電木，（英文名：bakelite）酚醛塑料的俗名。酚醛塑料是以酚醛樹脂為基礎的熱固性塑料。由于在用酚醛樹脂制作時需加入木粉等填料，能提高韌性，它具有較高的機械強度、良好的絕緣性、耐熱性、耐腐蝕性，因此常用于制造電器材料，如開關、燈頭、耳機、電話機殼、儀表殼等，故俗稱電木或膠木。電木的問世，對工業發展具有重要的意義。
早在1872年，德國科學家A.V.拜爾發現苯酚和甲醛在酸存在下，能產生一種樹脂狀物質，這一發現為塑料誕生的起始。1907年，美籍比利時人L. H.貝克蘭在前人研究的基礎上，深入研究了苯酚與甲醛的反應，發明了酚醛塑料的生產方法，生產出了最早的合成塑料。1907-1909年，他進行了少量生產，1910年，他建成世界上第一個生產合成塑料的工廠，日產量為180公斤，主要用于電絕緣器材。第一次世界大戰以后，他又在英、法、意、加拿大、日本等國開設分廠，為油漆、釉料、航空以及其他工業的發展提供了條件。
發展沿革
早在1872年，德國科學家A.V.拜爾發現苯酚和甲醛在酸存在下，能產生一種樹脂狀物質，這一發現為塑料誕生的起始。
1907年，美籍比利時人L. H.貝克蘭在前人研究的基礎上，深入研究了苯酚與甲醛的反應，發明了酚醛塑料的生產方法，生產出了最早的合成塑料。1907-1909年，他進行了少量生產，1910年，他建成世界上第一個生產合成塑料的工廠，日產量為180公斤，主要用于電絕緣器材。第一次世界大戰以后，他又在英、法、意、加拿大、日本等國開設分廠，為油漆、釉料、航空以及其他工業的發展提供了條件。
酚醛塑料從1905年開始生產。
分類
1、酚醛壓塑粉，俗稱電木粉或膠木粉，在酚醛塑料中占有相當的比例。它主要用來成型骨架、接插件、管座、開關、天線絕緣子、殼罩等電氣元件。
2、纖維狀酚醛塑料，由酚醛壓塑粉制成的塑件，主要缺點是沖擊強度差，因而不能用來制造承受沖擊力大的儀器和機器的重要零件。而加入纖維狀填料的塑料，具有很高的沖擊強度。加入棉纖維的酚醛塑料，主要用于制造手輪、滾輪、外殼等機械零件;石棉纖維酚醛塑料主要用于制造絕緣零件(低壓和高壓整流子)和制動零件(制動塊、摩擦墊片、離合器等) ;玻璃纖維酚醛塑料的機械強度最大，同時可以增加硬度、耐酸性和耐堿性，可用來制造骨架、支架、接線板、絕緣柱、開關、齒輪、凸輪、天線外罩等。
3、層狀酚醛塑料，它用浸漬過酚醛樹脂溶液的片狀填料制成，可以制造層壓板、卷繞制品及異形制品。由于填料和塑件類型的不同，層狀酚醛塑料又可分為紙層塑料、布層塑，料、石棉布層塑料和玻璃布層塑料。它們可以制成板、棒、管以及一些異形制品。
4、聚乙烯醇縮醛改性酚醛塑料工業上應用得最多的是用聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂，它可提高樹脂對玻璃纖維的粘結力，改善酚醛樹脂的脆性，增加復合材料的力學強度，降低固化速率從而有利于降低成型壓力。用作改性的聚乙烯醇縮醛是一個含有不同比例的羥基、縮醛基及乙酰基側鏈的高聚物，其性質取決于：①聚乙烯醇縮醛的分子量；②聚乙烯醇縮醛分子鏈中羥基、乙酰基和縮醛基的相對含量；③所用醛的化學結構。
生產工藝
模壓成型時酚醛塑料的主要成型方法，其次是層壓，隨著熱固性塑料專用注塑機的開發成功，酚醛塑料也可用注射成型。成型方法對PF制品的收縮率大小影響順序為注塑>傳遞成型>壓制成型。
(1) 壓制
采用酚醛模塑料進行壓制成型，溫度取150 ~ 190C，壓力取10 ~ 30MPa。設定原則是厚壁制品取上限，薄壁制品取下限;形狀簡單制品取下限，形狀復雜取上限。
(2)層壓
層壓成型是以甲階熱固性PF為黏合劑，以石棉布、牛皮紙、玻璃布、木材片以及絕緣紙等片狀填料為基材，放人到層壓機內通過加熱加壓成制品的方法。酚醛層壓塑料的制品可以是層壓板、管材、簡單斷面型材或其他制品。
制備板材常用的方法是:將石棉布、牛皮紙、玻璃布等浸于PF溶液中，要求所浸的布含有規定數量的樹脂，一般為25% ~46%。浸漬時布必須為樹脂浸透，然后干燥。再將浸漬、干燥好的膠布，通過裁切、疊料、裝進模中、熱壓、脫模、加工和熱處理等工序制成酚醛層壓板材。
