페놀 플라스틱은 일반적으로 베이클라이트로 알려져 있으며, 단단하고 부서지기 쉬운 열경화성 플라스틱입니다. 페놀 수지를 기반으로 하는 플라스틱은 일반적으로 페놀 플라스틱이라고 합니다. 이들은 가장 중요한 유형의 열경화성 플라스틱 전기절연재료, 가구부품, 일용품, 공예품 등으로 널리 사용됩니다.
개요
페놀 플라스틱은 일반적으로 베이클라이트로 알려져 있으며, 1872년에 발명되어 1909년에 산업 생산에 들어갔습니다. 세계에서 가장 오래된 플라스틱이며, 페놀 수지를 기본 재료로 하는 플라스틱의 총칭이며, 가장 중요한 열경화성 플라스틱 유형입니다. 일반적으로 비적층 페놀 플라스틱과 적층 페놀 플라스틱의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 비적층 페놀 플라스틱은 주조 페놀 플라스틱과 프레스 페놀 플라스틱으로 나눌 수 있습니다. 전기 절연 재료, 가구 부품, 일용품, 수공예품 등으로 널리 사용됩니다. 또한 주로 내산성에 사용되는 석면 페놀 플라스틱, 단열에 사용되는 고무화 종이 및 고무화 천, 단열 및 방음에 사용되는 페놀 폼 플라스틱 및 벌집 플라스틱 등이 있습니다.
기본 정보
페놀 플라스틱 : 페놀 수지를 기반으로 한 플라스틱.
비중 : 1.5-2.0 g/cm³
성형 수축률: 0.5-1.0%
성형온도 : 150-170℃
재료 특성: 페놀 플라스틱은 일반적으로 베이클라이트 파우더로 알려진 단단하고 부서지기 쉬운 열경화성 플라스틱입니다. 높은 기계적 강도, 인성 및 내마모성, 치수 안정성, 내식성 및 우수한 전기 절연 특성을 가지고 있습니다. 전기 제품 및 계측기의 절연체 구성 요소를 만드는 데 적합하며 덥고 습한 조건에서 사용할 수 있습니다.
성형성능
1. 성형성은 좋지만 수축과 방향성은 일반적으로 아미노플라스틱보다 크고 수분 휘발성 물질을 함유하고 있습니다. 성형 전에 예열해야 하며 성형 과정에서 공기를 배출해야 합니다. 예열하지 않으면 금형 온도와 성형 압력을 높여야 합니다.
2. 금형 온도는 유동성에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 160℃를 초과하면 유동성이 급격히 감소합니다.
3. 경화 속도는 일반적으로 아미노플라스틱보다 느리고 경화 중에 방출되는 열이 큽니다. 두꺼운 벽의 대형 플라스틱 부품의 내부 온도는 쉽게 너무 높고 고르지 않은 경화 및 과열이 발생하기 쉽습니다.
가공 예열
중요성
페놀 플라스틱은 일반적으로 고주파 예열기(고주파 예열기)를 사용하여 예열합니다. 고주파 예열기로 가열된 페놀 성형 컴파운드는 유동성을 높이고, 다이캐스팅 시간을 단축하고, 재료의 내부 응력을 제거하고, 제품 수분을 제거할 수 있습니다. 완제품의 질감을 줄이고 매끄러움을 개선하고, 재료의 양을 절약하고, 금형의 수명을 연장할 수 있습니다. 전자 부품 및 전기 성형 전에 성형 컴파운드 분말(케이크)을 예열하고 부드럽게 하여 제품 품질, 절연 성능 및 기계적 특성을 개선합니다.
기계 선택
페놀성형물의 형상에 따라 가열장비를 선택하세요.
예열기는 전극에 따라 평전극형, 롤러전극형(드럼형, 턴테이블형)으로 구분됩니다.
- 분말, 과립상태, 불규칙한 케이크상태의 소재선정 : 평판전극형
- 성형 실린더용 재료 선택: 롤러 전극 유형
- 분말 및 입상 재료의 경우 회전 디스크 전극 유형을 선택할 수도 있습니다(롤러 전극 예열 효과를 얻기 위해 성형 재료를 미리 성형할 필요가 없습니다).
