不同合成工艺下酚醛树脂性能比较
酚醛树脂的合成反应方法
酚醛树脂的合成反应方法酚醛树脂是一种常见的热固性树脂,具有良好的机械性能、耐热性能和耐化学性能等优点,广泛应用于粘接、涂料、复合材料等领域。
其合成反应方法主要有以下几种:1.加热缩聚法:这是合成酚醛树脂最常用的方法之一、将适量的酚和甲醛按一定比例混合后,在碱性催化剂的作用下进行加热缩聚反应。
缩聚反应会在缩聚剂之间形成酚甲醛亚胺,再进一步聚合形成酚醛树脂。
该方法反应速度快、操作简单,但在高温下易生成有害气体。
2.硝化磺化法:该方法是在加热缩聚法的基础上引入了硝酸和磺酸作为诱导剂。
加入硝酸和磺酸可以加快缩聚反应的速度并改善产物的性能。
硝化磺化法合成的酚醛树脂具有更高的强度和耐热性能,适用于一些高要求的应用。
3.环氧化酚醛树脂法:通过环氧化反应合成酚醛树脂是一种新型的方法。
在环氧化酚醛树脂反应中,酚和甲醛会先发生环氧化反应,形成环氧酚和甲醛加合物。
然后,在酸性条件下,酚和甲醛加合物会进行环化反应,生成酚醛树脂。
该方法反应条件温和,且产物具有较高的聚合度和交联度,具有优异的性能。
4.溶胀法:溶胀法是一种比较特殊的合成方法。
它首先将酚和甲醛按一定比例混合,并加入不溶于甲醛的溶剂如石油醚,形成溶液。
然后,在催化剂的作用下,将溶液中的甲醛脱氢生成甲醛醇。
甲醛醇与酚发生缩聚反应,形成酚醛树脂。
这种方法能够合成分散度很好的酚醛树脂,适用于克服其他方法中产物团聚的问题。
总的来说,酚醛树脂的合成方法各有特点,选择适合的方法要根据具体需求和条件来决定。
各种方法在合成过程中都需要控制温度、时间和催化剂的使用量,以保证合成的酚醛树脂具有理想的性能。
同时,为了提高酚醛树脂的性能,也可以通过调整酚和甲醛的比例、引入其他添加剂等手段来进行改性。
酚醛树脂
酚醛树脂以酚类与醛类为原料,在催化剂作用下,缩聚而得到的树脂,统称为酚醛树脂。
酚醛树脂是应用于工业上最早的一种合成树脂。
由于它原材料来源丰富,合成工艺简单,成本较低,而且具有良好的化学性能、物理性能、力学性能和电气绝缘性能,具有广泛的用途。
它可以根据不同的使用要求,合成各种使用性能的酚醛树脂,例如,可制成耐热纤维、黏合剂、泡沫塑料等。
酚醛纤维酚醛纤维具有优异的阻燃、抗烧蚀、高热稳定性和吸声等特性,得到了广泛应用。
酚醛纤维是过量的苯酚与甲醛反应生成直线性酚醛树脂,酚醛树脂经熔融纺丝,在酸和醛的混合液中固化形成不溶不熔纤维。
纺出纤维的固化反应,就是此聚合物纤维原丝在酸催化作用下进一步同甲醛发生的加成缩合反应,生成亚甲基桥键-CH2-和亚甲基醚键-CH2OCH2-化合物。
(l)酚醛纤维的制备在草酸催化作用下,使过量苯酚与甲酸反应,合成直线形热塑性酚醛树脂;进一步分馏,制备出软化点130℃、数均分子量2000和游离酚含量小于0.3%的高纯可纺性热塑性酚醛树脂;再经熔融纺丝,纺制成平均直径1Oum的纤维;将初生纤维固定在石墨夹板上,浸入盛有甲醛和盐酸水溶液的固化液的反应器内,按一定的升温速率升温至95℃,进行固化反应,得到酚醛纤维。
甲醛浓度、盐酸浓度、升温速率等因素对固化反应产生影响,最终影响酚醛纤维的性能。
(2)影响酚醛纤维性能的因素初生纤维的熔并温度随着甲醛浓度的增大而依次降低。
其原因在于甲醛与酚醛树脂具有良好的相容性,甲醛的浓度越高,对酚醛树脂的渗透性越强;甲醛对酚醛树脂有显著的溶胀作用,并使其在甲醛浓溶液中的熔点降低。
为提高+CH2OH在纤维内部的扩散速度,在+CH20H马初生纤维的液固反应体系中,选用高浓度的+CH30(18.5%),即HCHO (37%)与HCl(37%)各50%相混合。
将初生纤维置于18.5%的盐酸溶液中,按10℃/h的速率升温至95℃,并在此温度下恒温2h。
初生纤维在反应结束后变成棕红色纤维,将此反应生成物用热台显微镜和IR进行分析,结果表明,初生纤维经盐酸处理后亚甲基-CH2-和酚羟基-OH吸收峰相对强度减少,出现了新的吸收峰芳香醚键C-O-C和芳香酮键C-C=O。
酚醛树脂合成及应用
酚醛树脂合成及应用酚醛树脂是由酚和醛(一般为甲醛)在酸性或碱性条件下缩聚而成的一种高分子化合物。
它具有优异的物理性能和耐磨性,被广泛应用于涂料、粘合剂、绝缘材料、电子封装材料等领域。
酚醛树脂的合成主要通过缩聚反应来实现。
首先将酚和醛按一定比例混合,在酸性或碱性条件下进行反应。
缩聚反应发生过程中,醛分子上的羰基与酚分子上的羟基发生亲核取代反应,形成缩聚物。
酚和醛的摩尔比例、反应条件(如温度、pH值等)以及催化剂的选择都会对缩聚反应的进程和产物的性质有影响。
酚醛树脂可以通过不同的合成方法得到不同的分类,常见的有酚醛酮树脂、酚醛醛树脂和酚醛醛酮树脂等。
其中,酚醛酮树脂是以酮为主要结构单元的树脂,具有优异的耐热性和电绝缘性能,广泛用于电子封装材料和航空装备中。
酚醛醛树脂则以醛为主要结构单元,具有优异的耐磨性和耐化学腐蚀性能,常被用作涂料和粘合剂。
酚醛醛酮树脂是酚醛酮树脂和酚醛醛树脂的共缩聚产物,结合了两者的优点。
酚醛树脂的应用非常广泛。
在涂料方面,酚醛树脂可以作为涂料的成膜剂,提供良好的抗刮擦和耐化学品侵蚀的性能。
在粘合剂方面,酚醛树脂可以用于木材、纤维板和橡胶等材料的粘接,具有优异的抗剪强度和耐水性。
在绝缘材料方面,酚醛树脂可以作为电气绝缘层,用于变压器、电动机和电子元件的绝缘封装。
此外,酚醛树脂还可以用于模塑、复合材料和阻燃材料等领域的应用。
尽管酚醛树脂具有许多优异的性能,但也存在一些问题。
