酚醛树脂
酚醛树脂
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应用
1、酚醛模塑料 2、耐火材料 3、摩擦材料 4、磨具磨料 5、轮胎橡胶 6、电工电子材料 7、酚醛泡沫
谢谢观赏
赵芳波、王思迪、 马胡坚
2013/12/3
酚醛树脂
1、定义 2、原理 3、 特点 4、应用
应用
定义
酚类和醛类的缩聚产物通 称为酚醛树脂,一般常指由苯酚 和甲醛经缩聚反应而得的合成树 脂,它是最早合成的一类热固性 树脂。酚醛树脂是由苯酚和甲醛 在催化剂条件下缩聚、经中和、 水洗而制成的树脂。
其化学式:[C6H3OHCH2]n
原理
根据高分子化合物合成的基本原理, 只有原料的反应官能度为2时才能形成线型 大分子,而若要形成支链以及体型(网状) 结构高分子,原料的官能团必须大于2。 酚醛树脂的合成原料是酚与醛。由 于醛类的反应官能度为2,所以酚的官能度 就起了决定性作用。 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:加成反应和缩合及缩聚 反应
影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主 要因素为如下四点:
•
(1)原料的化学结构; (2)酚与醛的摩尔比; (3)反应介质的酸、碱 性; (4)生产操作方法。
特点
酚醛树脂是被人类最早合成的一种 树脂。树脂是高分子化合物,所以酚醛树 脂具有高分子化合物的基本特点,即:(1) 分子量(相对分子质量)大,且呈现多分 散性;(2)分子结构有多样性,在不同条 件下可分别制成线型、支链型、网状结构; (3)酚醛树脂处于线型、支链型结构状态, 具有可溶可熔可流动的可加工性,当转变 为体型(三向网状)结构状态,就固化定 型且失去可溶可熔和可加工性;(4)酚醛 树脂如同所有高分子化合物一样不能被加 热蒸发,过高温度只能使其裂解,甚至炭
酚醛树脂
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热塑性酚醛树脂是在酸性条件下,由酚类与醛类 化合物经过缩合反应获得的。其中n一般为4~12, 其数值大小与反应物中苯酚的过量程度有关。 在热塑性酚醛树脂分子中不存在着活性很高的 卞羟基,因此在受热是发生软化。固化时,利用树 脂中酚基上未反应的对位活泼氢与甲醛或六甲基四
胺作用,形成不溶不熔的热固性树脂。
OH (n+1) + nHCHO OH CH2 n
OH + nH2O
2、放热反应; 3、产物平均相对分子量600~700 平均含2~10个核体。 4、n 值越大,分支结构越多; 5、苯酚含量越少,在邻、对位上都反应的可能性越大,使分支结构增多,易 出现复杂的交联结构,导致树脂不溶不熔。
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热塑性酚醛树脂的结构和性能特点
松香:主要组成为树脂酸 C19H29COOH 弱酸
特性 1,松香的结晶性 松香加工树脂用于挥发性漆时,会遇到从溶剂中结晶析出 2,松香的氧化 对氧敏感,粉末化更易氧化 3,松香的粘性佳 常做增粘树脂 4,松香的氢化
251
2----1,松香改性的酚醛树脂
松香加工树脂
主要有
1,松香皂
主要做催干剂等
2,松香酯 常用为甘油松香酯和季戊四醇松香酯 3,顺丁烯二酸酐松香加成物 4,松香改性酚醛树脂
+
H2O (1)
+
H2O + CH2O (2)
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4.2热固性酚醛树脂生成原理
工业上生产热固性酚醛树脂时, 常用氨水做碱性催化剂,此时 氨水有两个作用: 1,起催化作用 2,参与树脂生成反应
OH
+
OH CH2O
+
NH3 OH
CH2NH2
CH2O CH2O OH
酚醛树脂概述
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酚醛树脂概述酚醛树脂(Phenol-Formaldehyde Resin,PF),也称为电木或电木粉。
酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在碱性或酸性催化剂作用下,经加成缩聚反应制得的一类聚合物的统称。
它是合成树脂中发现最早、最先实现工业化生产的树脂品种,已有百年历史。
1872年,德国化学家Bayer首先发现酚和醛在酸的存在下可以缩合得到无定形棕红色的不可处理的树枝状产物,但未开展研究;1902年,布卢默(Blumer)用酒石酸作催化剂,得到了第一个商业化酚醛树脂,命名为Laccain,但没有形成工业化规模;1905—1907年,酚醛树脂创始人美国科学家贝克兰(Baekeland)对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究,并于1909年提出了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利,实现了酚醛树脂的实用化,解决了重大的关键问题。
1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司,实现了工业生产。
1911年,艾尔斯沃思提出用六亚甲基四胺固化热塑性酚醛树脂,并制得性能良好的塑料制品,获得广泛的应用。
1913年,德国科学家阿尔贝特(Albert)发明在苯酚-甲醛酸性缩合物中加松香,制得了油溶性酚醛树脂。
这一发明开辟了酚醛树脂在涂料工业中的应用。
1969年,由美国金刚砂公司开发了以苯酚-甲醛树脂为原料制得的纤维,随后由日本基诺尔公司投入生产。
酚醛树脂作为三大热固性树脂之一,其产量在合成高分子聚合物中居第五位,在热固性树脂中居第一位。