온도 및 습도의 영향
기계적 강도에 미치는 영향
200°C 환경에서 1,000시간 후 다양한 충전 페놀 플라스틱 부품의 인장 강도와 굽힘 강도 비교: 유리 섬유로 강화된 플라스틱 부품은 온도의 영향을 최소화합니다. 목재 가루로 충전된 페놀 플라스틱 부품의 인장 강도는 90~100°C에서 빠르게 감소하는 반면, 석면 충전재의 인장 강도는 크게 변하지 않습니다.
페놀 플라스틱의 물 산소 그룹은 물과 강한 친화력을 가지고 있으며, 수분을 흡수하기 쉽습니다. 플라스틱 부품은 수분을 흡수한 후 부피가 팽창하여 내부 응력을 일으키고 뒤틀림과 변형을 일으킵니다. 일반적으로 수분 흡수율은 3%이고 굽힘 강도는 약 25% 감소합니다. 수분 함량이 증가함에 따라 충격 강도는 점차 증가하는 반면 인장 강도와 굽힘 강도는 상당히 감소합니다.
전기적 특성에 미치는 영향
페놀 플라스틱의 전기적 특성은 수지와 필러 함량에 따라 크게 다릅니다. 습도와 온도의 영향을 받으면 절연 성능이 더욱 크게 변합니다.
페놀 수지의 전기 절연 특성은 기계적 강도가 감소하는 경향과 일치합니다. 플라스틱의 절연 능력은 기계적 강도를 간접적으로 반영할 수 있습니다. 그러나 플라스틱의 체적 저항은 이 규칙을 따르지 않습니다. 종종 기계적 강도는 50% 감소했지만 체적 저항은 아직 감소 추세를 보이지 않았습니다. 석면 및 유리 섬유 필러가 있는 페놀 플라스틱 부품은 150°C 이상의 고온에서 장기간 안정적인 전기적 및 기계적 특성을 유지할 수 있다는 것이 테스트에서 입증되었습니다.
페놀 플라스틱의 수분 흡수율은 필러의 종류와 직접적으로 관련이 있습니다. 다양한 페놀 플라스틱 부품을 24°C의 물에 담그십시오. 수분 흡수량은 다음과 같습니다. 석면 필러의 경우 1.2%, 단섬유 필러의 경우 5.4%, 천 조각 필러의 경우 6.8%, 목분 필러의 경우 8.4%입니다. 수분 함량이 2~3%일 때 전기적 특성은 크게 변하지 않습니다. 5%를 넘으면 전기적 특성이 급격히 떨어집니다.
치수 안정성에 미치는 영향
페놀 플라스틱 부품은 치수 안정성이 좋고 크립이 최소이지만, 이는 다른 플라스틱과 비교한 것일 뿐입니다. 그러나 습도와 온도의 영향을 받으면 치수가 약간 변합니다. 고정밀 기계 부품의 경우 사용 환경과 치수 변화 간의 관계를 이해하는 것이 필요합니다.
수축은 저온 건조한 겨울에 더 심하고, 더운 여름철에는 수축이 적거나 더 커집니다. 이러한 현상을 플라스틱 부품의 호흡이라고 합니다. 페놀 플라스틱 부품의 호흡은 플라스틱에서 수분이 배출되거나 외부에서 수분이 흡수되는 것과 밀접한 관련이 있습니다. 상대 습도가 100%이고 온도가 50°C인 더운 습한 조건에서 플라스틱 부품의 크기가 평형에 도달하는 데 걸리는 시간은 실온의 절반에 불과합니다. 수분 함량이 0.1%인 재료로 성형된 플라스틱은 치수 안정성이 좋지 않습니다. 온도가 150°C에 도달하면 페놀 플라스틱 부품의 수축이 균형을 이루는 경향이 있습니다. 온도가 더 상승하면 플라스틱 부품이 계속 수축됩니다.