首先,酚醛树脂的合成过程中产生的醛类物质对环境和人体健康有一定的危害。
其次,酚醛树脂的成本相对较高,限制了其在一些应用领域的推广。
此外,酚醛树脂在高温条件下可能发生脱胶现象,降低了其耐热性能。
总体来说,酚醛树脂是一种重要的高分子化合物,具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步,对酚醛树脂的研究和开发也将进一步深入,以满足不同领域对材料性能的要求。
酚醛树脂(PF树脂)研究~~
酚醛树脂(PF树脂)研究~~酚醛树脂(PF树脂)⾸先由德国化学家A.Bayer在1872年通过苯酚与甲醛反应制得的,⽽其⼯业化还是美国化学家L.H.Baekeland在1909年先后发表了两项酚醛树脂胶粘剂⼯业合成专利的基础上逐步发展起来的。
19世纪20年代末30年代初,PF树脂胶粘剂开始⼴泛⽤于⽣产耐沸⽔、耐候的胶合板。
如今,酚醛树脂胶粘剂以其胶接强度⾼、耐⽔、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀、成本较低等优点⽽⼴泛应⽤于⽊材加⼯业,其⽤量仅次于脲醛树脂胶粘剂,特别是在⽣产耐⽔、耐候⽊制品中具有脲醛树脂胶粘剂⽆可⽐拟的优势。
另外,随着⼈们对⽊制品等甲醛释放给健康造成危害的认识的提⾼,强制性国家标准GB18580-2001《室内建筑装饰装修材料-⼈造板及其制品中甲醛释放限量》的颁布与实施,酚醛树脂胶粘剂及其胶接制品由于较⼩的甲醛释放问题,⽽必然会得到更进⼀步的发展,将成为最有希望最终取代脲醛树脂胶粘剂的有⼒候选之⼀。
然⽽,酚醛树脂胶粘剂也存在着颜⾊深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵等缺点;特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度⾼、固化速度慢(⼀般要在130~160℃下热压才能得到好的胶合强度),造成⽣产效率低、能量和设备消耗⼤。
这些都限制了酚醛树脂胶粘剂更⼴泛的应⽤。
因此,提⾼酚醛树脂胶粘剂的固化速度、降低固化温度是⽊材加⼯业的⼀个⾮常重要的课题,决定着酚醛树脂胶粘剂的⽣命⼒,在⼀定程度上也影响着⽊材⼯业的发展。
为此,世界各国的科技⼯作者在这⼀⽅⾯进⾏了⼤量研究,取得了可喜成果。
酚醛树脂(未特别指明的情况下,是指⽊材⼯业常⽤的碱催化条件下合成的⽔溶性热固性甲阶初期树脂)的固化速度跟树脂的甲醛/苯酚的摩尔⽐、催化剂种类与⽤量、树脂浓度、反应程度、固化温度、固化促进剂的种类与⽤量、添加剂的种类与⽤量等有关。
1 酚醛树脂胶粘剂合成配⽅、⼯艺改进研究发现[1],当树脂浓度、固化温度等⼀定时,树脂的甲醛/苯酚的摩尔⽐(在⼩于3的情况下)越⾼固化速度越快。
酚醛树脂
氨水是最常用的一种较弱的无机碱性催化剂 缺点: ➢ 反应温度较高,导致树脂的反应不均匀、缩合程度较大、相对分子质量较高且容易
出现乳化分层等现象。 ➢ 除了具有催化作用外,本身还参与树脂的合成反应,形成的含氮化合物(如二、三羟
甲基胺等)极性较弱、难溶于水,更容易造成树脂的乳化分层,使PF的水溶性变差。 ➢ 体系中须加入大量的酒精作为溶剂来溶解树脂,不仅增加了生产成本,而且在树脂
水溶性酚醛树脂产品用途与特征: 1、用水替代有机溶剂(乙醇等),可以消除或减少有机溶剂的污染、降低生产成本。 2、双酚酸水溶性树脂用于空气、机油、柴油滤纸的树脂涂布处理,还适用于其它工业
微孔滤纸。 3、水溶性酚醛树脂具有耐水性,耐油性、耐化学腐蚀性等特点。 4、水溶性酚醛树脂能与任意比例的水混合使用,能适应用户不同的需要。 5、水溶性酚醛树脂具有使用方便,安全可靠,性能稳定等特点。
的干燥固化过程中会产生污染环境的挥发物。
碱金属或碱土金属氢氧化物 优点:对苯酚的羟甲基化反应有很强的催化效果,可以得到羟甲基含量高、水溶性较好
的PF 缺点:a、金属离子残留在树脂产物中不易除去,从而对树脂的介电性能影响较大。
b、若使用氢氧化钠作为催化剂时,钠离子需采用沉淀法分离出去; 但是也有人认为即使钠离子残留在树脂体系中,它在PF中可以形成某种形式的配位体,
水溶性酚醛树脂
水溶液中的溶解度 1、水溶性酚醛树脂周围亲水基团与水形成水化膜的程度 2、水溶性酚醛树脂分子带有电荷的情况决定的。 例子:当用中性盐加入水溶性酚醛树脂溶液,中性盐对水分子的亲和力大于水溶性酚醛 树脂,于是水溶性酚醛树脂分子周围的水化膜层减弱乃至消失。同时,中性盐加入水溶 性酚醛树脂溶液后,由于离子强度发生改变,水溶性酚醛树脂表面电荷大量被中和,更 加导致水溶性酚醛树脂解度降低,使水溶性酚醛树脂分子之间聚集而沉淀。
合成条件对酚醛树脂性能的影响
中图分类号 : T Q3 2 3 . 1
文献标识码 : A
酚 醛泡 沫塑 料是 新兴 的节 能保 温材 料之 一 , 除 了具 有泡 沫密 度低 、 导热 系数 低 、 保温 效果 好 、
2 0 0 6 测定. 树脂凝胶时间的测定 J : 取脱水后的
树 脂约 1 g , 放在 ( 1 5 0±1 )℃ 的铁 板 上 , 用 玻 璃 棒 迅 速摊 平 , 开始计时, 并 用 玻 璃 棒不 断搅 拌 树
谢
旺
^ 、
脂, 直至抬起玻璃棒时 , 树脂不成丝 , 停止秒表 , 读取时间, 测 2次取其平均值 , 从而得 到树脂的 凝胶时间. 树脂游离 甲醛含量 ( 质 量分数 , 以下
1 实
验
始计 时, 恒温反应一段时间; 将反应产物冷却至 室温 , 出料 .
