resina de formaldehído fenoico

Resina de formaldehído fenoico (PF) Son un grupo variado de resinas sintéticas producidas mediante la reacción de compuestos fenólicos y aldehídos. Estas resinas se observaron por primera vez en la década de 1870, cuando Bayer creó la primera síntesis. Posteriormente, mediante estudios continuos, L. H. Baekeland, un científico estadounidense, creó un sistema de resina fenólica útil en 1909. Posteriormente, fundó la Bakelite Company, que inició la producción industrial de resinas fenólicas. Estas resinas son comunes en la actualidad en compuestos de moldeo, productos de peinado, aislamientos, recubrimientos, materiales de encapsulación y materiales refractarios. 1.Síntesis de resinas fenólicas Las resinas fenólicas se fabrican a partir de diversas materias primas, lo que da lugar a diversos tipos y propiedades. La resina de fenol-formaldehído es la resina industrial más utilizada. Se crea a partir de fenol y formaldehído mediante un proceso de dos pasos que incluye adición y policondensación. Dependiendo de los requisitos específicos del material, el proceso de reacción y la velocidad de las reacciones de adición y policondensación pueden controlarse modificando las condiciones del proceso de síntesis de las resinas fenólicas para producir resinas con diferentes estructuras moleculares, viscosidades, contenido de sólidos y contenido de carbono residual. 2. Clasificación de las resinas fenólicas La estructura molecular de las resinas fenólicas puede modificarse controlando los parámetros de síntesis. Estos parámetros afectan las reacciones de adición y policondensación. Según estas estructuras moleculares, las resinas fenólicas se clasifican en termoplásticas y termoendurecibles.2.1 Resina fenólica termoplástica (Novolac) Resina fenólica termoplástica (como Resina fenólica 2402) son resinas fenólicas lineales caracterizadas por su disposición molecular de cadena recta. Se producen principalmente mediante la reacción del exceso de fenol (P) con formaldehído (F) en condiciones ácidas.Las resinas fenólicas termoplásticas se crean mediante una reacción de dos etapas: primero, una reacción de adición y luego, una reacción de policondensación. Dado que la reacción tiene lugar en un entorno ácido, la adición resulta principalmente en la formación de grupos monometilol en las posiciones orto y para del anillo de benceno (véase la Figura 2). La segunda etapa, la policondensación, implica principalmente la deshidratación del monometilolfenol producido con el monómero de fenol. Además, en condiciones ácidas, la velocidad de la reacción de policondensación es mucho mayor que la de la reacción de adición. Asimismo, la presencia de fenol en el sistema de reacción es mayor que la de formaldehído. Esto provoca que los grupos hidroximetilo generados durante el proceso de adición reaccionen rápidamente con el exceso de fenol en el sistema para formar macromoléculas lineales, lo que resulta en la ausencia de grupos funcionales hidroximetilo activos en las moléculas del producto de reacción. La fórmula estructural se muestra en la Figura 4.2.2 Resina fenólica termoendurecible (Resole) Resina fenólica termoendurecible (como Resina fenólica para materiales electrónicos) es un producto intermedio relativamente reactivo sintetizado al reaccionar durante un cierto período de tiempo bajo la acción de un catalizador alcalino y calor a una relación molar de formaldehído a fenol mayor que 1. Por lo tanto, si el proceso de síntesis no se controla, puede reaccionar fácilmente de forma violenta, dando lugar a reacciones de gelificación e incluso de reticulación, formando finalmente macromoléculas insolubles e infusibles. El proceso de síntesis de resina fenólica termoendurecible se divide en dos etapas. La etapa inicial implica una reacción de adición donde se forman grupos hidroximetilo en el anillo bencénico, específicamente en las posiciones orto y para, lo que da lugar a la creación de monometilolfenol. Dado que la actividad reactiva de los átomos de hidrógeno activo en las posiciones orto y para del anillo bencénico es mucho mayor que la del grupo hidroxilo en el grupo hidroximetilo en condiciones alcalinas, el grupo hidroximetilo resultante no se policondensa fácilmente. Los átomos de hidrógeno activo del anillo bencénico pueden reaccionar con más grupos hidroximetilo, lo que da lugar a la creación de dimetilol y trimetilolfenol. La Figura 5 muestra esta reacción de adición. A continuación, se produce una reacción de policondensación donde los grupos polimetilol reaccionan con los átomos de hidrógeno activo del monómero fenólico. Esto crea un puente metino, o bien los grupos hidroximetilo se deshidratan para formar un enlace éter. A medida que esta policondensación continúa, se produce una resina fenólica resol ramificada. El mecanismo de curado de las resinas fenólicas termoendurecibles es bastante complejo. Actualmente, la teoría más aceptada se basa en los grupos hidroximetilo activos presentes en la estructura molecular de las resinas fenólicas termoendurecibles. Durante el calentamiento, estos grupos hidroximetilo reaccionan de dos maneras: con átomos de hidrógeno activos en el anillo de benceno para formar enlaces de metileno, o con otros grupos hidroximetilo para formar enlaces de éter. 3. El mecanismo de unión de las resinas fenólicas como aglutinantes Existen cuatro ideas principales para explicar cómo los adhesivos poliméricos unen las piezas: interbloqueo mecánico, difusión, atracción electrónica y adsorción. En los sistemas de resina fenólica, el interbloqueo mecánico es clave. El proceso de adhesión de las resinas fenólicas se realiza en dos pasos. Primero, la resina penetra en todos los pequeños orificios y zonas irregulares de la superficie a la que se une. Para ello, la resina debe humedecer bien la superficie. A continuación, la resina fenólica se endurece. Durante este proceso, las moléculas se unen para formar una red. Esto permite que las moléculas de resina se adhieran a los orificios y zonas irregulares, creando una fuerte adherencia que mantiene la resina y la superficie firmemente unidas. Sitio web: www.elephchem.comWhatsApp: (+)86 13851435272Correo electrónico: admin@elephchem.com

