Những điều cần biết về nhựa Polyphenol Formaldehyde - PF

Giới thiệu tổng quan

Polyphenol formaldehyde (PF) là một loại nhựa nhiệt rắn, polymer này đi từ họ phenol và họ aldehyde. Ở điều kiện thường tồn tại ở dạng tinh thể hình kim, không màu, có mùi hắc đặc trưng, để lâu trong không khí có màu hồng và thành màu nâu nhạt do nó bị oxy hóa.

Nhựa Polyphenol formaldehyde còn được gọi là nhựa baekelite, thường được sản xuất từ monomer phenol và formaldehyde bằng phương pháp trùng ngưng.

Nguyên liệu

1.Phenol

Phenol có công thức phân tử là C6H5OH, tồn tại ở dạng rắn, có mùi đặc trưng, nóng chảy ở nhiệt độ trên 40 oC. Trong điều kiện bảo quản tốt, phenol không có màu. Còn trong điều kiện bảo quản không tốt, có tiếp xúc với không khí, phenol bị chảy nước do hút ẩm và có màu vàng hoặc hồng nhạt tùy theo mức độ oxy hóa thành mono quynone.

Phenol có tính acid và tính độc hại khá cao, thường gây bỏng nặng khi tiếp xúc với da và mắt.

Phenol là monomer chủ yếu để sản xuất nhựa Polyphenol formaldehyde. Ngoài ra, ta còn có thể đi từ dẫn xuất của phenol như cresol, xylenol, resorinol, bisphenol A,..

2.Formaldehyde

Formaldehyde có công thức phân tử là HCHO, ở điều kiện bình thường là một chất khí không màu, có mùi hăng mạnh. Nó là một aldehyde đơn giản nhất. Formaldehyde có thể được tạo ra từ sự cháy không hoàn toàn của vật liệu chứa carbon, từ phản ứng của áng sáng mặt trời với oxy của methane, có mặt trong khói cháy rừng, khói ôtô, khói thuốc lá,...

Formaldehyde dễ hòa tan trong nước, dễ bị oxy hóa trong khí quyển tạo thành acid formic. Mức độ độc của formaldehyde tăng dần theo nhiệt độ, khí formaldehyde có thể chuyển thành paraforomaldehyde - một loại hóa chất rất độc, gây nhiều thiệt hại nghiêm trọng cho da và hệ hô hấp, gây ung thư nhiều cơ quan trong cơ thể, gây ra các bệnh về bạch cầu,... 

Ngoài fomaldehyde là monomer chủ yếu dùng để sản xuất nhựa PF, ta còn có thể đi từ các dẫn xuất của aldehyde như acetaldehyde, glyoxyl, furforol,...

Xem thêm: MÁY ĐO THỜI GIAN CẢM ỨNG OXY HÓA OIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT LƯỢNG QUÉT VI SAI DSC SCITEQ – ĐAN MẠCH: 

Hình 1. Máy đo thời gian cảm ứng oxy hóa OIT bằng phương pháp nhiệt lượng quét vi sai DSC Sciteq – Đan Mạch

Phân loại:

Dựa vào điều kiện phản ứng có thể phân loại nhựa Polyphenol formaldehyde thành những loại sau:

 

NOVOLAC - Nhựa một bước

RESOL - Nhựa hai bước

Cấu trúc

Mạch thẳng. (Có xuất hiện mạch nhánh do sự kết hợp của các mạch ngắn bằng cầu methylene ở vị trí o,p)

Mạch nhánh. 

Tỉ lệ nguyên liệu 

P:F = 1:0,8

P:F = 1:1,5; 1:2

Môi trường tổng hợp

Acid, pH = 1 – 2 

+ Acid mạnh (HCl): tỏa nhiệt lớn, nhiệt độ hỗn hợp > 100oC nên cần cho xúc tác nhiều lần để tránh sôi trào mạnh.

+ Acid yếu (HOOC – COOH), phản ứng xảy ra êm dịu, dễ điều khiển được phản ứng, sản phẩm tạo thành dễ bảo quản

Base, pH = 8

+ Kiểm mạnh (KOH, NaOH): tạo muối phenolate phân cực nên nhựa tan được trong nước.

 

+ Kiềm yếu ( NH4OH, Ba(OH)2, Ca(OH)2): không tạo muối phenolate nên nhựa tan trong cồn

Tác nhân đóng rắn

Đóng rắn bằng urotropin >120o

Tự đóng rắn bằng nhiệt

+ Resol: khối lượng phân tử thấp, dễ nóng chảy, dễ tan trong dung môi.

+ Resitol: bị mềm dẻo bởi nhiệt, khó tan trong dung môi (bị trương nở trong dung môi).

+ Resit: không nóng chảy, không hòa tan.