1 . 4 测试 标 准
1 . 1 主 要原 料
苯酚、 多聚 甲醛 , 分析 纯 , 天津 市大 茂化 学试
收 稿 日期 : 2 0 1 2—1 2—3 0
树脂 固含 量按 ( 质量 分 数 , 以下 同 ) G B T
1 . 3 样 品制 备
酚醛树脂性 能的因素很多 , 包 括反应温度和 时 间、 催化 剂用 量 、 甲醛 与苯 酚摩 尔 比等 . 本文 通过
研究 合 成可 发性 酚 醛 树 脂 的一 些 反 应条 件 对 酚 醛树 脂 的理 化性 能 的影 响 , 来探 索 和优 化最佳 的 合 成条 件 ] .
杂. 酚醛树脂具有原料广泛 、 生产成本低等优点 , 而且产品具有 良好的力学性能和阻燃性能等 , 因
酚醛树脂的合成、固化及其应用解析
酚醛树脂的合成、固化及其应用解析酚醛树脂,通常指的是由苯酚和甲醛在催化剂的作用下缩聚而成的高分子聚合物。
这类树脂是最早合成的一类热固性树脂。
依据其结构和性质,酚醛树脂可以分为不同类型,包含线性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
酚醛树脂具有出色的耐酸性、力学性能、耐热性能等特点,因此在制造清漆、绝缘料子、耐腐蚀涂料等领域有着广泛的应用。
其中,酚醛树脂最显著的特点之一是其出色的耐高温性。
即使在极端高温条件下,酚醛树脂仍能保持其结构的完整性和尺寸的稳定性。
另外,酚醛树脂可以溶解于乙醇、丙酮等溶剂中,具有可溶可熔性。
只有在引入交联剂,如六亚甲基四胺或聚甲醛等时,酚醛树脂才会发生固化(加热时快速固化)。
经过交联后,酚醛树脂能够防范各种化学物质的侵蚀,包含汽油、石油、醇、乙二醇以及各种碳氢化合物。
酚醛树脂是一类紧要的高分子料子,其合成和应用领域广泛。
本文将深入探讨酚醛树脂的合成固化方法、性质特点以及不同类型的应用。
酚醛树脂的合成和固化酚醛树脂的合成和固化过程遵奉并听从着体型缩聚反应的规律。
通过掌控不同的合成条件,如酚和醛的比例、催化剂类型等,可以得到两类酚醛树脂:热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。
热固性酚醛树脂热固性酚醛树脂包含了具有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂。
在合成过程中,假如不进行特殊的掌控,体型缩聚反应将进行到形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂。
热固性酚醛树脂的漆膜在烘烤后相当坚硬,具有出色的防潮性、绝缘性能,适用于多种应用,如胶合层压制品。
热塑性酚醛树脂与热固性酚醛树脂不同,热塑性酚醛树脂是线性树脂,不会在合成过程中形成三向网络结构,因此需要在进一步的固化过程中加入固化剂。
这两类树脂的合成和固化原理不同,因此其分子结构也不同。
依据反应程度的不同,酚醛树脂可以分为甲阶树脂、乙阶树脂和丙阶树脂三个阶段。
甲阶树脂是合成后的树脂初级产物,可以呈现液体、半固体或固体状态,受热后能快速熔化。
酚醛树脂的固化性能(技术汇总情况)
酚醛树脂的固化性能(技术汇总)(一)定义酚和醛在合成反应设备中,通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂,通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系,虽然Novolaks及Resoles以如上节所述,结构上是有差异的,但从物性上它们均应为可溶及可熔。
这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成各种类型的塑料用于生产形态及性能多种多样的塑料制品,也便于用作黏结剂、成模剂、功能性助剂等应用于耐火材料、铸造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封装材料等多种府用领域。
然而,酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。
酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。
所以酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化,而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(c ure)成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。
酚醛树脂固化后,在获得优良物理性质的同时,又失去了可溶、可熔性,不再有可加工性。
因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks或Resoles)为黏结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。
正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反应过程,所以表现出以下一些特点:(1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著;(2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响显著;(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生;(6)固化反应是不可逆过程。
(二)热塑性酚醛树脂固化Novolak型树脂的结构,一般可表示为:n一般为4~12,其值大小与起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。
工业生产的此类树脂视应用领域不同而控制掌握n的大小,也就是分子量的大小。
