚醛覆铜箔板已应用在无线电、电视机、计算机等电子工业上。酚醛树脂除用作为砂轮、刹车片、金属铸造模型的胶黏剂外，也用作烧蚀材料等。可以预见酚醛树脂将随着应用领域的不断开拓而获得更多更快的发展。

酚醛树脂的初始应用主要在电气工业，用作绝缘材料，替代当时应用的传统材料如虫胶、古塔胶。由于其质轻、容易加工而获得广泛应用，可替代木头、金属，成为20世纪前半世纪的重要合成聚合物材料，用于电吹风、电话机、壶把柄等等日用品，也用在建筑、汽车等工业领域。后来，一些应用被更容易制造的热塑性塑料替换，但酚醛树脂也找到了一些新的用途，且在某些场合还没有理想的材料可替代。如烧蚀材料。目前世界酚醛树脂主要用于木材加工工业、热绝缘材料和模压料，约占总量的75%。

运输业：轿车座椅/飞机座椅、排气管道、隔热板、防护盖板、公共汽车内外装饰材料、飞机尾座、舱内装饰板、装甲材料、隔热材料、轿车、赛车的隔热罩、发动机盖板、同步电机、火车、地铁等的车厢门、窗框、地板等。

建筑业：隔热板、内外装饰板、天棚等防火材料、门窗框、防火门、通道、地板、楼梯、管道等。

军事业：火箭、坦克、防爆车辆、潜艇内装饰材料、甲板、窗框、密封船门等、隔热防弹部件、救生艇、灭火船等。酚醛CC复合材料用作火箭发动机罩、火箭喷嘴、鼻锥、碳-碳刹车片（飞机军事）。酚醛蜂窝结构用于飞机地板、天花板、卫生间、内装饰板也用于汽车和体育运动设施，另外还在油田方面应用。

采矿业：矿井通风管道、毒气排管、井下运输工具、车辆内外装饰板、座椅、井下排水系统等。

酚醛塑料具有耐高温、耐冲击、低发烟和耐化学性，且成本低等特点，使酚醛树脂有较快的发展，现正与热塑性塑料相竞争，如酚醛塑料在汽车燃料系统部件中正取代聚苯硫醚和聚酰胺（尼龙）等热塑性塑料。用于模制嵌件，酚醛塑料部件在受力时具有优异的抗变形能力，性能也可靠。

酚醛纤维增强复合材料具有优异的性能，可替代金属用于汽车和机器制造业，适用于水泵外壳、叶轮、恒温箱外壳、燃料输送泵、盘式制动器活塞、整流子、带燃料导管和回气导管、三角皮带盘、齿轮皮带、阀盖、整流器、滑轮、导向轮等，也做井下用机械零件、汽车零件。

如前所述，酚醛树脂固化后机械强度高、性能稳定、坚硬耐磨、耐热、阻燃、耐大多数化学试剂、电绝缘性能优良、尺寸稳定，且成本低，是一种理想的电绝缘材料，广泛应用于电气工业，故酚醛塑料又俗称“电木”。酚醛模塑料的典型配方如表6.1.4-1所示。

苯酚和甲醛在酸性催化剂（如盐酸、草酸等）作用下缩聚成热塑性酚醛树脂，再配入木粉等填料、六次甲基四胺、脱模剂、着色剂等，经塑炼、滚压成片，再粉碎成模塑粉。

填料是酚醛塑料的重要组分，它决定产品的性能和用途，其特点：①80%模塑料用木粉，用松木、白杨、纵树、枫树、桦树等经粉碎、干燥，过筛到80目即可，其成型加工性、压缩强度、冲击强度都好；②废棉、碎棉布片作填料，冲击强度提高；③石棉可提高耐热、耐冲击性；④云母能提高电性能，但力学性能下降，因而常和石棉并用；⑤毛毡可提高力学性能。