以选用催化剂的不同,酚醛树脂可分为热固性和热塑性两类。
以酚醛树脂为主要成分并添加大量其他助剂而制得的制品称为酚醛塑料,主要包括PF模塑料制品、PF层压制品、PF泡沫塑料制品、PF纤维制品、PF铸造制品、PF封装材料等。
1.酚醛树脂的生产酚醛树脂的生产可以按两条具有显著差异的工艺路线来生产,即通称为热塑性树脂(又称二步法树脂、线型树脂、Novolak树脂)路线和热固性树脂(又称一步法树脂、甲阶或A阶树脂、Resole树脂)路线,两条工艺路线示意图如图2-12所示。
酚醛树脂
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酚醛树脂(一)简介: 名称:酚醛树脂phenolic resin,简称PF。
化学式:颜色:固体酚醛树脂为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色形状:有颗粒、粉末状。
溶解性:不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中化学稳定性:耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
分类:因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类(二)酚醛树脂合成原理:热固性酚醛树脂的生成原理和制备工艺热固性酚醛树脂的生成原理热固性酚醛树脂的生成条件:碱催化,醛过量。
聚合反应过程:加成反应 缩合反应 加成反应机理:用无机碱或叔胺(没有活性氢)催化时OH+ OHO+ H 2OO+H C O HOCH 2OHH 2OOHCH 2OH+ OHO+H C O HOCH 2HO OCH 2OH在碱性条件下,上述产物组分复杂,为各种羟甲基酚的混合物。
缩合反应机理:当温度进一步升高时,各种羟甲基酚之间发生缩合反应,生成二酚核和多酚核的低聚物。
OHOCH 2+OHHOCH 2OH CH 2OH HOCH 2OCH 2CH 2OHOHOHOHHOCH 2OCH 2OH +H 2O OCH 2OH+H 2O +CH 2O(1)(2)随着反应温度升高,反应时间延长,最后将生成高度交联的体型结构。
工业上生产热固性酚醛树脂时,常用氨水做碱性催化剂,此时氨水有两个作用:① 起催化作用 ② 参与树脂生成反应OH+CH 2O+NH 3OHCH 2NH 222O CH 2CH 2NH+65OHCH 2NH CH 2OH22OHCH 2N CH 2OCH 265OHCH 2N CH 2OHCH 2(3)反应特点:1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
2、放热较少,反应进行较缓和。
3、根据反应程度,一般将反应过程分为三个阶段,各阶段产物性质不同。
A 阶段:产物为液体或固体,含较多的羟甲基,极性较强,能全部或部分溶于水中,有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。
酚醛树脂
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1.简介酚醛树脂(电木),是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。
其中苯酚-甲醛树脂是酚醛树脂中最典型和最重要的一种。
酚醛树脂在制备之初由于其优良的耐热性、绝缘性而被广泛应用与电器材料,这也是酚醛树脂俗称电木的由来。
酚醛树脂根据所采用原料反应官能度、酚与醛的摩尔比及合成反应催化剂的不同可分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂两大类产品。
热塑性酚醛树脂在无固化剂促进下具有热可塑性,热固性不需要固化剂也具有自固化特性。
酚醛树脂通过合成时加入不同组分,可获得功能各异的改性酚醛树脂。
2.属性其他属性:耐酸性、耐水性、绝缘性、机械强度优异、易切割加工。
3.应用:酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。
与早期占市场主导地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比,在阻燃方面它具有特殊的优良性能。
其重量轻,刚性大,尺寸稳定性好,耐化学腐蚀,耐热性好,难燃,自熄,低烟雾,耐火焰穿透,遇火无洒落物,价格低廉,是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料。
4.产能情况:2002-2018年中国酚醛树脂产量变化趋势(单位:万吨,%)目前我国约有200多家酚醛树脂生产企业,年产能已达到130万吨,实际生产量约为100万吨。
国内酚醛树脂消费量为110万吨,已占到全球消费量的三分之一,我国已经成为酚醛树脂最大的生产商与消费者。
在国内生产酚醛树脂的诸多企业主要集中在华东地区,尤其是产量较大的厂家集中在江苏、浙江、福建、上海、山东五省市。
年产能靠前的有济南圣泉基团(年产能35万吨,公司拟再扩大高端酚醛树脂23万吨产能。
成为世界最大的酚醛树脂生产企业。
)、辽宁锦城化工(年产能6万吨)、河南邦德化工(年产能3万吨)、山东莱芜润达新材料(年产能3万吨)、新疆美克斯新材料(年产能3万吨)、大石桥市天源炉料化工有限公司(年产能1.5万吨)等。
由于技术的进步,酚醛树脂优良的性价比也使得酚醛树脂也从单纯作为生产酚醛塑料的原材料逐步被应用于诸多工业领域,比如汽车、建筑、铸造、涂料、冶金、电子领域对酚醛树脂的需求量就在逐年增大。
酚醛树脂(MSDS)
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酚醛树脂(MSDS)
