由人工合成一类高分子聚合物。为粘稠液体或加热可软化的固体,受热时通常有熔融或软化的温度范围,在外力作用下可呈塑性流动状态,某些性质与天然树脂相似。生产合成树脂的原料来源丰富,早期以煤焦油产品和电石碳化钙为主,现多以石油和天然气的产品为主,如乙烯、丙烯、苯、甲醛及尿素等。合成树脂的生产方法采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、熔融聚合和界面缩聚等。
合成树脂种类繁多。按主链结构有碳链、杂链和非碳链合成树脂;按合成反应特征有加聚型和缩聚型合成树脂。实际应用中,常按其热行为分为热塑性树脂和热固性树脂。其中,热塑性树脂有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。热固性树脂有酚醛树脂和脲醛树脂,环氧树脂,氟树脂,不饱和聚酯和聚氨酯等。
本体聚合
本体聚合是单体在引发剂或热、光、辐射的作用下,不加其他介质进行的聚合过程。特点是产品纯洁,不需复杂的分离、提纯,操作较简单,生产设备利用率高。可以直接生产管材、板材等质品,故又称块状聚合。缺点是物料粘度随着聚和反应的进行而不断增加,混合和传热困难,反应器温度不易控制。本体聚合法常用于聚加基丙烯酸甲酯(俗称有机玻璃)、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚酰胺等树酯的生产。
悬浮聚合
悬浮聚合是指单体在机械搅拌或振荡和分散剂的作用下,单体分散成液滴,通常悬浮于水中进行的聚合过程,故又称珠状聚合。特点是:反应器内有大量水,物料粘度低,容易传热和控制;聚合后只需经过简单的分离、洗涤、干燥等工序,即得树脂产品,可直接用于成型加工;产品较纯净、均匀。缺点是反应器生产能力和产品纯度不及本体聚合法,而且,不能采用连续法进行生产。悬浮聚合在工业上应用很广。75聚氯乙烯树脂采用悬浮聚合法,聚苯乙烯也主要采用悬浮聚合法生产。反应器也逐渐大型化。
一些树木的分泌物常会形成树脂,不过琥珀却是树脂的化石,虫胶虽然也被看成树脂,但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆,初只用作木材的防腐剂,但随着电机的发明又成为早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后,天然产物已无法满足电气化的需要,促使人们不得不寻找新的廉价代用品。
合成树脂是塑料的主要成分,其在塑料中的含量一般在40~由于含量大,而且树脂的性质常常决定了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。其实树脂与塑料是两个不同的概念。树脂是一种未加工的原始聚合物,它不仅用于制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。而塑料除了极少一部分含树脂外,绝大多数的塑料,除了主要组分树脂外,还需要加入其他物质。
人工合成树脂是从煤炭(煤焦油)、石油通过聚合或缩合所得高分子化合物。人类早发现的树脂是从树上分泌物的脂状物,有多种成分组成,如松香等。由于“脂”来源于“树”,故名树脂。人工合成的高分子化合物,即人工合成树脂问世后继续沿用树脂这一名称。
合成树脂是利用化学合成的方法生产出来的一种与天然树脂类似的有机高分子材料,具备或超过天然树脂所具有的特性。若以合成树脂为基料,加上染料或颜料及各种助剂等辅助材料,经过加工,即可制成具有一定特性的可塑材料,通常称为“塑料”。
树脂有一些是液态的,像水一样稀;有一些是固态的,和石头一样硬;还有一些是半固态的,软绵绵的,像橡皮泥一样。于是储存或使用时便会出现各种问题。再加上树脂单使用时,很多性能上不去,性能大打折扣。所以,有些树脂就不得不使用液态的有机油溶剂进行溶解(有机油溶剂和水类似,都是液体,都可以溶解某些物质,只是水不含C分子,而有机溶剂含C,大部分与水不相容,要是混合在一起会变成不连续的相,可以看到有油滴在水中漂浮。),根据需要加入一些填料和颜料及其它助剂来提高拉伸强度、弯曲强度、耐高温及耐热性等等,这就成为了油漆。