Carbon foam, a functional carbonaceous material with a honeycomb structure, not only boasts excellent properties such as low density, high strength, oxidation resistance, and adjustable thermal conductivity, but also boasts excellent processability. Therefore, it can be used as a thermal conductor, insulator, catalyst carrier, biosolidifier, and absorber. It holds broad application prospects in military applications, energy-saving building insulation, chemical catalysis, biological wastewater treatment, and energy. Carbon foam can be sorted into two kinds—one that lets heat pass through easily (thermally conductive) and another that stops heat from passing through (thermally insulating). The difference lies in how much the original carbon material has been turned into graphite. Mesophase pitch and phenolic resin are two typical carbonaceous precursors for producing high- and low-thermal-conductivity carbon foams, respectively. Currently, both thermosetting and thermoplastic phenolic resins are high-quality carbonaceous precursors for producing low-thermal-conductivity carbon foam. Using phenolic resin as the raw material, a phenolic resin foam can be produced by adding a blowing agent and a curing agent and foaming at normal pressure. Carbon foam is then produced by high-temperature carbonization. The compressive strength of this carbon foam is below 0.5 MPa, which restricts how it can be used.   When Phenolic Resin 2402 is used as the raw material, the pores of the carbon foam produced at different foaming pressures are all nearly spherical (Figure 6). Since no foaming agent is added, the foaming process follows a self-foaming mechanism, whereby the matrix material undergoes a cracking reaction at a certain temperature, generating corresponding small molecular gases. As gases form, they gather and grow into pores. The viscosity, structure, volume, shape, and gas production rate of the base material change as cracking gas is produced. This means the structure of pores in carbon foam depends on the base material's viscosity, gas production rate, volume, how quickly its viscosity changes, and outside pressure within the foaming temperature range. At foaming temperatures between 300 and 425°C, 2402 phenolic resin makes lots of cracking gas (Figure 3(a)) and has low viscosity (<2×104Pa·s, Figure 4(d)). Because of this, surface tension causes the pores to be round. When the foaming pressure is 1.0 MPa, the low outside pressure causes bubbles to merge and grow, leading to larger pore sizes (500-800 μm). Also, the larger pores mean the carbon foam has thinner connections and many pores are close to becoming open cells (Figure 6(a)).   When the foaming pressure goes up to 3.5 MPa, the pore size of the carbon foam goes down (300-500 μm), the connections get thicker, and the pore structure is more consistent (Figure 6(b)). If the foaming pressure keeps increasing to 5.0 MPa, the pore size keeps going down, but the consistency of the pore structure starts to get worse (Figure 6(c)). At a foaming pressure of 6.5 MPa, the pore structure of the carbon foam keeps getting worse, but the pore density goes up (Figure 6(d)).   When the foaming temperature goes above 425°C, the viscosity of the 2402 phenolic resin quickly goes up. The foaming pressure clearly has an important impact on how consistent the pore structure is and how dense the carbon foam is. If the foaming pressure is less than the pressure inside the bubble, the cracking gas produced later can still overcome the base material's viscosity and keep gathering and growing in the already formed bubble. This results in a fairly consistent pore structure in the bubble, but no new bubbles will form. But, if the foaming pressure is high enough, the cracking gas produced later can only form new, smaller bubbles at the connections of the already formed bubbles or in the base material, which makes the pore structure of the foamed carbon worse and increases the pore density.   Conclusion (1) The way thermoplastic phenolic resin (resin for refractory) foams is based on its own reaction. How well it foams depends on the conditions (pressure, temperature, and time). It's also influenced by how the molecules interact, considering their size, distribution, how they lose weight when heated, and how their viscosity changes with temperature. Viscosity and temperature are key. (2) When heated to 300-420°C, 2402 Phenoic formaldehyde resin breaks down fast, making a lot of gas. If the material's viscosity is below 2×104 Pa·s at this point, the resulting foamed carbon has good bubbles that are round and evenly spaced. (3) Lower pressures when foaming help make foamed carbon with consistent pores. Higher pressures stop the gas from clumping together and getting bigger, which causes more bubbles to form. This makes the pore structure uneven and increases how many bubbles there are.   Website: www.elephchem.com Whatsapp: (+)86 13851435272 E-mail: admin@elephchem.com