酚醛树脂(MSDS)
产品信息
- 产品名称:酚醛树脂
- 分子式:C7H6O2
物理性质
- 外观:无色或微黄色固体
- 溶解性:微溶于水,可溶于有机溶剂
- 熔点:约 100-200°C
- 密度:约 1.2 g/cm³
健康与安全信息
- 吸入:避免吸入粉尘,可能引起呼吸道刺激和不适
- 食入:切勿食用,可能导致胃肠道不适
- 眼部接触:避免接触眼睛,如不慎接触,立即用清水冲洗至少15分钟
- 皮肤接触:避免长时间接触皮肤,如接触后出现不适,应立即用清水冲洗
环境影响
- 酚醛树脂在水中降解较慢,可能对水生生物造成毒性
- 避免将酚醛树脂排放到自然水体中
应急措施
- 吸入:将患者移到空气新鲜处,如出现呼吸困难,寻求医疗帮助
- 食入:立即给患者喝水,不要催吐,寻求医疗帮助
- 眼部接触:立即用清水冲洗至少15分钟,如有不适,寻求医疗帮助
- 皮肤接触:立即用清水冲洗,如有不适,寻求医疗帮助
防护措施
- 使用个人防护装备,如手套、防护眼镜和防护服
- 在通风良好的区域使用,避免吸入粉尘
- 避免与皮肤和眼睛长时间接触
- 储存时避免高温和明火
废弃物处理
- 按照当地法规进行处理和处置
- 不要将废弃物排放到自然水体中
注意事项
- 酚醛树脂仅用于工业用途,切勿接触食品和饮用水
- 避免与强氧化剂和酸性物质接触
*以上信息仅供参考,具体情况请参考该产品的正式酚醛树脂安全数据表(MSDS)*。
酚醛树脂(PF)
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概述
酚醛树脂(PF)是最早合成的高分子化合物和用于胶粘剂工业的品种之一。
它是由苯酚(甲酚、二甲酚或间苯二酚)与甲醛在酸性或碱性催化剂存在下缩聚而成的,
酚醛树脂胶具有优良的耐热性、耐化学介质性、耐老化、耐水性和电气绝缘性,其胶接强度高,能耐高温,在300℃下仍有较高的胶接强度。
例如胶接金属(钢)时,剪切强度在300℃为6Mpa,但最大缺点是胶层脆性较大且剥离强度低。
为此采用丁腈橡胶、聚乙烯醇缩醛和尼龙进行改性。
在工业上由于原料和催化剂的不同,其牌号很多,可分为:热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂和水溶性酚醛树脂。
1.在热固性PF中加入苯甲醇约10%树脂,可减少羟甲基的缩合反应,延长树脂的贮存期。
2.用20%的二氯丙醇醚化PF,其100℃下的固化物能耐30%的NaOH溶液,加入环氧树脂亦能提高PF的耐碱性能。
国产树脂牌号与性能
酚醛树脂合成化学
酚类(苯酚、甲基苯酚、间苯二酚)和醛类(甲醛和糠醛)进行缩合反应就得到酚醛树脂。
在苯酚分子中酚羟基的对位和两个邻位都能与甲醛反应,生成各种羟甲基苯酚的异构体。
反应的总进度与介质PH值和原料克分子比有关:
①、与介质PH值的关系。
当PH=4-5,PH变化对反应速度影响很小,PH< 4时,反应为酸催化型,反应速度与HP的浓度成正比或跟PH值成反比;PH > 5,反应为碱催化型,反应速度与[OH-]成正比,跟PH成正比。
②、当等克分子或甲醛过量时,产物为热固性甲阶酚醛树脂(碱催化);当苯酚过量,产物为线性酚醛树脂(酸催化)。
酚醛树脂
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3-2-4 合成酚醛树脂的条件及影响因素
1. 单体官能度的影响: 苯酚的酚羟基邻、对位有三个活性氢,官能度为3; 当这三个位置都被其他R基取代后,一般条件下不能再 同甲醛发生加成反应;如果有两个位置被取代只能生 成低分子量的缩合物;如果只有一个位点被取代,可 以生成线型聚合物,但是即使加入固化剂,如六次甲 基四胺也不能生成网状结构树脂。
OH M 2 + CH2O
2+
OH
H2 C
OH
O
H C H2
O + H+
二羟基二苯基甲烷的三个异构体中,2,2'- 异构体活性最大。 2,2'-异构体的活性较大,可 用上述在两个酚经基间形成氢键的反应式来说明, 氢键产生H+,有附加的催化效应。 高邻位热塑性酚醛树脂的最大优点: 固化速 度约比一般的热塑性酚醛树脂快2~3倍,因此适于 热固性树脂的注射成型;同时,用高邻位酚醛树脂 制得的模压制品的热刚性也较好。
OH C H2O H
第 三 章 酚 醛 树 脂
2. 羟甲基酚的缩聚反应
OH + C H2O H OH
OH C H2O H C H2O H OH + C H2O H - H 2O C H2O H - H 2O HO H 2C
H 2C
O
C H2
OH C H2O H H2 HO C
OH - CH2O OH
第 三 章 酚 醛 树 脂
2.中等pH值催化剂存在下的反应历程 在pH为4~7范围内的二价金属碱盐催化剂存在下, 合成高邻位酚醛树脂的反应历程可表示如下:
CH2O + H2O H
+
HO-CH2-OH + H
+
酚醛树脂
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酚醛层压板的制造工艺流程图
玻璃布
表面处理
酚醛树脂
配胶
浸胶
玻璃胶布
后处理
加工
裁剪
叠合
脱模
热压
酚醛棉布层压板
酚醛纸层压板
6.3 酚醛树脂涂料
酚醛树脂涂料或酚醛树脂漆是以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主 要树脂制成的涂料或酚醛树脂漆。
酚醛树脂用于涂料工业已有70多年的历史,主要是代替天然树 脂与干性油配合制漆。酚醛树脂赋予涂料以硬度、光泽、快干、耐 水、耐酸碱及绝缘等性能,所以广泛用于木器、家具、建筑、船舶、 机械、电器及防化学腐蚀等方面,但酚醛树脂在老化过程中漆膜易 泛黄,因此不宜制造白色和浅色的涂料。
酚醛膜塑料典型配方
原料 质量分数/%
原料 质量分数/%
树脂 固化剂 填料 MgO
