技術發展動態
日本酚醛模塑料重點研究和開發高力學強度高耐熱性和耐電痕性好的品種為主。據2011年統計,日本模塑料生產銷售2.76萬t,其中電子機器部件為1918
t(占6.9%),重電機器部件為3582 t(占13%),電氣機器部件為4052 t(占14.7%),車輛部件為12 288
t(占45.5%),廚房器具、雜貨為1067 t(占3.87%)以及出口為4653
t(占16.8%)。
電子設備小型化伴之回路元件高密度化,對放熱問題需引起重視。日本住友公司已研發出絕緣散熱型酚醛模塑料,其中PM-TX115,比重2.44,熱傳導率1.5
W/mK,彎曲強度115 MPa,彎曲彈性模量19
GPa,絕緣電阻1×1012Ω(常態),1×1011Ω(煮沸后)。其他還有PM-TX130,PM-9820等品種。
日本住友公司還對酚醛樹脂進行改性,選擇無機纖維作充填材料,并對模塑料表面狀態進行改性,已成功開發了PM-8280(CTI
175V)、PM-9250(CTI 250
V),并大量銷往中國市場。日本還大力發展玻璃長纖維增強酚醛模塑料,牌號為GF920lLl2長玻璃纖維增強的品種,其比重為1.78,線膨脹系數:平行10
μg/g,直行22 μg/g,拉伸強度215 MPa,拉伸彈性模量28 GPa,彎曲強度380 MPa,彎曲彈性模量23 GPa,壓縮強度440
MPa,擺錘沖擊強度為100 kJ/m2,比拉伸強度為121 MPa,比拉伸彈性模量16 GPa,比壓縮強度為216
MPa,此外碳素長纖維增強的酚醛模塑料CF9010L12具有更優良的性能。
住友電木株式會社集團近日宣布,其高性能塑料事業部(SBHPP)將以全新形象亮相全球市場。自2013年4月8日起,該事業部旗下的所有公司將整合為一個實體,并以SBHPP的統一形象推向市場,旨在整合全球銷售和營銷網絡,提高全球酚醛樹脂、模塑料與電路材料生產能力。作為世界的工程熱固性樹脂和模具塑料供應商,SBHPP將憑借遍布全球的資源和深厚的行業經驗,為客戶創造更豐富的價值,并全面進軍印度市場。
國外科學家通過對酚醛樹脂及其制品進行研究,發現它們引火時具有突出的難燃性,幾乎無煙霧和毒氣發生,這就是公認的所謂FST(Fireproof,Smokeless,Toxicityfree)特性。制成的酚醛泡沫(PF)密度特輕(27~35)kg/m3,具有好的節能保溫和隔音作用。酚醛泡沫(PF)由于導熱系數低,相比傳統的保溫材料如巖礦棉、玻璃棉及膨脹珍珠巖等,其節能保溫性能高約一倍。人們公認其節能保溫性能居于所有保溫材料,也有人稱其為“保溫”或“第3代保溫材料”。
在美日等工業發達國家,對重要建筑和高層建筑進行墻體保溫均有嚴格的防火要求,近年來各國有關建設部門將目光轉向既節能又防火的PF,用于墻體保溫系統中。
英國普瑪洛克制品公司是一家以生產酚醛外保溫板知名的廠家,酚醛泡沫(PF)防火性能達到英國標準BS476-7的1級。該公司經多年來的開發研究,按照英國標準制定并實施了1套完整成熟的施工應用技術體系規范,在20世紀90年代就成功地應用在磚石或混凝土墻面上,而且無論新的或既有的、高層或低層建筑都可應用。該公司宣稱,外保溫系統在公用建筑或民用住宅施工后至少30年不會出現損壞事故。
又如日本旭化成建材公司多年來對酚醛泡沫(PF)保溫材料進行了深入研究開發。近年來該公司推出了商標名為新曙光(Neoma)的PF保溫板,已通過了日本、中國和英國的防火等各項試驗。由于達到了日本標準JISD1201有關<燃燒性>的技術指標,得到了日本不燃材料認定證書,并且獲得了日本經濟產業廳和環境廳的節能和環保大獎。該公司正在大力推廣新曙光酚醛泡沫(PF)保溫板在外墻、屋面、天花板、地板和隔墻等保溫應用,并已制定了相應的施工技術規范。
英國金斯潘(Kingspan)公司是世界上大的PF生產廠家之一,它的PF商標為Kooltherm。中國PF行業在2011年7月組成考察團參觀了英國曼徹斯特的湖濱開發區四棟公寓大廈(采用金斯潘公司的K5
EWB酚醛泡沫板的保溫系統),還考察了位于Watford知名的BRE創新園區,采用新設計理念和材料建成的超低能耗(被動式)房屋和綠色生態環境。它的外墻和屋頂都是用超厚金斯潘泡沫板做保溫材料,使其達到零碳生態建筑標準獲得了英國住房大獎,現已推廣到歐洲大陸。
目前國外有關科研單位和企業在酚醛泡沫發泡技術和改進工藝配方方面已經有了很大突破,克服了其脆性大、粉化掉渣和強度差等缺陷,產品的pH值接近中性,對金屬無腐蝕性。隨著石油資源的日益枯竭,石化酚醛泡沫材料成本呈上升趨勢,生物質酚醛泡沫材料具有低成本、可循環再生性和部分可生物降解性的巨大優勢。
對生物質酚醛泡沫塑料的研究和開發,主要集中在利用生物質中的酚類物質部分代替苯酚制備生物質甲階酚醛樹脂,進一步制備生物質酚醛泡沫塑料;另一方面在發泡共混過程中加入生物質材料,如竹粉、纖維等,以期降低成本并改善其性能,減少對石油資源的依賴。另有報道,秸稈、玉米芯等生物材料中含有半纖維素、纖維素、木質素等成分,通過生物化工工藝,可以提取出木糖醇、氨綸、沼氣、汽車燃料以及酚醛樹脂等,成本低廉,效益可觀。
目前,采用生物材料生產的酚醛樹脂保溫材料的價格與市場上靠添加阻燃劑來達到同等級防火要求的保溫材料價格相當甚至更低。并且利用秸稈、玉米芯等生物材料制造酚醛樹脂節能環保,產品兼具保溫和防火雙效性能。由于是純粹的生物材料,這種保溫材料在使用之后,沒有任何毒性和污染,還可以再次回收,制成活性炭產品,應用于石油化工等領域,具有廣闊的市場前景。