[笔记]酚醛树脂的合成生产工艺及流程
酚醛树脂的合成生产工艺及流程一、酚醛树脂酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸、碱触媒作用下合成的。
由于工艺不同可以制成液体酚醛树脂和粉状酚醛树脂两种。
1、制造酚醛树脂的原材料(1)苯酚苯酚又称石炭酸,纯白无色针状晶体,在空气中可氧化成浅粉色。
分子式C6H5OH分子量94.11比重 1.0545g/cm3熔点40.8℃沸点182℃苯酚能溶于热水,溶于酒精,碱等。
有弱酸性,易渗入皮肤,引起过敏现象。
将2%左右的苯酚肥皂水溶液用于消毒,医用名称“来苏儿”。
表1 制造酚醛树脂用的苯酚的技术条件名称苯酚(又名石炭酸)分子式C6H5OH外观有特殊气味的无色结晶,在空气中显粉红色酸碱性呈弱酸性含量要求苯酚含量96%(2)甲醛甲醛为无色气体,用于制造酚醛树脂的是甲醛的水溶液。
甲醛分子式HCHO分子量30.03气体比重1.067 即比空气略重液体比重(-20℃)0.815熔点-92℃沸点-21℃甲醛溶于水和酒精,40%的水溶液医学上称“福尔马林”,做防腐剂使用。
长期存放的甲醛易聚合沉淀出白色块状物,加入8-12%的甲醇(CH3OH)可防聚合。
甲醛具有强烈的刺激性气味,能刺激眼睛和呼吸道粘膜,并引起皮肤过敏现象。
甲醛的技术条件见表2表2 甲醛的技术条件名称甲醛(水溶液)分子式HCHO分子量30.03溶解性能溶于水,最大浓度可达50%使用要求甲醛含量>34%,沉淀物<1%(3)催化剂①碱性催化剂氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵等都可以做合成酚醛树脂的催化剂生成液体酚醛树脂。
磨料磨具行业用的液体酚醛树脂通常是用氢氧化铵作催化剂,因氢氧化铵属于弱碱性。
对不耐碱地酚醛树脂影响不大。
残留部分在硬化加热时大部分挥发掉了,所以用氢氧化铵作催化剂的酚醛树脂具有较高的强度,耐水性较好。
氢氧化钡也是较好的催化剂;而氢氧化钠是一种强碱,残留在磨具的结合剂中对磨具有破坏作用,因此在磨具制造中很少使用氢氧化钠作催化剂的酚醛树脂。
苯酚与甲醛生成树脂的反应速度随催化剂的用量增多而加快,但是反应太快则不易控制,通常氢氧化铵的水溶液用量为苯酚的3-6%。
酚醛树脂
酚醛树脂1)合成方法酚醛树脂是由酚类,醛类,催化剂合成的。
酚醛树脂分热固性和热固性两种,其合成方法是不一样的。
1.热塑性酚醛树脂的合成:A热塑性酚醛树脂通常情况先是用苯酚与甲醛以摩尔比大于1的用量在较强酸性(pH<3)催化剂如盐酸、苯磺酸存在下缩聚反应制得的。
热塑性酚醛树脂是在酸性介质中,由甲醛于三官能度的酚,如苯酚,间甲酚,间苯二甲酚等,或与双官能度酚,如邻甲酚,对甲酚,2,3-二甲酚等缩聚而成。
采用三管管能度的酚,则酚必须过量,若酚的量少,则也会生产热固性树脂,酚量增加则会使树脂分子量降低。
在酸性介质中,羟甲基与羟甲基或羟甲基与酚环上的氢原子的反应速度,相比醛与酚的加成反应速度略快,热塑性酚醛树脂的生成过程是通过羟甲基衍生物阶段而进行的,同时羟甲基彼此间的反应速度总小于羟甲基与苯酚邻位或对位上氢原子的反应速度。
所以热塑性酚醛树脂主要是由于苯酚多于甲醛,反应生成双羟基苯甲烷(二羟基二苯基甲烷)的中间体,其反应方程式如下热塑性酚醛树脂由于在缩聚过程中甲醛量不足,树脂分子量只能增长到一定程度<1>反应历程在强酸的条件下,甲醛形成正碳离子,攻击苯酚中的电子云密度较高的对位和邻位,生成羟甲基酚,然后与苯酚缩合,形成羟基苯甲烷。
由于缩聚反应速度大于副反应速度,故形成线性树脂,随分子量增大,反应速度减小,达到可逆平衡。
<2>热塑性酚醛树脂的分子结构热塑性酚醛树脂的分子结构与合成方法有关,通常在强酸的条件下,缩聚反应主要是通过酚羟基的对位来实现,因为对位较活泼。
因此,热塑性酚醛树脂分子上的酚环主要是通过对位相连。
<3>反应介质pH值大小的影响副反应和缩聚反应都容易在对位上发生。
pH越小,在邻位上反应性就越大。
邻对位的反应性直接影响到树脂的固化速度。
固化速度的快慢,在工业生产上有很重要的意思,它直接影响到酚醛树脂制品的成型和制品的加工效率。
<4>反应催化剂的种类与用量的影响酸量越多或酸性越强越容易产生正碳离子,则反应速度越大,树脂的平均分子量越高。
酚醛树脂工艺参数的影响及控制
酚醛树脂工艺参数的影响及控制
酚醛树脂是酚类与醛类反应合成的产物,所以两者必须有适当的摩尔比,任何一种原料极大的过量,都不可能生成酚醛树脂。
当反应采取酚与醛的摩尔比为1:1时,理想状态下,应可生成线型结构的酚醛树脂,但因没有更多的甲醛分子,苯酚的三个反应活化点并没有充分起作用,故而不能形成交联网状结构的酚醛树脂。
若反应采取酚稍过量,例如醛与酚的摩尔比为2:3,则不能产生足够的羟甲基,缩聚反应达到一定阶段就会停止,只能得到较低分子量的线型结构酚醛树脂:与上相反,若反应采取醛过量,即两者摩尔比大于1,则反应初期的加成反应,易于形成二元及多元羟甲基酚:
只有醛过量达到一定水平,能够保证生成较多量的三羟甲基苯酚的情况下,反应初期才能有一定支链结构的大分子,也才有可能继续进行交联反应最终形成网状结构。
热塑性酚醛树脂甲醛与苯酚摩尔比<1。
两种合成工艺下酚醛树脂结构与性能比较-2019年文档
两种合成工艺下酚醛树脂结构与性能比较前言。
木材工业用酚醛树脂具有粘接强度高,耐热性、耐侯性好等优点,但由于其游离酚、游离醛含量高,危害环境及人体健康;产品固化后颜色深,原料成本高,因而使生产和应用受到限制。
几十年来,人们对酚醛树脂的化学结构与实际应用进行了大量研究,并取得了很大的成果。
本文在控制粘度相近,反应最终摩尔比相同的条件下,通过两种不同的工艺合成酚醛树脂,通过对游离醛含量、固化时间和胶合强度的测试,比较两种工艺下所合成的酚醛树脂。
以13C核磁共振为手段,研究了两种工艺下合成的酚醛树脂的结构特征,从结构上解释性能差异产生的原因。
1 材料与方法1.1 合成及分析材料合成用苯酚,甲醛及氢氧化钠等均为分析纯试剂。
分析用试剂按国家标准要求选用。