35~45 6 45~55 1~2
硬脂酸
1~2
增塑剂
1~2
颜料
1~2
酚醛膜塑料组分及作用
❖ 酚醛树脂: 粘结剂 ❖ 增强材料: 骨架作用,主要采用纤维状增强材
料 ❖ 辅助剂: 包括玻璃纤维表面处理剂、填料、稀释
剂、脱模剂及颜料等。
1905~1907年,酚醛树脂创始人美国 科 学 家 巴 克 兰 ( Baekeland ) 对 酚 醛 树脂进行了系统而广泛的研究,于 1909年提出了关于酚醛树脂“加压、 加热”固化的专利,实现了酚醛树脂 的实用化,有人提议将此年定为酚醛 树脂元年(或合成高分子元年)。
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3、酚醛树脂的特性
❖ 间苯二酚的活性比苯酚高,可以提高固化速 度,在中性条件下甚至可以室温固化。
❖ 单取代苯酚,如邻、对位甲酚或氯代苯酚是 f=2的单体,与苯酚混合时可以适当降低酚醛 树脂的交联密度
酚醛树脂
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O
HOCH2
+
醛
O
OH
树
CH2
HOCH2
H
脂
OH
生
O
OH
成
CH2
原
HOCH2
理 •随着反应温度升高,反应时间
延长,最后将生成高度交联的
+ H2O
体型结构。
(1)
OH HOCH2
OH O
CH2 CH2OH
OH
O
OH
CH2
+ H2O + CH2O (2)
酚醛树脂的合成
•反应特点:
热 •1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
酚醛树脂
一.什么是酚醛树脂 二.酚醛树脂的合成 三.酚醛树脂分类 四.酚醛树脂的应用
目录
什么
是
酚醛树脂
酚醛树脂,简称PF树脂,酚类化合物与醛类化
合物缩聚而得的树脂为酚醛树脂。
酚醛树脂涂料 酚醛纤维 酚醛胶黏剂
什么是酚醛树脂
酚醛泡沫 其他
酚醛压塑粉 隔热保温材料
什么是酚醛树脂
什么是酚醛树脂
酚醛树脂,简称PF树脂,酚类化
性 •产物结构可简写为
酚
醛
OH
OH OH
树
脂 生 成 原
(n+1)
+ nHCHO
•2、放热反应;
CH2
+ nH2O
n
•3、产物平均相对分子量600~700 ,平均含2~10个核体。
•4、n 值越大,分支结构越多; n一般为4~12,其数值大小与反应物 中苯酚的过量程度有关。
理 •5、苯酚含量越少,在邻、对位上都反应的可能性越大,使分支结构
酚醛树脂
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酚醛树脂(一)简介:名称:酚醛树脂phenolic resin,简称PF 。
化学式:颜色:固体酚醛树脂为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色 形状:有颗粒、粉末状。
溶解性 :不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中 化学稳定性:耐弱酸与弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
分类:因选用催化剂得不同,可分为热固性与热塑性两类(二)酚醛树脂合成原理:热固性酚醛树脂得生成原理与制备工艺热固性酚醛树脂得生成原理热固性酚醛树脂得生成条件:碱催化,醛过量。
聚合反应过程:加成反应 缩合反应 加成反应机理:用无机碱或叔胺(没有活性氢)催化时O+H C O HOCH 2OHOHCH 2OH+ OHO+H C O HOCH 2HO OCH 2OH在碱性条件下,上述产物组分复杂,为各种羟甲基酚得混合物。
缩合反应机理:当温度进一步升高时,各种羟甲基酚之间发生缩合反应,生成二酚核与多酚核得低聚物。
OHOCH OH CH 2OH HOCH 2OCH 2CH 2OHOHOHOHHOCH 2OCH 2OH +H 2O OCH 2OH+H 2O +CH 2O(1)(2)随着反应温度升高,反应时间延长,最后将生成高度交联得体型结构。
工业上生产热固性酚醛树脂时,常用氨水做碱性催化剂,此时氨水有两个作用:① 起催化作用② 参与树脂生成反应OH+CH 2O+NH 3OHCH 2NH 22CH 2O O CH 2CH 2NH+65OHCH 2NH CH 2OH22OHCH 2N CH 2OCH 265OHCH 2N CH 2OHCH 2(3)反应特点:1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
2、放热较少,反应进行较缓与。
3、根据反应程度,一般将反应过程分为三个阶段,各阶段产物性质不同。
A 阶段:产物为液体或固体,含较多得羟甲基,极性较强,能全部或部分溶于水中,有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。
酚醛树脂
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一、酚醛树脂酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂,有近百年的使用史。
由于酚醛树脂原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单,而且制品具有优异的机械性能,耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。
因此其成为工业部门不可缺少的材料,被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。
酚醛树脂是以酚类化合物、醛类化合物作原料,在催化剂作用下缩聚而成的高分子化合物,其中以苯酚和甲醛缩聚的酚醛树脂最为重要。