내식성
필러가 없는 순수 페놀 수지는 무기산의 공격에 거의 면역이 있으며, 대부분의 탄화수소와 염화물에 불용성이며, 케톤과 에탄올에 불용성입니다. 그러나 진한 황산, 질산, 고온 크롬산, 발연 황산, 알칼리 및 산화제와 같은 부식에는 저항성이 없습니다. 페놀 플라스틱도 위의 특성을 가지고 있지만, 내식성을 연구할 때 필러의 내식성도 고려해야 합니다.
다양한 필러 페놀 플라스틱(PF)의 성능
| 성능 | 주조 제품 | 목분 충전 | 래그 스터핑 | 미네랄파우더 충진 |
| (필러 없음) | ||||
| 상대 밀도 | 1.34 | 1.35 ~ 1.4 | 1.34 ~ 1.38 | 1.9 ~ 2.0 |
| 인장 강도 / MPa | 28 ~ 70 | 35 ~ 56 | 35 ~ 56 | 21 ~ 56 |
| 굽힘 강도/MPa | 49 ~ 84 | 56 ~ 84 | 56 ~ 84 | 56 ~ 84 |
| 전단강도/MPa | 42 ~ 56 | 56 ~ 70 | 70 ~ 105 | 28 ~ 105 |
| 압축강도/MPa | 70 ~ 175 | 105 ~ 245 | 140 ~ 224 | 140 ~ 224 |
| 노치 충격 강도/(Kj/m) | 1 ~ 3.25 | 0.54 ~ 2.7 | 1.66 ~ 16.6 | 1.36 ~ 8.15 |
| 선팽창계수/(×10K) | 3 ~ 8 | 3 ~ 6 | 2 ~ 6 | 2 ~ 6 |
| 유전율 | 4 | 5 ~ 15 | 5 ~ 10 | 5 ~ 10 |
| 유전 강도/(kV/mm) | 8 ~ 12 | 4 ~ 12 | 4 ~ 10 | 4 ~ 10 |
| 체적 저항율/Ω·cm | 1012 ~ 1014 | 109 ~ 1012 | 108 ~ 1010 | 109 ~ 1012 |
수정
페놀 플라스틱의 주요 단점은 취성, 아크 저항성 저하, 주파수에 따라 변하는 유전 특성입니다. 따라서 생산 응용 분야에서는 페놀 수지의 단점을 보완하기 위해 개질 방법을 사용합니다. 페놀 플라스틱의 성능은 페놀 수지(주로 열가소성 수지) 다른 유형의 폴리머와 함께. 일반적으로 사용되는 폴리머 화합물은 다음과 같습니다. 폴리 아미드 수지, 폴리 염화 비닐 수지, 니트릴 고무, 폴리 프로필렌 수지 등. 예를 들어, 폴리염화비닐과 혼합한 후, 기계적 강도, 내열성, 유전 특성, 내산성, 내수성 등을 개선할 수 있으며, 착색성이 더 좋습니다. 페놀 수지와 니트릴 고무를 기반으로 한 베이클라이트 분말은 부품의 충격 강도를 크게 개선할 수 있습니다. 페놀 수지, 폴리아미드 수지 및 무기 충전재(예: 운모 및 장석)의 혼합물로 만든 베이클라이트 분말은 유전 특성이 더 높고, 그 제품은 고온, 고주파 및 고압 조건에서 사용할 수 있습니다.
