熱硬化性樹脂とは、加熱、加圧、または硬化剤、紫外線作用で化学反応を行い、次第に硬化して成形し、溶解できない合成樹脂である。
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このような樹脂は硬化した前に分子量が高くない固体や粘稠な液体であるが、成形中は軟化や流れになれる。可塑性を持ち、一定の形状が製造されることができ、また同時に化学反応が発生し、時には水などの副産物を放出する。しかし、この反応は不可逆的で、いったん硬化したら、また加圧して加熱しても軟化や流れを変えない。温度が高すぎると、分解あるいは炭化することとなる。ですので、熱硬化性樹脂は高温に強く、圧力で変形しにくいという利点がある。一方では、その欠点は機械性能が悪いことである。
熱硬化性樹脂型はフェノールフタレーン、エポキシ、アミノ基、不飽和ポリエステル及びシリコンエーテル樹脂などがある。主に強化プラスチック、発泡スチロール、各種電気用のプラスチック、鋳造製品などの製造に用いられる。熱硬化性樹脂は火に触れると、炭化し、溶融しなくなる。材料と異なる炭化層の深さにより、一部の材料は難燃性がある。例えば、ポリウレタンは火に当たると表面に炭化層を形成し、炎が深く入り込むのを阻止する。フェノール樹脂は火にあたったら、炭化し、火の拡散を阻止し続けている。
熱硬化性樹脂型の分子構造は三次元構造であり、加熱した後硬化して成形する。この過程は不可逆である。熱硬化性樹脂といえば、熱可塑性樹脂を思い浮かべるかもしれないが、熱可塑性樹脂型の分子は多く線形構造であり、加熱すれば、軟化され、冷却すれば、硬化される。この過程が可逆的である。
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筆者：陈芝
2019年8月27日