草酸为分析纯。
1.2 酚醛树脂合成工艺1.2.1 工艺路线1:热固性树脂制备PF1:定量的苯酚、37%甲醛水溶液以及氢氧化钠水溶液置于反应釜中,开动搅拌装置并开始升温,达到92°C保温反应30分钟后,加入第二次甲醛水溶液,再保温反应50分钟后,控制树脂最终粘度在400左右,达到要求粘度后冷却放料。
1.2.2 工艺路线2:由热塑性树脂出发制备热固性树脂PF2:定量苯酚置于反应釜中,开动搅拌装置并开始升温,将一定量的草酸加入融化的苯酚中,继续升温到100°C,第一次甲醛水溶液开始滴加,滴加完成后继续反应30分钟后,降温至80℃,加入第二次甲醛水溶液和氢氧化钠水溶液,反应至最终粘度在400左右。
1.3 树脂性能分析树脂常规性能分析参见木材胶粘剂及其树脂检验方法(GB/T14074-2006)。
1.4 13CNMR分析实验用瑞士布鲁克公司DRX-500超导核磁共振仪进行13C-NMR分析。
溶剂为氘代二甲亚砜。
2 结果与讨论2.1 树脂技术指标比较分析两种合成工艺树脂技术性能分析结果参见表1将表1和表2中游离甲醛数据进行比较,可以看出,两种不同的工艺合成的酚醛树脂中游离甲醛的含量均随着F/P摩尔比增大而升高,固化时间均随着F/P摩尔比增大而减小,干状和湿状胶合强度随着F/P摩尔比的增加而显著增加,上述趋势与经典的酚醛树脂合成理论相一致。
酚醛树脂合成工艺
酚醛树脂合成工艺酚醛树脂是一种广泛应用于塑料、涂料等领域的重要合成树脂。
其合成工艺主要分为酚与醛的缩合反应和树脂的后处理两个部分。
下面将详细介绍酚醛树脂的合成工艺。
首先,酚醛树脂的合成过程是通过酚类化合物与醛类化合物的缩合反应来进行的。
常用的酚类化合物有苯酚、间甲酚等,常用的醛类化合物有甲醛、丁醛等。
在合成过程中,酚和醛按一定的摩尔比例加入反应釜中,并在一定的温度和pH值下进行反应。
合成过程中,首先将酚和醛两种原料加入反应釜中,控制温度在60~70℃,pH值在酸性区域(pH=1-3)进行搅拌反应。
在反应过程中,酚和醛发生缩合反应生成缩聚物。
缩聚物的形态有两种,一种是直链型缩聚物,另一种是环状型缩聚物。
反应时间一般为2~3小时,待反应结束后,通过冷却降温来停止反应。
在缩合反应结束后,得到的产物是一种无定形的胶状物质,需要经过后处理来得到固态的酚醛树脂。
后处理的目的是去除无用的杂质,提高产品的品质。
后处理工艺主要有湿法固化和干法固化两种方法。
湿法固化是将酚醛树脂加入到水中进行凝固。
首先将酚醛树脂溶解在酸性水溶液中,然后将溶液中的酚醛树脂通过一定的方式加热蒸发水分,使其逐渐形成固态。
整个固化过程要控制温度和时间,以确保固化产物的质量。
干法固化是将酚醛树脂放置在空气中进行固化。
这种方法主要适用于小规模生产或实验室研究中。
将酚醛树脂放置在通风良好的地方,利用自然干燥的方式进行固化。
固化过程中需要注意控制温度和湿度,以保证产品的质量。
最后,通过上述工艺,我们就可以得到固态的酚醛树脂。
这种树脂具有高硬度、耐磨、耐热等优点,在各个领域有广泛的应用。
当然,具体的合成工艺还需要根据实际情况进行调整和改进,以提高产品的品质和产能。
酚醛树脂生产工艺
酚醛树脂生产工艺酚醛树脂作为一种重要的合成树脂,广泛应用于航空、航天、建筑、家具等领域。
其生产工艺一般可以分为原料配制、反应聚合、干燥成型和固化等几个步骤。
首先是原料配制。
酚醛树脂的主要原料包括酚类物质、醛类物质和催化剂。
酚类物质主要是以酚和甲酚为主,醛类物质主要是以甲醛为主,催化剂主要是以氢氧化钠和硫酸为主。
原料的配制比例可以根据产品的要求来确定,通常以酚与醛的摩尔比为1:1.2~4之间。
接下来是反应聚合。
将配制好的原料加入反应釜中,加入适量的水和催化剂。
通过加热和搅拌反应,使得酚和醛在催化剂的作用下发生缩合反应,生成高聚酚醛树脂。
反应过程中要控制反应温度和时间,以保证产品的质量和性能。
然后是干燥成型。
反应聚合后的酚醛树脂需要进行干燥和成型。
树脂浆料通常需要过滤除去杂质,然后通过真空干燥的方式除去水分。
干燥后的树脂可以通过压片,注塑或挤出等方式进行成型,制成所需的产品。
在成型过程中,还可以根据需要添加填充剂、增塑剂和颜料等辅助物质,以调节产品的性能和外观。
最后是固化。
成型后的酚醛树脂产品需要进行固化处理,以提高其硬度、强度和耐热性。
固化可以通过热固化和冷固化两种方式进行。
热固化通常是将产品进行加热,使树脂中的成分相互交联,形成网络结构。
冷固化通常是使用固化剂添加剂,使树脂在室温下发生固化反应。
综上所述,酚醛树脂的生产工艺主要包括原料配制、反应聚合、干燥成型和固化等几个步骤。
根据产品的要求,可以调节原料的配比和生产参数,以获得具有良好性能的酚醛树脂产品。
酚醛树脂的生产工艺技术不断改进和创新,使得酚醛树脂能够更好地满足各个领域的需求,并得到广泛应用。
酚醛树脂
酚醛树脂性质的合成与应用化工1081 董腾 1081601106一、酚醛树脂性质与重要性能酚醛树脂属于高分子化合物,分子量有几百到几千甚至上万不等,根据树脂的类型有所分别。
酚醛树脂性能有高温性能、粘结强度、高残碳率、低烟低毒、抗化学性等。
二、酚醛树脂的生成和缩聚反应原理酚醛树脂是由苯酚和甲醛的缩聚而成,缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。
酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。
反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。
反应的方程式可以表示为:如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂,如图:体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。
另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。
酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。
即:(1)、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚:(2)、缩合及缩聚反应及缩聚反应,随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间,包括:等等。
三、酚醛树脂的合成及生产工艺1、酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成制备受很多因素影响,其中原料摩尔比、催化剂种类和用量、反应温度和投料方式、原料的化学结构等,对酚醛树脂的反应速度、产物结构和质量都有很大影响。
(1)、催化剂的影响催化剂的性质、种类、用量对树脂反应速度、固化速度和产物都有影响。
酸性或碱性催化剂都可加快羟甲基化速度。
PH值为4时反应速度最慢。
随着H+浓度增加亚甲基化速度加快固化速度亦快。
碱性催化剂对亚甲基化速度影响不大。
苯酚与甲醛无论摩尔比大小在碱性催化剂作用下都能生成热固性酚醛树脂。
酸性催化下甲醛被活化亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。
热解酚醛树脂的合成与性能测试
热解酚醛树脂的合成与性能测试一、引言热解酚醛树脂是一种高性能的材料,广泛应用于航天、汽车制造、电子等领域。
本文将介绍热解酚醛树脂的合成方法以及性能测试结果。
二、热解酚醛树脂的合成方法1. 原料选择酚醛树脂的原料是酚和甲醛,其中酚质量的百分比通常在50%到70%之间,甲醛质量的百分比通常在30%到50%之间。
2. 合成过程将酚和甲醛混合后,加入催化剂进行反应。
常用的催化剂有碳酸钠、氢氧化钠、氨水等。
反应温度一般在80℃到100℃之间。
反应完成后,将反应物干燥,得到酚醛树脂。
3. 合成条件酚和甲醛的摩尔比、催化剂的种类和用量、反应温度和时间等因素都会影响酚醛树脂的性能。
因此,在实际生产中,要根据具体情况选择合适的合成条件。
三、热解酚醛树脂的性能测试1. 热稳定性测试将酚醛树脂样品放入烘箱中,升温速率为10℃/min,从室温升至800℃,记录样品重量的变化。
结果显示,样品的质量损失率为30%左右。
这表明酚醛树脂具有良好的热稳定性。
2. 机械性能测试将样品切割成规定尺寸的试样,进行拉伸、压缩等机械性能测试。
结果显示,酚醛树脂的拉伸强度为50MPa左右,屈服强度为40MPa左右。
这表明酚醛树脂具有高强度和刚性。
3. 耐腐蚀性测试将酚醛树脂样品放入不同浓度的酸碱溶液中浸泡,记录样品重量的变化。
结果显示,酚醛树脂对酸碱溶液具有很好的耐腐蚀性。
四、结论热解酚醛树脂是一种高性能的材料,具有良好的热稳定性、高强度和刚性、耐腐蚀性等优良性能。
在今后的发展中,热解酚醛树脂将得到更广泛的应用。
酚醛的生产工艺
酚醛的生产工艺
酚醛树脂是一种重要的合成树脂,广泛应用于制造人造板、涂料、粘合剂、阻燃材料等领域。
其生产工艺主要包括酚和醛的缩聚反应、脱水、裂解、聚合、精制等步骤。
首先是酚和醛的缩聚反应。
酚醛树脂的主要原料是酚和醛,常用的酚有邻苯二酚、间甲酚等,常用的醛有甲醛、乙醛等。
这两种原料按照一定的比例混合,在一定的温度和压力条件下进行缩聚反应,生成酚醛缩聚体。
缩聚反应后,需要进行脱水处理。
脱水是为了去除缩聚反应中副产物产生的水分。
通常在高温下,通过蒸馏或真空脱水的方法,将水分从反应体系中除去。
接下来是裂解过程。
在裂解过程中,酚醛缩聚体中的长链分子将被打断成为较短的链段,形成适当的溶解性并降低黏度。
裂解通常是利用酸性或碱性催化剂进行,将酚醛缩聚体与催化剂混合加热,使其裂解成为短链酚醛树脂。
然后是聚合过程。
在聚合过程中,短链酚醛树脂之间发生聚合反应,形成高分子量的酚醛树脂。
聚合的条件包括温度、压力、催化剂等,不同的条件可以得到不同性质的酚醛树脂。
最后是精制。
精制是为了去除酚醛树脂中的杂质,提高树脂的纯度和品质。
通常采用溶剂提取、结晶分离、蒸馏、沉淀等方法进行精制处理。
综合以上步骤,酚醛树脂的生产工艺可以总结为:酚和醛的缩聚反应、脱水、裂解、聚合、精制。
每个步骤都非常重要,制造商需要根据具体的需求和工艺条件进行优化和调整,以获得合适的酚醛树脂产品。
总之,酚醛树脂的生产工艺涉及到多个步骤和关键因素,需要仔细控制和操作,以保证产品质量和性能的稳定与提高。
各种酚醛树脂烧蚀和残炭率对比
FB硼改性酚醛树脂的残炭率酚醛树脂是最早投入工业化生产的一类合成树脂,酚醛树脂在热解时产生一种具有环形结构,烧蚀性能优异的中间产物,完全炭化后的炭化层致密、稳定,目前仍是一种最适合做烧蚀防热材料用的树脂,国内外战略导弹弹头防热材料大多用酚醛树脂基复合材料,一般酚醛树脂的残炭率为57%~65%,新型改性FB 硼酚醛树脂的残炭率高达70%以上,随着航天技术的发展,洲际导弹再入速度的提高和反导弹拦截能力的改进,都要求防热性能更好的防热抗烧蚀材料,合成成碳率高,抗烧蚀性能优异的新型酚醛树脂是今后主要的研究方向。
以下是FB树脂和氨酚醛树脂、钡酚醛树脂、2123#、2402#、钨酚醛树脂、钼酚醛树脂、磷酚醛树脂、苯并恶嗪树脂等改性树脂在不同温度下的残炭率对比数据。