사용
페놀수지는 전기절연재, 가구부품, 일용품, 수공예품 등으로 널리 쓰이고 있으며, 이외에도 내산성 석면페놀수지, 고무코팅지 및 절연테이프, 페놀수지 거품 플라스틱 그리고 단열 및 방음용 벌집 플라스틱 등
페놀 라미네이트 플라스틱은 페놀 수지 용액으로 함침된 시트 필러로 만들어지며 다양한 프로파일과 플레이트로 만들 수 있습니다. 사용된 필러에 따라 종이, 천, 목재, 석면 및 유리 천과 같은 다양한 라미네이트 플라스틱이 있습니다. 천 및 유리 천 페놀 라미네이트 플라스틱은 우수한 기계적 특성, 내유성 및 특정 유전 특성을 가지고 있습니다. 기어, 베어링 부시, 가이드 휠, 무소음 기어, 베어링 및 전기 구조 재료, 전기 절연 재료 및 목재 층을 제조하는 데 사용됩니다. 압축 플라스틱은 물 윤활 및 냉각 하에서 베어링 및 기어에 적합합니다. 석면 천 라미네이트 플라스틱은 주로 고온에서 작동하는 부품에 사용됩니다.
페놀 섬유 프레스 플라스틱은 가열하여 다양한 복잡한 기계 부품 및 전기 부품으로 성형할 수 있습니다. 우수한 전기 절연 특성, 내열성, 내수성 및 내마모성을 가지고 있습니다. 다양한 코일 프레임, 배선 보드, 전동 공구 케이스, 팬 블레이드, 내산성 펌프 임펠러, 기어, 캠 등을 생산할 수 있습니다.
성능
성형 수축
페놀 수지의 성형 수축은 수지 구성, 필러 유형, 수분 함량, 성형 조건 등 여러 요인에 따라 결정됩니다.
| 필러 | 수축% |
| 유리 섬유 | 0.05 ~ 0.2 |
| 석면+운모 | 0.2 ~ 0.4 |
| 석면 | 0.3 ~ 0.5 |
| 목분 + 석면 | 0.5 ~ 0.6 |
| 목재 가루, 종이 조각, 천 조각 | 0.6 ~ 0.8 |
| 합성 섬유 | 1 ~ 1.4 |
내열성
실용적인 관점에서 다양한 충전제가 첨가된 페놀 플라스틱의 사용 온도는 다음과 같습니다. 무기 충전제의 경우 160°C, 유기 충전제의 경우 140°C; 유리 섬유와 석면 충전제의 최고 사용 온도는 170~180°C입니다.
현재 상황 분석
페놀 플라스틱은 뛰어난 내열성과 좋은 비용 성능으로 인해 다른 범용 플라스틱이 따라올 수 없는 장점을 여전히 가지고 있습니다. 중국이 세계 전자 및 전기 제품 및 조리기구의 주요 생산국이 되면서 매년 많은 수의 제품이 수출되고 있으며, 이는 페놀 플라스틱 생산의 급속한 성장을 주도했습니다. 중국의 페놀 플라스틱 생산량은 세계 최고 수준이며 국내 시장 소비는 글로벌 시장의 1/2를 차지합니다.
중국에는 40개가 넘는 페놀 플라스틱 원료 분말 제조업체가 있습니다. 생산량과 제품 사양이 더 큰 주요 회사로는 상하이 유라시아 합성 재료 회사, 상하이 쌍수 플라스틱 공장, 원저우 남중국 화학 회사 등이 있습니다. 다양한 유형의 페놀을 생산하는 하류 제조업체는 약 10,000개입니다. 플라스틱 제품, 주로 다양한 전자 및 전기 제품, 조리기구 손잡이, 자동차 브레이크 패드 및 내열 플라스틱 부속품, 유리 섬유 제품 및 기타 분야의 회로 기판 및 내열성 저항 부속품 분야에 분포되어 있습니다. 국가 페놀 수지 및 플라스틱 산업 협력 그룹의 조사 통계에 따르면 180,000년 중국의 페놀 플라스틱 생산량은 2001만 톤이었으며, 그 중 사출 플라스틱이 30%를 차지했습니다. 2002년 페놀 플라스틱 생산량은 2001년과 기본적으로 동일했습니다. 2002년 페놀 수지 및 플라스틱은 27,872톤 수출되어 전년 대비 42% 증가했습니다. 94,464톤 수입되어 전년 대비 18.8% 증가했습니다. 2002년 중국의 페놀 플라스틱 시장 소비량은 약 250,000만 톤으로 성장률은 3%였습니다.
