酚醛树脂的乙醇溶液1g～1.5g放入聚速板中央的凹坑处,同时用秒表记时并开始用玻璃棒摊平和不断搅动,树脂逐渐变成粘稠起丝,直至起丝挑起即断时为终点,停止秒表,记录此时间,即为该树脂样品的150℃条件下的凝胶时间,以秒表表示。重复操作三次，同一树脂每次相差不应大于5s，取其平均值。

2﹑取一已恒重的称量瓶或坩埚，称量为m1 ，取1g左右的A阶酚醛树脂溶液于称量瓶中，称重总重为m2，然后将它放入80±2℃的恒温烘箱中处理60min，取出放入干燥器中冷却至室温，称量m3，则树脂含量Rc是指挥发剂后测出的溶液中树脂的百分比，即：

Rcm3_m1m2_m1100%

3﹑将称量为m3的试样再放入160±2℃恒温烘箱中处理60 min，取出在干燥器中冷却至室温后成称量为m4，则固体含量Sc是指A阶树脂进入C阶后树脂的百分比，即：

Scm4_m1m2_m1100%

挥发分Vc就是指B阶树脂进入C阶段树脂过程中放出的水和其他可挥发的成分所占B阶树脂的百分比，即：

Vcm3_m4m3_m1100%

高温固化绝对脱水量（m3-m4）和溶剂量（m2-m3）与树脂溶液总量（m2-m1）之比称为总挥发量Fc：

Fcm2_m4m2_m1100%

由此，Vc与Fc的区别是显而易见的。 4.浸胶布制作

（1） 选择玻璃布，国内的玻璃布分有碱和无碱，制层压板的多是无碱玻璃布。玻璃布规

2

格分号，号越大，厚度和单位面积质量也大，例如13号布为160g/m,18号布为240g/m2。注意经纬密度各是多少，布宽有900mm和1200mm等多种。 （2） 配置偶联剂水溶液，一般浓度为1‰—3‰，如树脂选用酚醛树脂，则偶联剂用

KH-570，一定不用KH-550。 （3） 配置树脂，对树脂要求是有明显的B阶段，并且浸胶布在常温下有5-7天以上的存

放期。这里提供三个配方供学生选用：

① ②

氨酚醛树脂的乙醇溶液，60%的胶含量； 环氧树脂（E-44）100质量份与胶含量为60%～65%的氨酚醛树脂100质量份混 在一起，经80℃搅拌反应脱水60min-90min，加少量丙酮调至含胶量60%可用③

于浸胶。

不饱和聚酯树脂184＃或199＃在聚合完毕时不加苯乙烯稀释就直接出料，冷却后为固体，取其100质量份用40份丙酮溶解，然后配入邻苯二甲酸而丙稀酯（DAP）15～20份，过氧化二异丙苯2份，过氧化苯甲酰0.3份，搅匀即可用

于浸渍玻璃布制备不饱和聚酯树脂浸胶布。

（4） 制备浸胶布的具体操作：按图1缩示。脱蜡炉温度调至400℃～430℃，偶联剂烘炉

为110℃～120℃，胶槽后的烘炉调至70℃～90℃，即可开机预浸。在收卷处取样分

析如下指标：挥发分高低﹑胶含量和不溶性树脂含量三项。如布发胶，收卷后不易

退卷，应提高后炉温度；反之要降低温度；含胶量有控胶辊的压力控制，一般在33%～37%。

（5） 注意浸胶布牵引速度快慢对上述三项亦有影响，一般控制在1.0m/min～3.0m/min

的速度为宜，但不能一概而论，因为牵引速度受很多因素影响，如脱蜡炉的长度﹑浸胶槽的形式与浸渍时间﹑后炉温度﹑树脂种类等。

（6） 浸胶布的质量指标也往往随层压制品的要求而有差别，千万不要对某些指标（如含

胶量35%左右）看成是不变的，产品的千变万化，浸胶布的质量指标数值最终还是要由产品质量来确定。

（7） 收卷密封装袋，待用。 5. 浸胶布铺层和层压成型

（1） 取浸胶布置于洁净平台上铺平，按规定尺寸剪裁，注意经纬密度不同的方向性； （2） 按公式（1）计算浸胶布用量

G=ρAh 公式（1） 式中：G—浸胶布总量；g ρ—层压板密度；g/cm3

A— 层压板面积；cm

h—板预定的厚度；cm

对15mm﹑10mm﹑4mm厚度的板各压制一块，以备其他实验用。

（3） 将单片预浸布按预定次序逐层对齐叠合，上﹑下面各放一张聚酯膜，并置于两不锈

钢薄板之间，然后一起放入层压机中。不锈钢板应对齐，以免压力偏斜，使试样厚度不均。

（4） 加热﹑加压分三个阶段进行：

预热阶段：温度100℃，压力5.0MPa，保温30min；

保温阶段：将温度升到165℃～170℃，压力6MPa～10MPa，时间60min～80min; 降温阶段：保压降温，随层压机冷却，待温度低于60℃后可卸压脱模取板，最后修边，目测层压板内部分层等缺陷。 6．力学性能测试