一、国防科学技术大学使用FB树脂和氨改性酚醛树脂作为烧蚀材料的基体树脂,这两种树脂的重量保留率见下表(单位:%)温度℃300 400 500 600 700 800FB树脂(%)85.4 84.4 82.8 72.8 68.8 66.1氨酚醛树脂(%)95 87 77 45 / /二、FB树脂和2123#酚醛树脂、2402#酚醛树脂、钨酚醛树脂在以下温度的重量保留百分数(%)温度(℃)材料名称100 150 200 250 300 350 400 800 2123#酚醛99.58 98.37 96.19 92.75 88.33 83.72 70.51 41 2402#酚醛88.23 98.43 92.00 80.23 75.90 70.65 59.37 24钨酚醛99.33 98.22 93.15 81.32 71.42 65.7 61 48FB树脂98.15 91.67 88.14 86.03 84.76 83.98 83.33 66三、FB耐高温树脂和钡酚醛的耐热性能对比材料900℃残炭率(%)开始分解温度(℃)分解峰温度(℃)FB树脂70 428 625钡酚醛树脂56 424 594四、下表为国内耐热性能较好的几种改性酚醛树脂在一定温度下的残碳率和分解峰温度树脂名称残炭率/% 分解温度/℃FB硼酚醛树脂71(900℃)625℃钡酚醛树脂56(900℃)594℃氨酚醛树脂59(900℃)613℃钼酚醛树脂56(900℃)-磷酚醛树脂69(700℃)635℃苯并噁嗪树脂68(700℃)466℃从上表中可以看出,高温下的残碳率以FB硼酚醛树脂为最好。
酚醛树脂的性能及改性-——吴彪
酚醛树脂的性能及改性概述酚醛树脂是一种广泛应用于工业中的合成树脂,由苯酚、甲醛和碱催化剂经聚合反应制得。
它具有以下优点:高硬度、高强度、高耐热、耐化学腐蚀性强、电绝缘性好和阻燃性好等。
性能物理性能酚醛树脂的物理性质主要取决于其交联度和与反应物的摩尔比。
通常情况下,其密度为1.41.5g/cm³95之间的岩石硬度,伸长率很小,而且容易成型。
,硬度为75机械性能酚醛树脂具有优异的机械性能,表现在下面几个方面:1.抗弯强度高:酚醛树脂的抗弯强度高达120~150MPa。
2.抗拉强度高:酚醛树脂的抗拉强度高达60~80MPa。
3.硬度高:酚醛树脂的洛氏硬度高达85~105。
耐化学性酚醛树脂具有很好的耐化学腐蚀性,它能耐受酸、碱等一般腐蚀介质,但是不能耐受氢氧化钠等高浓度腐蚀介质。
耐高温性酚醛树脂的耐高温性是其最突出的特点,可在高达150℃的高温下工作,在较低的温度下仍然具有良好的机械性能和绝缘性能。
但由于硬度高,容易发生疲劳开裂。
改性填充改性填充改性是最常用的一种改性方式,常用的填充物有玻璃纤维、炭黑、木屑、麦秸等。
通过填充物的添加和改性处理,可以减少树脂的成本,同时还能提高酚醛树脂的力学性能和耐磨损性能。
共混改性共混改性是指将两种或两种以上相互溶解或部分溶解的物质混合在一起,并加入适量的添加剂进行改性。
常用的添加剂有改性剂、助剂、稳定剂等。
共混改性的主要优点是可以改善酚醛树脂的力学性能、热稳定性和加工性,同时还可以增强其防冲击性、耐久性和环保性。
成环改性酚醛树脂的桥环长链结构存在着一定的不稳定性,容易发生水解反应,导致失效。
利用酚醛树脂包括多层的分子结构,通过成环反应可以解决其不稳定性,提高其机械性能和耐热性。
结论酚醛树脂具有很优良的性能,经过改性后可进一步提升其力学性能和稳定性。
但是,酚醛树脂在应用过程中还存在着一些问题,比如容易产生疲劳开裂和水解反应等。
因此,需要对其进行改良和优化,以提高其应用范围和性能。
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姜秀等:不同合成工艺下酚醛树脂性能比较
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1.2 酚醛树脂合成工艺 1.2.1 热固性树脂合成
PF1:树脂最终摩尔比为 F/P/NaOH=2.5/1/0.35,定 量的苯酚、37%甲醛水溶液以及氢氧化钠水溶液置于 反应釜中,反应釜配置加热装置、搅拌装置和回流冷凝 装置,开动搅拌装置并开始升温,30 min 内温度达到 92 ℃(以下升温过程相同),保温反应 30 min 后,加入 第二次甲醛水溶液,再保温反应 50 min 后,控制树脂 最终粘度在 400 左右,达到要求粘度后冷却放料。
第 21 卷 第 3 期
2009 年
6月
黑龙江八一农垦大学学报 Journal黑of 龙He江ilon八gjian一g B农ayi垦Ag大ricu学ltura学l U报niversity
文章编号:1002-2090(2009)03-0056-03
21(3):56~58 Ju第ne2210卷09
不同合成工艺下酚醛树脂性能比较
游离酚 1.35% 1.06% 0.34% 1.18%
游离酚 0.58% 0.97% 0.52% 13.71%
2.1.2 PF1 和 PF2 性能比较 酚醛树脂 PF1 与 PF2 粘度相近,合成工艺相同,
F/P 比值不同,即 PF1 的 F/P 大于 PF2 的 F/P,由图表 可以观察到,PF1 的固化时间少于 PF2 的固化时间, PF1 中的游离甲醛含量高于 PF2 中的游离甲醛的含 量,PF1 中的游离苯酚含量低于 PF2 中的游离苯酚 的含量,上述试验结果与经典的酚醛树脂合成理论 相一致。 2.1.3 PF1 和 PF3 性能比较
Abstract: On condition that the viscosity is similar and the final molar ratio is same,phenolic resin has been synthesized by different synthetic process. And they are analyzed and compared. The results showed that free formaldehyde content and free phenol content of the phenolic resin that starting from thermoplastic resin reduces, the curing time increases, the bonding strength reduces. Free formaldehyde content and free phenol content of the mixed resin obviously increses, the curing time reduces, the bonding strength increases.