경제 발전에 따라 페놀 수지와 플라스틱의 많은 새로운 응용 분야가 끊임없이 개발되고 있습니다. 실험 결과 페놀 수지와 플라스틱 제품은 내열성과 난연성이 우수할 뿐만 아니라 연소 후 독성 연기가 덜 발생합니다. 도시 화재 사망 원인 1위는 건물에서 화학 건축 자재를 태워 발생하는 독성 연기입니다. 터널 교통이 증가하고 고층 빌딩이 늘어나면서 페놀 플라스틱은 특히 엄격한 방화 요구 사항이 있는 응용 분야에 적합합니다. 도시 지하철 차량과 고층 건축 자재의 플라스틱 제품은 다양한 유형의 페놀 플라스틱 복합 재료를 점점 더 많이 사용하고 있습니다.
페놀 플라스틱은 충격 저항성이 낮지만, 지속적으로 개발되는 개량 개질 기술은 이 결함을 개선했습니다. 과학 연구 기관의 최신 연구 결과에 따르면, 니트릴 고무로 개질하면 페놀 플라스틱의 충격 강도를 크게 향상시킬 수 있습니다. 니트릴 고무의 양이 2%에 불과할 때 페놀 플라스틱의 충격 강도는 100% 증가할 수 있습니다. 니트릴 고무의 양이 증가함에 따라 페놀 플라스틱의 충격 강도는 더욱 증가하고 연화점은 증가하고 겔화 시간은 단축됩니다.
페놀수지와 플라스틱 산업이 현재 직면한 어려움은 원료 페놀의 공급이 부족하고 가격이 급등한 것입니다. 페놀 가격은 한 달 전 6,500위안(톤 가격, 아래 동일)에서 약 9,000위안으로 상승했습니다. 이는 주로 중국의 페놀 생산이 수요의 50%만 충족할 수 있고 수입이 큰 비중을 차지하기 때문입니다. 중국은 수입 페놀에 대한 반덤핑 조치를 시행하여 수입을 줄이고 페놀 가격을 급등시킬 것입니다. 18년 2012월 2013일 저장성 춘안에서 열린 페놀수지 및 플라스틱 산업 컨퍼런스에서 참여 기업은 현재 XNUMX년 페놀 가격으로 생산하면 산업 전체에 손실이 발생할 것이라고 만장일치로 믿었습니다.
실험 부분
실험용 원료
열가소성 페놀수지(노볼락): 브랜드 번호 2123,
열경화성 페놀수지(레졸) : 상품번호 2124,
절단 알칼리 무함유 유리 섬유: 길이 1~6mm, 직경 1~3μm, Zhejiang Jushi Group에서 생산
기타 첨가물은 산업용 제품입니다.
사출성형 플라스틱 포뮬라
| 조성 | 비율/% (질량) |
| 열가소성 페놀수지 | 5 ~ 15 |
| 열경화성 페놀수지 | 25 ~ 35 |
| 복합 경화제 | 2 ~ 5 |
| 유리 섬유 | 40 ~ 50 |
| 미네랄 파우더 | 5 ~ 15 |
| 기타 첨가제 | 2 ~ 5 |
사출 플라스틱 성능 특성 분석
1. 외관이 우수하고 열 안정성이 우수함
시험 샘플(120×15×10mm)을 200°C 오븐에 3시간 동안 두었다가, 온도를 250°C로 올리고 1시간 동안 유지한 후, 온도를 계속 높여 300°C로 올리고 2시간 동안 유지한 후, 온도를 계속 높여 370°C로 1시간 동안 유지한 후, 샘플을 꺼내서 샘플 표면을 관찰한다. 물집, 균열 또는 굽힘 변형이 없으면 샘플이 이 온도 시간 내에 외관 열 안정성 시험을 통과했음을 의미하고, 그 반대의 경우도 마찬가지다.
2. 사출성형품의 기계적 성질, 열적 성질, 전기적 성질은 중국 페놀성형 컴파운드 표준 GB1404-95에 따라 테스트됩니다.