酚醛層壓塑料的特點是力學性能好、吸水小、尺寸穩定性好、耐熱性能優良、價格低廉且可根據不同的性能要求選擇不同的填料和配方來滿足不同用途的需要。
(3)注射
為防止物料在機簡內固化，機簡溫度控制要精確。一般進料溫度取30 ~ 70C，機簡后段溫度取75~95 C，噴嘴溫度取85 ~ 100，噴出料溫為120~ 130C，模具溫度為150 ~ 220C;注射壓力100 ~ 170MPa。
(4)發泡
在熱塑性PF或甲階熱固性PF中，加入泡沫劑(如NH，二氧化硫， CaHSO， 等)和固化劑等，經發泡固化后，即可得到酚醛泡沫塑料。
酚醛泡沫塑料的優點是質量輕、剛性大、尺寸穩定性好、耐熱性高、阻燃性好、價格低等，缺點是脆性較大。
性能參數
電木的密度為1.3-1.5克/立方厘米，折射率1. 61~1. 66，硬度3，并比賽璐珞強韌；缺點是其澄明材料會隨時間老化，變黃。
特點
通過一系列的實驗，最后培克蘭發現，這種新物質不僅能防酸、防堿、不怕腐蝕，而且在加熱后非常容易成型，便于制造各種生活物品，同時它又具有另一種重要性能，就是不導電。酚醛塑料是一種硬而脆的熱固性材料，硬度大，耐磨性好，具有較高的抗壓強度;表面光滑有光澤，形狀穩定，受熱不易變形，耐寒性好;不易燃燒，化學穩定性好;具有優良的電絕緣性能;脆性大，不耐沖擊力，怕摔。它的識別特征是:表面堅硬光滑，質脆.斷面結構粗糙，均為黑色或棕色不透明體，沸水浸泡不變軟，不溶于任何溶劑，加熱不熔融;難燃，離火后自熄，火焰黃色，碳化，表面起泡，不軟化，不滴落，有苯酚、甲醛臭味。
應用領域
一種最常使用的酚醛塑料，因絕緣性良好，廣泛用于電器材料中。電木可制成具不同色彩的澄明玻璃狀，用于模擬各種半透明~不透明寶石。尤多見于仿制琥珀。
酚醛塑料是老牌“電器材料”。電木之所以叫酚醛塑料，是因為它是用苯酚和甲醛作原料制成的。工廠里，把苯酚和甲醛水溶液倒進反應釜，加入適量的酸或堿作催化劑，加熱到97℃左右，即可制得塊狀的酚醛樹脂。苯酚在鄰、對位都容易起反應，它能夠跟甲醛形成線型和網型的均聚物，即交聯而成酚醛樹脂。由于酚醛樹脂是網狀高聚物，因此電木是熱固性塑料。電木制品成型后，受熱不會變軟，但它比較脆，加工不方便，而且廢料不能回爐再用。
為了方便加工，現在工廠采取控制溫度的方法，使反應在交聯之前停止，從而制得半成品甲階樹脂和乙階樹脂。前者的分子遠離交聯點，易熔融或溶解；后者的分子接近交聯點，難溶解，可軟化。使用時只要升溫，半成品就繼續反應而固化。通常是把半成品粉碎后，再加入木粉、顏料等，混勻，倒進模具，加熱、加壓，就可制得各種形狀的電木制品。如果把玻璃布或紙板等浸入甲階樹脂溶液，再取出烘干、疊齊，放在壓機里緊壓，便制成非常結實而耐磨的層壓塑料，可用來制造軸承、齒輪和耐高壓的電器。
發展趨勢
近年發現，甲階酚醛清漆與環氧樹脂混合后，通過紫外光照射，可形成高硬度的網狀聚合物。它的耐熱性和機械強度均優于一般電木。日本最近把甲階樹脂溶液和丙二醇，通過細孔噴嘴而噴制成酚醛纖維。這種新型纖維組成的布可防火、絕緣、耐腐蝕。現代中國航空工業集團有限公司和航海工業，上用的酚醛泡沫塑料，質硬、不燃、保溫、隔音，抗壓可達50公斤/平方厘米。酚類和醛類各有多種。選用不同的酚和醛，能制得性能各異的酚醛樹脂。如用雙酚A和糖醛制成的沒藥樹，瞬時耐高溫可達1000℃，它是制造火箭防熱外殼的好材料。宇宙火箭與空氣摩擦時，表面溫度高達2500℃以上。如果用一般金屬做外殼，會被高溫熔化；然而改用新型耐高溫電木做外殼，它的表面受熱分解后生成一層密實的碳，能起隔熱作用。另外，電木比一般金屬輕，可減輕火箭的重量。
近十年來，西歐的一些國家對提高酚醛樹脂的耐熱、抗燃和電性能方面的研究十分活躍，新的酚醛塑料品種陸續問世。酚醛樹脂產量以6 %的速度穩步增長，酚醛泡沫則以50-100%的速度增長。在西德，酚醛樹脂已占據了全國熱固性塑料市場的半邊天。
參考資料 >