最终摩尔比 F/P/ =1.2/1.5,1.5 摩尔苯酚置于反 应釜中,反应釜配置电加热套、搅拌装置、回流冷凝
装置和滴加装置,开动搅拌装置并开始升温,1.4 g 草 酸加入融化的苯酚中,继续升温到 100 ℃,1.2 摩尔 甲醛水溶液开始滴加(每秒钟 1 滴),滴加完成后继 续反应 30 min 后,冷却放料。 1.2.4 混合树脂
化 60 min。热压温度 160~165 ℃,压力 1 MPa,时间 7 min。
性能测试:参见国家标准 GB/T17657-1999。试样 经沸水煮 3 h 并晾置后测定湿强度。
2 结果与讨论
2.1 酚醛树脂性能分析比较 2.1.1 酚醛树脂技术性能分析结果参见表 1
试样 PF1 PF2 PF3 PF4
F/P 2.5/1 1.76/1 2.5/1 混合
表 1 酚醛树脂胶粘剂性能检测结果 Table 1 Result of testine PF resin
粘度 440 430 390 410
固体含量 48.17% 52.88% 47.73% 57.88%
固化时间 115 s 162 s 148 s 95 s
PF2:树脂最终摩尔比 F/P/NaOH=1.76/1/0.35,合 成工艺同 PF1。 1.2.2 由热塑性树脂出发制备热固性树脂
PF3:树脂最终摩尔比为 F/P/NaOH=2.5/1/0.35, 定量苯酚置于反应釜中,反应釜配置电加热套、搅拌 装置、回流冷凝装置和滴加装置,开动搅拌装置并开 始升温,将一定量的草酸加入融化的苯酚中,继续升 温到 100 ℃,第一次甲醛水溶液开始滴加(每秒钟 1 滴),滴加完成后继续反应 30 min 后,降温至 80 ℃, 加入第二次甲醛水溶液和氢氧化钠水溶液,反应至 最终粘度在 400 左右。 1.2.3 热塑性树脂制备
1 材料与方法
1.1 合成及分析材料 合成用苯酚,甲醛及氢氧化钠等均为分析纯试
剂。分析用试剂按国家标准要求选用。草酸为分析 纯。
收稿日期:2009-03-09 作者简介:姜秀(1982-),女,西南林学院研究生毕业。 通讯作者:杜官本,男,教授,博士研究生导师,联系方式:0871-3863472。
第3期
(2) 采用常规工艺合成的酚醛树脂 PF1 的固化 时间明显少于由热塑性树脂出发合成的酚醛树脂 PF3,也就是说,采用常规工艺合成的酚醛树脂固化 速度更快,这一结果无法用经典的酚醛树脂合成理 论解释,根据经典理论,苯酚对位的反应活性高于邻 位,经由热塑性酚醛树脂合成路线合成的酚醛树脂 通常具有更多游离对位,因此从理论上具有更高的 反应活性。也许与合成工艺以及树脂结构有关。 2.1.4 PF2 和 PF4 性能比较
参考文献:
[1] 柳海兰,张南哲.木材工业用酚醛树脂胶粘剂的现状及研 究进展.延边大学学报[J].2006,32(5):118-121.
[2] 黄发荣,焦杨声. 酚醛树脂及其应用[M]. 北京: 化学工 业出版社,2003.
[3] JANNE MONNI,* LEILA ALVILA, and TUULA T. PAKKANEN. Structural and Physical Changes in PhenolFormaldehyde Resol Resin,as a Function of the Degree of Condensation of the Resol Solution[J]. Ind. Eng. Chem. Res,2007,46:6916-6924.
PF1 和 PF3 两种酚醛树脂合成路线不同,由表 中可以发现:
(1)在 F/P 摩尔比相同的情况下,采用常规工艺 合成的酚醛树脂 PF1 中游离甲醛和游离苯酚的含量
都高于由热塑性树脂出发合成的酚醛树脂 PF3 中的 游离甲醛和游离苯酚的含量,导致差异的原因尚不 明确,也许与热塑性酚醛树脂制备时甲醛的滴加方 式有关。
58
黑龙江八一农垦大学学报
第 21 卷
由表中可以看出: (1)在 F/P 摩尔比相同的情况下,采用常规工艺 合成的酚醛树脂 PF2 中游离甲醛和游离苯酚含量都 低于混合树脂 PF4 中的游离甲醛和游离苯酚含量, 也许与热塑性酚醛树脂制备时甲醛的滴加方式以及 PF1 中的游离甲醛和游离苯酚含量有关。 (2) 采用常规工艺合成的酚醛树脂 PF2 的固化 时间明显多于混合树脂 PF4,也就是说,混合树脂的 固化速度更快,这一结果与经典的酚醛树脂合成理论 相一致。根据经典理论,苯酚对位的反应活性高于邻 位,混合树脂中合成的热塑性酚醛树脂具有更多游离 对位,具有更高的反应活性。而混合树脂中 PF1 的固 化速度本身比 PF2 的固化速度要快,所以两者混合而 成的 PF4 的固化速度要大于 PF2 的固化速度。混合 树脂 PF4 中的游离苯酚含量明显大于其他树脂,这与 混合的热塑性树脂中的苯酚过量没有充分反应有关。
关键词:酚醛树脂;工艺;性能
中图分类号:TQ433.4
文献标识码:A
The comparison of The performance of Phenolic Resins by Different Synthesis Processes
Jiang Xiu,Du Guanben (Faculty of Wood Science and Decoration Engineering, Southwest Forestry College, Kunming 650224)
试样 PF1 PF2 PF3 PF4
表 2 胶合强度 Table 2 The bonding strength
干状胶合强度 2.128 845 1.629 31 1.605 681 2.408 354
湿状胶合强度 1.474 691 1.293 295 1.401 74 1.798 354
从表中数据可以明显得出以下结论: (1)PF1 的干状和湿状胶合强度高于 PF2 的干 状和湿状胶合强度,这与经典的酚醛树脂合成理论 相一致。 (2) 采用常规工艺合成的酚醛树脂 PF1 比由热 塑性树脂出发合成的酚醛树脂 PF3 具有更优异的干
Key words: phenolic resin;process;performance
酚醛树脂是由酚类和醛类在酸或碱催化剂存在 下合成的缩聚物,它是世界上最先发现并实现工业 化的合成树脂,现已广泛应用于各行各业[1]。酚醛树 脂是现在广泛采用的胶粘剂,不仅用于粘结木材,制 造胶合板,而且也用于国防工业、尖端技术和工农业 生产各领域[2]。酚醛树脂是我国木材工业最重要的胶 粘剂之一,近年来由于竹材胶合板、竹集成材、竹材 集装箱底板等一系列新产品的不断问世,酚醛树脂 的用量逐年增加,有关酚醛树脂合成与应用的研究 受到更为广泛的关注。
姜秀,杜官本
(西南林学院 木质科学与装饰工程学院,昆明 650224)
摘 要:在粘度相近,最终摩尔比相同的条件下,采用不同的工艺合成酚醛树脂,并对酚醛树脂的性能进行了分析比较。结果表 明由热塑性树脂制备的酚醛树脂的游离醛和游离酚降低,固化时间增加,胶合强度降低;混合树脂的游离醛和游离酚明显增 加,固化时间减少,胶合强度增加。