酚醛树脂大体分为热固型和热塑型两大类。
热固性树脂是由苯酚在碱性条件下与过量的甲醛发生反应合成;热塑性树脂是苯酚在酸性条件下与少量的甲醛反应合成。
影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有:原料化学结构和单体官能度,酚醛摩尔比,催化剂的性质和反应介质的PH值。
热固性树脂具有活性官能团,在加热和酸的作用下都会固化。
这种自动反应确切解释了热固性树脂在储存过程中,粘度升高,凝胶速度加快的原因。
由于自动反应是热固性树脂内在的本性,温度平均每升高10℃反应速度就会加倍。
所以热固性树脂必须储存再低温条件下,才能尽量延长其保存期。
热塑性树脂需要加入固化剂才能交联。
对于热塑性树脂来说最常用的固化剂就是六次甲基四胺(俗称乌洛托品),已经交联固化的树脂含部分氮,氮来源于乌洛托品。
酚醛树脂从A阶段向B阶段和C阶段转化后形成三维网状结构成为固化。
线性树脂和甲阶分子量小的树脂都能溶熔,因此称此时的树脂为A阶段树脂。
当树脂硬化后,就到凝胶阶段即B阶段。
这个阶段树脂肿胀氮仍可以被溶剂溶解,这就到了C阶段。
随着工业的发展,对高性能材料提出了更高的要求,如较高的分解温度,较好的耐磨性能,足够的韧性和强度等。
由于酚醛树脂在结构上存在弱点:酚羟基和亚基易氧化,因此耐热性受到影响。
普通酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用,但超过200℃便明显发生变化。
从300℃-360℃起进入热分解阶段,到600℃-900℃释放CO、C02、H2O、苯酚等物质。
酚醛树脂
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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
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前言酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称phenolic resin,简称PF,比重1.25~1.30,是酚与醛经聚合制得的合成树脂统称, 原为无色或黄褐色透明物,,因含有游离分子而呈微红色,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。
耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。
对水、弱酸、弱碱溶液稳定。
由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。
因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。
主要包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
其中以苯酚-甲醛树脂最重要。
酚醛树脂有热塑性和热固性两类。
热塑性酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂),为浅色至暗褐色脆性固体,溶于乙醇、丙酮等溶剂中,长期具有可溶可熔性,仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下,才固化(加热时可快速固化)。
主要用于制造压塑粉,也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。
热固性酚醛树脂(或称一步法酚醛树脂),可根据需要制成固体、液体和乳液,都可在热或(和)酸作用下不用交联剂即可交联固化。
为指导树脂合成和成型加工,常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。
具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂;在溶剂中溶胀但又不完全溶解,受热软化但不熔化的中间状态称B 阶酚醛树脂,热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大,最后可变成不溶不熔的C阶树脂。
因此,其存放期一般不超过3~6个月。
热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料等。
常见的高压电插座、胶粘剂和改性其他高聚物。
酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
酚醛树脂工业的发展史用化学合成的方法得到并被实际应用的第一个合成高分子材科,是美国Baekeland 发明的酚醛树脂,它是世界上人工合成的第一类树脂材料,它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,而且由于它原料易得,合成方便,已经被工业广泛使用,至今已有百年历史。
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酚醛树脂(一)简介: 名称:酚醛树脂phenolic resin,简称PF。
化学式:颜色:固体酚醛树脂为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色形状:有颗粒、粉末状。
溶解性:不溶于水,溶于、酒精等中化学稳定性:耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
分类:因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类(二)酚醛树脂合成原理:热固性酚醛树脂的生成原理和制备工艺热固性酚醛树脂的生成原理热固性酚醛树脂的生成条件:碱催化,醛过量。