2

思考题

1﹑酚醛树脂凝胶时间测定中取树脂溶液的量多量少是否影响测量准确？为什么？

2﹑酚醛树脂与环氧树脂在固化过程中的差别可以了解为什么模压酚醛树脂模塑料（预浸料）时要中途放气1～3次的原因，也能了解不同著作中所指树脂挥发分的物理意义。 3﹑如玻璃布经纬密度不一样，在铺设预浸布时不按中面对称原则，会发生什么现象，不妨杂制备层压板时一试。

4﹑层压板可能出现哪些缺陷？又如何解决？ 5、层压板加压是否也有时机问题？

实验3 聚氨酯泡沫塑料的制备

一. 目的要求

（1） 通过聚氨酯泡沫塑料的制备，了解逐步聚合反应的特点 （2） 初步掌握原料组成对聚氨酯泡沫塑料的结构和性能的关系

（3） 掌握用一步法和半预法制备聚氨酯泡沫塑料的工艺过程

二. 原理

O聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，凡主链上交替出现

NHCO 基团的高

分子化合物，通称为聚氨酯。它的合成是以多异氰酸酯和多元醇化合物（聚酯多醇或多醚）的相互作用而得，根据所有原料官能团数目的不同，可以制成线型结构或体型结构的高分子聚合物，由于聚合物的结构不同，性能也不一样，利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料﹑橡胶﹑纤维﹑涂料﹑粘合计等。

泡沫塑料是聚氨酯合成材料主要品种之一，它的主要特征是具有多孔性，因而比重小，比强度高，根据所用原料的官能团﹑分子量的不同和配合的变化，可制成软质﹑半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料。

聚氨酯泡沫塑料在工业上有二种制造方法，即一步法和二步法（其中包括预聚体法和半预聚体法）。

1．预聚体法，该法首先将多异氰酸酯和多元醇反应生成预聚体，然后在预聚体中加入水及催化剂﹑表面活性剂等，使水与异氰酸酯基反应，在发泡的同时进行链增长（有时有部分交联反应）形成高分子化合物。

(n+1)OCNRNCOnHOROHOCNR( NH C O RO C NH R )OOnNCO

OOOmOCNRO(NHCROCNHRO)nNCOmH2O(NHCNHR(NHCOROCNHR)n)mmCO2

该法特别是由于预聚体已有一定粘度，涉及反应较单一，故发泡易于控制，但工艺较复杂。 2．半预聚体法。该法是将一部分多元醇和配方中全部多异氰酸酯进行反应，形成末端带有异氰酸酯基的低聚物和大量游离异氰酸酯的预聚体混合物，该混合物再与剩余部分多元醇﹑水﹑催化剂和表面活性剂进行混合发泡。

3．一步法。一步法发泡即是将多元醇﹑多异氰酸酯﹑水﹑催化剂﹑泡沫稳定剂等一次加入，使链长增长反应﹑发气反应及交联反应等在短时间内几乎同时进行。物料一并混合均匀后，几分钟便可制成具有较高分子量并有一定交联密度的泡沫塑料制品，该法工艺较简单，但必须控制好链增长反应和发气反应，本实验采用半预聚体法和一步法工艺。

三．主要试剂和仪器

甲苯二异氰酸酯（TDI）﹑多苯基多次甲基多异氰酸酯（PAPI）﹑三羟环氧丙烷聚醚（羟值480和56代号N—303﹑N—330）﹑二羟环氧乙烷聚醚（分子量900）﹑三乙烯二胺﹑辛酸亚锡﹑表面活性剂﹑发泡剂（CFCl3 等）﹑二正丁基胺﹑氯苯﹑异丙醇﹑盐酸。

四．实验步骤

（1）预聚体的制备

在装有搅拌器﹑温度计（不同回流装置）的150ml干燥三口瓶中，加入40克TDL，开动搅拌，并在搅拌下加入45克二官能团分子量为900的聚乙二醇醚树酯，在恒温水浴中控制反应体系的温度在50±1℃2小时，然后在90～120℃继续反应1小时，取样分析异氰酸基团的百分含量，当其接近或达到理论值时，反应完毕，其产物即为端异氰酸酯基的半预聚体，温度降至30℃出料，将其保存在干燥密封容器中待用。 （2）发泡试验

A．同学制备的半预聚体的发泡 配方：半预聚体 10克 聚醚 5克 辛酸亚锡 0.2% 表面活性剂 0.8% 三乙烯二胺 0.1% 水 0.1% B．一步法软质泡沫塑料

配方：N—33000 10克 TDL（80/20） 3.8克

辛酸亚锡 0.2%～0.4% 三乙烯二胺 0.1% 表面活性剂 0～0.8% 水 0.27克 C．一步法硬质泡沫塑料 配方：N—303 5.5克 PAPI 8克 辛酸亚锡 0.2% 三乙醇胺 0.5克 表面活性剂 0.8%

F11 1.5克 （4） 熟化

将泡沫在50～100℃的烘箱中熟化数小时。

五．游离异氰酸酯基含量分析

1．测定原理

预聚体（或TDI）与二正丁基胺发生加成反应，形成二正丁基胺盐，反应后，过量的二正丁基胺用盐酸标准液滴定。