Xem thêm: MÁY PHÂN TÍCH ĐỘ ẨM NHỰA NGUYÊN LIỆU SCITEQ – ĐAN MẠCH: 

Hình 2. Máy phân tích độ ẩm hạt nhựa nguyên liệu Sciteq – Đan Mạch

Cấu trúc:

Novolac

Nhựa Novolac tạo thành cầu methylenen ở vị trí o, p

- Vị trí p có khả năng phản ứng xấp xỉ gấp đôi so với vị trí o

- Vị trí o có số vị trí gấp đôi so với vị trí p

=> Nên: Tỉ lệ tạo cầu methylene ở ba vị trí o – o, p – p, o – p là như nhau.

Resol     

Sản phẩm của phản ứng tổng hợp resol gồm năm cấu trúc khác nhau và luôn tồn tại song song với hằng số cân bằng khác nhau nên rất khó trong việc xác định cấu trúc chính xác của một resol.

Có sự tạo thành liên kết methylene, ether giữa các gốc phenol với nhau nên nhựa resol có cấu trúc phân nhánh cao hơn novolac.

Xem thêm: MÁY PHÂN TÍCH HÀM LƯỢNG CACBON ĐEN SCITEQ – ĐAN MẠCH: 

Hình 3. Máy phân tích hàm lượng cacbon đen Sciteq – Đan Mạch

Tính chất:

1. Tính ổn định nhiệt

Khi đóng rắn, sản phẩm cứng, ổn định kích thước và cấu trúc ngay ở điều kiện khắc nghiệt nhất.

2. Khả năng liên kết cao, kháng hóa chất tốt

- Nhựa phenolic là chất liên kết, liên kết chắc với nhiều hợp chất (vô cơ, hữu cơ) và các vật liệu gia cường để tạo nên vật liệu lý tưởng, PF dễ dàng thấm sâu vào cấu trúc chất nền. Khi đóng rắn vật liệu có đặc tính bền cơ, nhiệt, lý, hóa cao.

- Nhựa phenolic có khả năng thích ứng với môi trường hóa chất vì Polyphenol formaldehyde cung cấp một lá chắn không thấm nước để bảo vệ chất nền trước tác động ăn mòn của hóa chất.

- Mức độ thải khí và chất độc thấp, khi cháy tạo H2, CO2, H.C. Sản phẩm có khả năng chống chảy cao đặc biệt khi trộn với chất độn vô cơ, khi cháy ít tạo khói.

3. Hàm lượng carbon cao

- Trong điều kiện oxy hóa ở nhiệt độ cao hơn điểm phân hủy, nhựa PF cho hàm lượng carbon cao hơn nhiều so với các loại nhựa khác.

- Trong môi trường trơ ở nhiệt độ 600oC (khoảng 2000 oF) nhựa PF chuyển thành carbon có cấu trúc giống carbon trong thủy tinh – vật liệu này giống như vật liệu ceramic.

4. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất

- Cấu tạo hóa học của nguyên liệu

+ Muốn tạo nhựa không nóng chảy, không hòa tan thì đa tụ từ formaldehyde và furforol.

+ Họ aldehyde: acetaldehyde, aldehyde butyric có hoạt tính kém hơn sơ với fomaldehyde nên không có khả năng tạo nhựa có cấu trúc không gian.

- Độ pH của môi trường

+ pH < 7: rượu oxylbenzolic tạo thành từ phenol và fomaldehyde không bền, nhanh chóng ngưng tụ với nhau hoặc ngưng tụ với phenol (khi đun nóng), tạo thành nhựa nhiệt dẻo.

+ pH > 7: rượu oxybenzolic tạo từ phenol và HCHO tạo ra di, tri methylol phenol và cứ tiếp tục trùng ngưng với nhau hoặc phenol để tạo thành nhựa nhiệt rắn.

- Ảnh hưởng của chất xúc tác 

+ Xúc tác acid vô cơ: màu tối

+ Xúc tác acid hữu cơ: màu sáng

+ Xúc tác kiềm mạnh: màu tối

+ Xúc tác kiềm yếu: màu vàng sáng

Xem thêm: MÁY ĐO TỶ TRỌNG KHỐI SCITEQ – ĐAN MẠCH: 

 

Hình 4. Máy đo tỷ trọng khối Sciteq – Đan Mạch

Ứng dụng:

Chất kết dính: Do ái lực giữa nhựa và gỗ lớn.

Lớp phủ: Khả năng kháng hóa chất tốt nên thường được ứng dụng làm sơn phủ bề măt của tàu hỏa, bể chứa, thiết bị truyền nhiệt.

Composite: Làm vật liệu nề trong sản xuất composite chịu lửa và độc tính cao. Vì nền nhựa PF tương thích với nhiều loại sợi tổng hợp và chất độn khác nhau nên vật liệu composite có độ bền tốt ở nhiệt độ cao trong nhiều môi trường khác nhau.