聚合反应过程:加成反应缩合反应 加成反应机理:用无机碱或叔胺(没有活性氢)催化时OH+ OHO+ H 2OO+H C O HOCH 2OHH 2OOHCH 2OH+ OHO+H C O HOCH 2HO OCH 2OH在碱性条件下,上述产物组分复杂,为各种羟甲基酚的混合物。
缩合反应机理:当温度进一步升高时,各种羟甲基酚之间发生缩合反应,生成二酚核和多酚核的低聚物。
OHOCH OH CH 2OH HOCH 2OCH 2CH 2OHOHHOCH 2OCH 2OH +H 2O OCH 2OH+H 2O +CH 2O(1)(2)随着反应温度升高,反应时间延长,最后将生成高度交联的体型结构。
工业上生产热固性酚醛树脂时,常用氨水做碱性催化剂,此时氨水有两个作用:① 起催化作用② 参与树脂生成反应OH+CH 2O+NH 3OHCH 2NH 222O CH 2CH 2NH+65OHCH 2NH CH 2OH22OHCH 2N CH 2OCH 265OHCH 2N CH 2OHCH 2(3)反应特点:1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
2、放热较少,反应进行较缓和。
3、根据反应程度,一般将反应过程分为三个阶段,各阶段产物性质不同。
A 阶段:产物为液体或固体,含较多的羟甲基,极性较强,能全部或部分溶于水中,有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。
B 阶段:由A 阶段树脂加热或长期存放继续反应而得,固体状,加热可软化,但不能熔化,能拉成长丝,冷却变成脆性物质,易粉碎成粉末。
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如控制反应程度较低,可制得平均分子量很低的水溶性酚醛 如控制反应程度较低,可制得平均分子量很低的水溶性酚醛 树脂, 树脂,用作木材胶粘剂 如控制缩聚反应至脱水成半固体树脂,此树脂可溶于醇类溶 如控制缩聚反应至脱水成半固体树脂, 可作为清漆及制备玻璃钢用树脂(醇溶性酚醛树脂) 剂,可作为清漆及制备玻璃钢用树脂(醇溶性酚醛树脂) 如进一步控制反应至脱水制成酚醛固体树脂, 如进一步控制反应至脱水制成酚醛固体树脂,可用作酚醛模 塑料或特殊用的粘合剂等
固化。 固化。
碱催化::反映初期得到的是一阶酚醛树脂在酚中的溶液, 反映初期得到的是一阶酚醛树脂在酚中的溶液,
如保证酚存在,进一步加热可得二阶酚醛树脂。 如保证酚存在,进一步加热可得二阶酚醛树脂。
酚、醛反应存在中性点
即PH=3.0~3.1时,酚、醛不反应。 PH=3.0~3.1时 醛不反应。
苯酚+甲醛 苯酚+
OH CH2
OH CH2
OH CH2
OH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2 OH OH
CH2 OH
CH2 OH
碱催化热固性一阶酚醛树脂固化物的理想结构
(3) 酚、醛类型 酚:不同类型的酚,取代基的不同,会影响其反应活性。 不同类型的酚,取代基的不同,会影响其反应活性。
例如: 例如:
间位由甲基取代的酚类增加了邻、对位的取代活性, 间位由甲基取代的酚类增加了邻、对位的取代活性,从而增加了 与甲醛的反应速率。 与甲醛的反应速率。 邻、对位由甲基取代后,则会减慢与甲醛的反应速率。 对位由甲基取代后,则会减慢与甲醛的反应速率。
3.1.3 热塑性酚醛树脂的合成 1.合成原理
合成条件: 合成条件: 甲醛:苯酚(摩尔比)<1 甲醛:苯酚(摩尔比) 酸催化
酚醛树脂
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OH
CH2OH +H
OH CH2OH2
OH
CH2 + H2O
OH
OH
CH2 +
OH CH2
OH +H
3.1热塑性酚醛树脂生成原理
反应特点: 1、酸性介质中,缩合反应比加成反应快,各种羟甲基不稳定,一旦生成,便 以更快的速度进行缩合反应,不存在游离的羟甲基,反应速率∝[ ]; 产物结构可简写为
OH
(n+1)
在热塑性酚醛树脂分子中不存在着活性很高的 卞羟基,因此在受热是发生软化。固化时,利用树 脂中酚基上未反应的对位活泼氢与甲醛或六甲基四 胺作用,形成不溶不熔的热固性树脂。
3.2热固性酚醛树脂的生成原理
热固性酚醛树脂的生成条件:碱催化,醛过量。 聚合反应过程:加成反应
缩合反应
加成反应机理:用无机碱或叔胺(没有活性氢)催化时
返回
基本原料介绍:
常用的酚类化合物:苯酚 甲酚 二甲酚 烷基酚
OH CH3
CH3
OH 等6种异 CH3 构体
f=1
OH
邻叔丁酚(棕黄油状液体)
CH3
OH H3C
对叔丁酚(白针状结晶)
返回
基本原料介绍:
最常用的醛类化合物:甲醛
HCO H
甲醛(又称蚁醛)
物理性质:无色气体,有特殊刺激气味; 易溶于水、醇、二甲苯等中; 水溶液最高浓度达55%,40%的水溶液称福尔马
缩合反应
加成反应机理:苯酚与甲醛反应生成羟甲基酚,邻、对位 均可反应,反应速 度与氢离子浓度成正比。
HO CH2 OH + H
CH2OH + H2O
OH
慢 + CH2OH
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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。
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酚醛树脂1.摘要酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂,有近百年的使用史。
