PF: Phenol-Formaldehyd-Harz

TS

Duroplaste

Allgemeine Eigenschaften

Kurzer Name: PF

Name: Phenol-Formaldehyd-Harz


Phenol-Formaldehyd-Harze (PF) sind duroplastische Materialien, die durch Polykondensation von Phenol und Formaldehyd hergestellt werden. Das Phenol-Formaldehyd-Harz, Bakelit, war das erste vollsynthetische, industriell hergestellte Polymer. Da die Aushärtung von PF-Harzen eine Polykondensationsreaktion ist, werden Hochdrucktiegel empfohlen.

Strukturformel

INVENIO® FT-IR-Spektrometer gekoppelt mit NETZSCH thermogravimetrischem Analysator, der fortschrittliche thermische Analysefähigkeiten zeigt.

Eigenschaften

GlasübergangstemperaturDer Glasübergang gilt als eine der wichtigsten Eigenschaften amorpher und teilkristalliner Materialien, wie z.B. anorganische Gläser, amorphe Metalle, Polymere, Pharmazeutika und Lebensmittel, usw., und bezeichnet den Temperaturbereich, in dem sich die mechanischen Eigenschaften des Material von einem harten und spröden Zustand in einen weicheren, verformbaren oder gummiartigen Zustand ändern.Glasübergangstemperatur70 bis 120 °C
Schmelztemperaturen und SchmelzenthalpienDie Schmelzenthalpie einer Substanz, auch bekannt als latente Wärme, stellt ein Maß der Energiezufuhr dar, typischerweise Wärme, welche notwendig ist, um eine Substanz vom festen in den flüssigen Zustand zu überführen. Der Schmelzpunkt einer Substanz ist die Temperatur, bei der die Substanz von einem festen (kristallinen) in den flüssigen Zustand (isotrope Schmelze) übergeht.Schmelztemperatur-
Schmelz-Enthalpie-
Zersetzungstemperatur450 bis 555 °C
Elastizitätsmodul5600 bis 12000 MPa
Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung15 bis 50 *10-6/K
Spezifische Wärmekapazität (cp)Die spezifische Wärmekapazität oder Wärmekapazität ist eine messbare physikalische Größe, die dem Verhältnis der einem Objekt zugeführten Wärme zur resultierenden Temperaturänderung entspricht.Spezifische Wärmekapazität1,0 bis 1,3 J/(g*K)
WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit (λ mit der Einheit W/(m•K)) beschreibt den Transport von Energie - in Form von Wärme - durch einen Körper aufgrund eines Temperaturgefälles.Wärmeleitfähigkeit0,35 bis 0,70 W/(m*K)
DichteDie Massen-Dichte ist definiert als Verhältnis zwischen Masse und Volumen.Dichte1,40 bis 1,80 g/cm³
MorphologieDuroplast
Allgemeine EigenschaftenSehr hart und steif. Gute chemische Beständigkeit. Schwer entflammbar
VerarbeitungKomprimieren, Spritzgießen, Extrusionsgießen, Transfermolding, Schäumen
AnwendungenElektroindustrie (z.B. für Leiterplatten, Stecker). Bauindustrie (witterungsbeständiger Klebstoff, zur Herstellung von Dämmstoffen). Fahrzeugbau. Matrix für faserverstärkte Verbundwerkstoffe

NETZSCH Messung

DSC-Thermogramm, das endotherme und exotherme Übergänge zeigt, mit Temperaturdaten und Werten der spezifischen Wärmekapazität.
Probenmasse26,26 mg
Aufheizraten

5 K/min erste Aufheizung

10 K/min Abkühlung

20 K/min zweite Aufheizung

TiegelHochdruck-Stahltiegel, geschlossen
AtmosphäreN2 (40 ml/min)

Auswertung

Die erste Aufheizung (blau) zeigt einen Glasübergang bei ca. 48 °C (Mittelpunkt) mit einer überlappenden Enthalpierelaxation, gefolgt von einem mehrstufigen exothermen Aushärtungseffekt mit Spitzentemperaturen von 141 °C und 206 °C und einer Gesamtenthalpie von 191 J/g. Beim anschließenden zweiten Aufheizen (rot) verschob sich der Glasübergang auf ca. 72 °C (Mittelpunkt) als Folge der umfangreichen Aushärtung im vorangegangenen Aufheizschritt.

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