Sợi Felt: Nhựa phenolic sử dụng sợi tái sinh hoặc sợi nguyên chất để sản xuất vật liệu cách nhiệt, cách âm trong công nghệ ô tô, thiết bị gia dụng.

Foam: Nhựa phenolic cùng chất khâu mạng, chất hoạt động bề mặt, chất thổi tạo thành foam dùng làm vật liệu cách nhiệt trong công nghiệp xây dựng, kỹ thuật trong ứng dụng sưởi ấm, điều hòa.

Vật liệu chịu lửa: Hàm lượng carbon cao, chống mài mòn nên nhựa PF dùng trong sản xuất gạch chịu lửa, vòi phun.

Xem thêm: CÁC THIẾT BỊ CỦA NHÀ CUNG CẤP SCITEQ – ĐAN MẠCH:

 

Xem thêm: CÁC THIẾT BỊ CỦA NHÀ CUNG CẤP SALT – HÀN QUỐC:

 

Xem thêm: CÁC THIẾT BỊ CỦA NHÀ CUNG CẤP CONCEPT – ANH QUỐC:

 

Tham khảo thêm các thiết bị phân tích chuyên ngành Vật liệu tại:

CÔNG TY TNHH BETA TECHNOLOGY 

Địa chỉ: Số nhà 17, Đường số 12, Khu dân cư Cityland Park Hills,  Phường 10, Quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh

Điện thoại: (+84) 2862 727 095  –  0983 072 785

Email: admin@betatechco.com 

Website: betatechco.com  ;  thietbihoanghiem.com

Vui lòng liên hệ chúng tôi để được tư vấn chi tiết - Hotline: 0903 042 747

Các tin khác

Tin Tức

Độ chịu mài mòn

Độ chịu mài mòn

Phương pháp thử để xác định độ chịu mài mòn của cao su bằng thiết bị trống...

Máy đo lưu biến

Máy đo lưu biến

Lưu biến học là một ngành khoa học nghiên cứu sự biến dạng và dòng chảy của...

Độ giãn dài

Độ giãn dài

Đối với các vật liệu không có biểu hiện chảy không liên tục: lực lớn nhất...

Khí hiệu chuẩn

Khí hiệu chuẩn

Khí hiệu chuẩn hay khí chuẩn là hỗn hợp khí hoặc khí tham chiếu được dùng làm...

Nitơ trong nước thải

Nitơ trong nước thải

Nitơ là một trong những nguyên tố có vai trò quan trọng trong sự hình thành sự sống...

Cảm biến cân Loadcell

Cảm biến cân Loadcell

Cảm biến cân Loadcell là gì? Khi nào cần sử dụng và các ứng dụng thiết thực của...

Đơn vị đo độ cứng

Đơn vị đo độ cứng

Đơn vị đo độ cứng là gì? Sư thật thú vị về độ cứng HRC. Độ cứng là một...

Máy trộn tmr là gì?

Máy trộn tmr là gì?

Nhu cầu sử dụng các loại vật phẩm của con người ngày càng tăng. Do đó, việc...

Máy quang phổ lăng kính

Máy quang phổ lăng kính

Hiện nay, có rất nhiều thiết bị công nghệ được áp dụng vào đời sống sinh hoạt...

Loadcell là gì?

Loadcell là gì?

Loadcell là gì là câu hỏi mà rất nhiều người thắc mắc. Hiện nay, các thiết bị...

Video

  • MÁY TRỘN THỨC ĂN BRASSUS H8 - CELIKEL
  • MÁY TRỘN THỨC ĂN TRỤC ĐỨNG CHARGER
  • ỨNG DỤNG HỆ THỐNG QUÉT CT CÔNG NGHIỆP - RX SOLUTIONS
  • HỆ THỐNG QUÉT CT X-RAY 3D CHO SPARE PARTS SIZE NHỎ/VỪA
  • ALYTECH GASMIX  - THIẾT BỊ CHUẨN BỊ KHÍ CHUẨN HÀNG ĐẦU
  • DVLS Video on Hydrogenation and Methylation of Fatty Acids
  • Thiết bị chứng cất xăng dầu tự động NDI 450 (ASTM D 86)
  • Thiết Bị Xác Định Điểm Chớp Cháy Cốc Kín Tự Động NPM 450 (NORMALAB) ASTM D 93
  • SCITEQ Impact test B50
  • NORMALAB - chuyên phân tích sản phẩm xăng dầu
  • Sampling and Analysis of Liquefied Gases using the DVLS Liquefied Gas Injector
  • Thiết Bị Phân Tích Béo SoxROC Extraction Unit (OPSIS LiquidLINE)
  • SP10 Smoke Point Tester D1322
  • Video X NIR Reveal
  • NIR Forage Analyzer - AgriNIR™
Zalo
favebook