由于酚醛树脂的原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单,而且制品具有优异的机械性能,耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。
因此其成为工业部门不可缺少的材料,被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。
2.引言酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂,其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。
也是世界上最早由人工合成的,至今仍很重要的高分子材料。
因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。
酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
酚醛树脂为热固性树脂,与其它热固性树脂相比,其优点有:(1)固化时不需要加入催化剂、促进剂,只需加热、加压,调整酚与醛的摩尔比与介质pH值,就可得到具有不同性能的产物。
(2)固化后密度小,机械强度、热强度高,变形倾向小,耐化学腐蚀及耐湿性高,是高绝缘材料。
3.1酚醛树脂的合成原理酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。
原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。
耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。
苯酚与甲醛缩聚而得。
它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
主要用于生产压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料等。
常见的高压电插座、家具塑料把手等等phenolic resin,简称PF,酚醛树脂.为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离分子而呈微红色,比重1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。
由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。
3.2酚醛树脂的重要性能高温性能酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性,即使在非常高的温度下,也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。
正因为这个原因,酚醛树脂才被应用于一些高温领域,例如耐火材料,摩擦材料,粘结剂和铸造行业。
粘结强度酚醛树脂是一种多功能,与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。
设计正确的酚醛树脂,润湿速度特别快。
并且在交联后可以为磨具、耐火材料,摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度,耐热性能和电性能。
水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质为它们提供机械强度,电性能等。
典型的例子包括电绝缘和机械层压制造,离合器片和汽车滤清器用滤纸。
高残碳率在温度大约为1000℃的惰性气体条件下,酚醛树脂会产生很高的残碳,这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。
酚醛树脂的这种特性,也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。
低烟低毒与其他树脂系统相比,酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。
在燃烧的情况下,用科学配方生产出的酚醛树脂系统,将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧化物。
分解过程中所产生的烟相对少,毒性也相对低。
这些特点使酚醛树脂适用于公共运输和安全要求非常严格的领域,如矿山,防护栏和建筑业等。
抗化学性交联后的酚醛树脂可以抵制任何化学物质的分解。
例如汽油,石油,醇,乙二醇和各种碳氢化合物。
热处理热处理会提高固化树脂的玻璃化温度,可以进一步改善树脂的各项性能。
玻璃化温度与结晶固体如聚丙烯的熔化状态相似。
酚醛树脂最初的玻璃化温度与在最初固化阶段所用的固化温度有关。
热处理过程可以提高交联树脂的流动性促使反应进一步发生,同时也可以除去残留的挥发酚,降低收缩、增强尺寸稳定性、硬度和高温强度。
同时,树脂也趋向于收缩和变脆。
树脂后处理升温曲线将取决于树脂最初的固化条件和树脂系统。
3.3酚醛树脂的应用领域1905~1909年L.H.贝克兰对酚醛树脂及其成型工艺进行了系统的研究,1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司,实现了工业生产。
1911年J.W.艾尔斯沃思提出用六亚甲基四胺固化热塑性酚醛树脂,并制得了性能良好的塑料制品,获得了广泛的应用。
1969年,由美国金刚砂公司开发了以苯酚-甲醛树脂为原料制得的纤维,随后由日本基诺尔公司投入生产。
现在美国、苏联和中国也有生产。
酚醛树脂的生产至今不衰,1984年世界总产量约1946kt,居热固性树脂的首位。
中国自40年代开始生产,1984年产量为77.6kt。
