酚醛电木纸(bakelite paper;hard paper)也称酚醛浸渍纸或浸渍绝缘纸(bakelized paper),实质是一种酚醛塑料。在酚醛树脂中加入添加剂,经过加热和加压,使长链分子跟添加剂中的甲醛作用,造成分子链间发生交联,便形成了体型结构。分为未漂和漂白两种类型的产品。
简介酚醛电木纸的纸面平滑,具有良好的机械强度、绝缘性能和一定的防水性能。纸内无金属和其他导电杂质。用来漂或漂白的硫酸盐木浆为原料,经长纤维游离状打浆,不施胶,在长网造纸机上抄造制成原纸。原纸用酚醛树脂浸渍后,再经干燥、固化、热压,使树脂在纸页中聚合,从而形成电木状的材料。用于制作电业设备上的板材、管材和其他成型品。1
性能分析对机械强度的影响
把各种填料酚醛塑件放在200℃环境中,经1000小时后的拉伸强度和弯曲强度比较:用玻纤增强的塑件受温度的影响极小。木粉填料的酚醛电木纸件在90~100℃时,拉伸强度急速降低,而石棉填料,则变化不大。
酚醛电木纸中的水氧基对水的亲和性强,容易吸湿。塑件吸湿后体积膨胀,产生内应力,会翘曲变形。一般吸湿3%,弯曲强度要降低25%左右。随着含水率增加,冲击强度逐渐提高,而拉伸强度和弯曲强度则明显降低。
对电性能的影响
酚醛电木纸的电性能根据树脂和填料种类含量的不同,有较大的变化。而受湿度和温度影响时,绝缘性能的变化更大。
酚醛树脂的电绝缘性能同机械强度降低的倾向是一致的。塑料的绝缘能力能间接地反映出机械强度。但是塑料的体积电阻不遵守此规律,往往机械强度已降低50%,而体积电阻还未出现下降趋势。试验证明,石棉和玻纤填料的酚醛塑件,在150℃以上的高温中能长期维持稳定的电性能和机械性能。
酚醛电木纸的吸湿量同填料的种类直接有关。把各种酚醛塑件放在24℃水中浸渍,吸水量分别为:石棉填料1.2%,短纤维填料5.4%,布屑填料6.8%,木粉填料8.4%。当含水率在2~3%之间时,电性能变化不太大,如果达到5%以上时,则电性能迅速下降。
对尺寸稳定性的影响
虽然酚醛塑件的尺寸稳定性好,蠕变极微小,这仅仅是指同其他塑料比较而言。但是它受湿度和温度影响后也会发生若干尺寸变化的,这对高精度的机械零件来说,必须了解其使用环境同尺寸变化的关系。
在低温干燥的冬季收缩比较厉害,在高温湿的夏季收缩较少,甚至膨胀,这种现象称为塑件的呼吸。酚醛塑件的呼吸同塑料中排出水分或从外部吸湿有密切关系。在相对湿度为100%,温度为50℃的湿热条件下,塑件尺寸达到平衡的时间只有室温状态下的一半。含水量0.1% 的材料成型塑料,其尺寸稳定性很差。温度达到150℃,酚醛塑件收缩趋向平衡,温度再往上升时,塑件又会继续收缩。2
应用酚醛电木纸广泛用作电绝缘材料、家具零件、日用品、工艺品等。此外,还用作耐酸用的石棉酚醛塑料、作绝缘用的涂胶纸、涂胶布、作绝缘隔音用的酚醛泡沫塑料和蜂窝塑料等。3
酚醛层压塑料用浸渍过酚醛树脂溶液的片状填料制成,可制成各种型材和板材。根据所用填料不同,有纸质、布质、木质、石棉和玻璃布等各种层压塑料。布质及玻璃布酚醛层压塑料具有优良的力学性能、耐油性能和一定的介电性能,用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及电工结构材料和电气绝缘村料、木质层压塑料适用于作水润滑冷却下的轴承及齿轮等。石棉布层压塑料主要用于高温下工作的零件。
酚醛纤维状压塑料可以加热模压成各种复杂的机械零件和电器零件,具有优良的电气绝缘性能、耐热、耐水、耐磨。可制作各种线圈架、接线板、电动工具外壳、风扇叶子、耐酸泵叶轮、齿轮、凸轮等。1
电木电木是塑料中第一个投入工业生产的品种,电木的化学名称叫酚醛塑料,它具有较高的机械强度、良好的绝缘性,耐热、耐腐蚀,因此常用于制造电器材料,如开关、灯头、耳机、电话机壳、仪表壳等,“电木”由此而得名。电木的特性是不吸水、不导电、耐高温、强度高,多用在电器上,因像木头一样绝缘性高可塑性好,所以被叫做“电木”。电木是用粉状的酚醛树脂,加进锯木屑、石棉或陶土等混合後,在高温下用模子压出成品,其中酚醛树脂是世界第一种人工合成的树脂。2
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李雪梅 - 副教授 - 西南大学