生产方法常用的原料为苯酚、间苯二酚、间甲酚、二甲酚、对叔丁基或对苯基酚和甲醛、糠醛等。
生产过程包括缩聚和脱水两步。
按配方将原料投入反应器并混合均匀,加入催化剂,搅拌,加热至55~65℃,反应放热使物料自动升温至沸腾。
此后,继续加热保持微沸腾(96~98℃)至终点,经减压脱水后即可出料。
近年来,开发成功连续缩聚生产酚醛树脂新工艺。
影响树脂合成和性能的主要因素为酚与醛的化学结构、摩尔比和反应介质的pH。
酚与醛的摩尔比大于或等于1时,初始产物为一羟甲基酚,缩聚时生成线型树脂;小于1时,生成多羟甲基酚衍生物,形成的缩聚树脂可交联固化。
反应介质的pH小于7时,生成的羟甲基酚很不稳定,易缩聚成线型树脂;大于7时,缩聚缓慢,有利于多羟甲基酚衍生物的生成。
生产热塑性酚醛树脂常用盐酸、磷酸、草酸作催化剂(见酸碱催化剂)使介质pH为0.5~1.5。
为避免剧烈沸腾,催化剂可分次加入。
沸腾反应时间一般为3~6h。
脱水可在常压或减压下进行,最终脱水温度为140~160℃。
树脂分子量为500~900。
生产热固性酚醛树脂可用氢氧化钠、氢氧化钡、氨水和氧化锌作催化剂,沸腾反应时间1~3h,脱水温度一般不超过90℃,树脂分子量为500~1000。
强碱催化剂有利于增大树脂的羟甲基含量和与水的相溶性。
氨催化剂能直接参加树脂化反应,相同配方制得的树脂分子量较高,水溶性差。
氧化锌催化剂能制得贮存稳定性好的高邻位结构酚醛树脂。
应用酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。
压塑粉生产模压制品的压塑粉是酚醛树脂的主要用途之一。
采用辊压法、螺旋挤出法和乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀,再经粉碎过筛即可制得压塑粉。
常用木粉作填料,为制造某些高电绝缘性和耐热性制件,也用云母粉、石棉粉、石英粉等无机填料。
压塑粉可用模压、传递模塑和注射成型法制成各种塑料制品。
热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件,日用品及其他工业制品。
热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。
增强酚醛塑料以酚醛树脂(主要是热固性酚醛树脂)溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物,经干燥、压制成型的各种增强塑料是重要的工业材料。
它不仅机械强度高、综合性能好,而且可进行机械加工。
以玻璃纤维、石英纤维及其织物增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐蚀塑料;高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航天工业的重要耐烧蚀材料。
酚醛涂料以松香改性的酚醛树脂、丁醇醚化的酚醛树脂以及对叔丁基酚醛树脂、对苯基酚醛树脂均与桐油、亚麻子油有良好的混溶性,是涂料工业的重要原料。
前两者用于配制低、中级油漆,后两者用于配制高级油漆。
酚醛胶热固性酚醛树脂也是胶粘剂的重要原料。
单一的酚醛树脂胶性脆,主要用于胶合板和精铸砂型的粘结。
以其他高聚物改性的酚醛树脂为基料的胶粘剂,在结构胶中占有重要地位。
其中酚醛-丁腈、酚醛-缩醛、酚醛-环氧、酚醛-环氧-缩醛、酚醛-尼龙等胶粘剂具有耐热性好、粘结强度高的特点。
酚醛-丁腈和酚醛-缩醛胶粘剂还具有抗张、抗冲击、耐湿热老化等优异性能,是结构胶粘剂的优良品种。
酚醛纤维主要以热塑性线型酚醛树脂为原料,经熔融纺丝后浸于聚甲醛及盐酸的水溶液中作固化处理,得到甲醛交联的体型结构纤维。
为提高纤维强度和模量,可与5%~10%聚酰胺熔混后纺丝。
这类纤维为金黄或黄棕色纤维,强度为11.5~15.9cN/dtex,抗燃性能突出,极限氧指数为34,瞬间接触近7500℃的氧-乙炔火焰,不熔融也不延燃,具有自熄性,还能耐浓盐酸和氢氟酸,但耐硫酸、硝酸和强碱的性能较差。
主要用作防护服及耐燃织物或室内装饰品,也可用作绝缘、隔热与绝热、过滤材料等,还可加工成低强度、低模量碳纤维、活性炭纤维和离子交换纤维等热固性酚醛树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式:酚醛树脂涂料;酚醛树脂玻璃钢、酚醛-环氧树脂复合玻璃钢;酚醛树脂胶泥、砂浆;酚醛树脂浸渍、压型石墨制品。
热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。
常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。
建议使用低毒高效的NL固化剂。
填料可选择石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸钡粉,不宜采用辉绿岩粉。
3.4酚醛树脂的未来发展绿色酚醛树脂的研究酚醛树脂的生产和使用会给环境带来一定程度的污染,影响整个生态环境,然而注意或加强治理污染,包括废水处理和废旧酚醛树脂产品及其复合材料的循环利用,可使酚醛树脂健康而快速发展。
酚醛树脂的最新发展及展望有关酚醛树脂的开发和研究工作,主要围绕着增强、阻燃、低烟以及成型适用性方面开展,向功能化、精细化发展,各国科学家部以高附加值的酚醛树脂材料为研究开发对象。
4.结论4.1酚醛树脂具有耐高温性。
4.2酚醛树脂的粘结性能好。
4.3酚醛树脂具有很高的残碳率。
4.4酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。
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。