热塑性酚醛树脂及其工艺
酚醛树脂的制备工艺及应用10
摘要酚醛树脂是苯酚和甲醛的缩聚合物。
在早期工业合成塑料中就包括这一类材料。
它可由两种不同方法制备。
第一种方法是碱催化缩合,而第二种方法是酸催化缩合。
由碱催化得到的产物是甲阶酚醛树脂,而酸催化制得的产物是热塑性酚醛树脂。
酚醛树脂广泛应用于涂覆和层压制品中。
纯树脂用作结构材料太脆,但当加入各种各样的填料后就变成有用的塑料了。
酚醛树脂是世界最早人工合成和工业化生产的一类合成树脂,其原料易得,生产工艺简单,综合性能优良,应用非常广泛,因此研究酚醛树脂的制备方法,具有很高的社会意义和经济价值。
根据缩聚时所用的酸性或碱性催化剂,得到不同的最终产物。
在酸性介质中缩合时,得到可溶可熔的酚醛树脂,称为酚醛清漆(novolaks),这种产物经长时间加热也不再进一步缩合;在碱性介质中,则得到可溶可熔的含有一个或多个苯核的羟基酚,称为可溶性酚醛树脂(resols),不像酚醛清漆那样,可溶性酚醛树脂加热就转变成不溶不熔的产物(不熔性酚醛树脂,resites)。
本论文通过实验设计出制备酚醛树脂的最优方案,经过熔酚、加料、升温、恒温、降温等步骤制备出酚醛树脂,。
根据产品的外观、固含率、pH、游离醛含量、溶酸性等技术指标测定所得产品得到固含率为36.72 %,游离醛含量为11.09%的酚醛树脂。
最后介绍了酚醛树脂在生活中的应用。
关键词:苯酚;甲醛;酚醛树脂;尿素ABSTRACTPhenolic resin is the shrinkage of phenol and formaldehyde polymer. In the early industrialized synthesis including this kind of plastic materials. It consists of two different methods of preparation. The first method is alkali condensation, while the second method is to acid catalytic condensation. The product by alkali catalyst is resol, while acid catalytic system of product are thermo plastic phenolic resin. Phenolic resin is widely used in coating and laminated products. Pure resin as structure material, but when join various packing will become useful after the plastic.Phenolic resin is the earliest artificial synthesis and industrialized production of synthetic resin, its simple production technology of reactants, excellent performance, and are widely used, so the study methods of preparation, phenolic resin with high economic value and social significance.According to the polycondensation catalyst, acidic or alkaline different final product. In acidic medium condensation, soluble can melt of phenolic resin, called phenolic aldehyde varnish (novolaks), the product after long time no further condensation heat, In alkaline medium, get the melting of soluble can contain one or more of the hydroxyl phenol, benzene nuclear soluble phenolic resin resols (called), unlike phenolic aldehyde varnish, soluble phenolic resin heating is transformed into insoluble don't melt product (not melt of phenolic resin, resites).The preparation process and phenolic resin application requirements, design the optimal preparation of phenolic resin, understand the application of phenolic resin in life. After charging, phenol, melt temperature, the temperature and cooling steps were phenolic resin. According to the appearance of the product, cure rate, PH, free aldehyde content, dissolve acid as determined from product technical indexes.In this paper, the preparation of experimental design the optimal scheme of phenolic resin, after welding, feeding, temperature, the temperature and cooling steps out of phenolic resin and preparation. According to the appearance of the product, solid rate, pH, free aldehyde content, dissolve acid as determined from product technical indexes obtained solid rate for free aldehyde content36.72 %, for11.09 % of phenolic resin. Finally introduces the application of phenolic resin in life.Keywords: phenol;formaldehyde;phenolic resin;urea目录第一章概述 .............................................................................................................. - 1 -1.1酚醛树脂的特点 (1)1.2酚醛树脂及塑料的发展史 (1)1.2.1世界酚醛树脂.................................................................................................................. - 1 -1.2.2我国酚醛树脂及其塑料的发展史 ........................................................................... - 2 -第二章酚醛树脂的应用领域 .................................................................................... - 3 -2.1粉状模塑料 .. (3)2.2酚醛层压塑料 (3)2.3酚醛造型材料 (3)2.4酚醛隔热、隔音材料 (4)2.5木制品黏结剂及其他专用型黏结剂 (4)2.6耐火材料结合剂 (4)第三章酚醛树脂的制备 .......................................................................................... - 5 -3.1酚醛树脂的合成反应 (5)3.2实验室制备 (5)3.2.1酸催化苯酚-甲醛缩合.................................................................................................. - 5 -3.2.2碱催化苯酚-甲醛缩合.................................................................................................. - 6 -3.2.3尿素改性酚醛树脂........................................................................................................ - 8 -3.2.4实验总结 ........................................................................................................................... - 9 -第四章酚醛树脂技术指标测定 ............................................................................... - 10 -4.1酚醛树脂P H值的测定 (10)4.2酚醛树脂中游离醛含量的测定 (10)4.3酚醛树脂溶酸性的测定 (11)4.4酚醛树脂固化率的测定 (11)4.5技术指标结果 (11)4.6讨论 (12)参考文献:............................................................................................................. - 13 -致谢 ...................................................................................................................... - 14 -第一章概述1.1 酚醛树脂的特点酚醛树脂(Phenolic resins)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。
热塑性酚醛树脂的固化
二、酚类与醛类摩尔比的影响 1.对加成产物的影响 P/F =1/1 一羟甲基酚 P/F <1 二羟甲基酚 P/F=1/2 二羟基酚和三羟甲基酚 随着F↑→三羟甲基酚含量↑,树脂 平均分子量↑。 (见P.110,表3-2、表3-3)
2. 对树脂质量的影响 甲醛的用量增多: 树脂的粘度降低; 固化时间缩短; 游离酚含量降低,毒性降低。 (见P.110,表3-4) 3. 对树脂性质的影响 从理论上推断: 理想的摩尔比为 P/F=1/1.5
热固性酚醛树脂的固化方式: ① 热固化(碱固化) 即在加热条件下固化。 ② 冷固化(酸固化) 即在室温条件下固化。 固化剂:苯磺酸、石油磺酸
注意区别: 热固化、冷固化 热固性、热塑性
指条件 指性质
热固性树脂可以热固化,也可冷固化; 热塑性树脂只能冷固化; 热固化只能选用热固性的树脂; 冷固化可以选热固性树脂,也可选热塑性树脂
贮存期:在室温条件下,胶粘剂仍能保 持其操作性能和所规定的质量指标的存放时 间。 适用期(活性期、生活期、生活力): 胶液加入固化剂(或其他助剂)调制后,在 室温条件下能维持其可用性能的时间。 固化时间:胶液调成后,在一定温度下, 胶液变成固体状态所需的时间。
5.聚合反应 与水生成水合物(甲醛溶于水)
2.酚醛树脂胶 ① 酚醛树脂加添加剂调制而成; 酚醛树脂 + 添加剂 酚醛树脂胶粘剂 ② 酚醛树脂直接作胶。 二、酚醛树脂的分类 1.按状态分: 溶液状(水溶性、醇溶性、水醇溶性) 粉末状 胶膜状
热塑性酚醛树脂环保合成工艺的研究
4氨 基安替 比林 ( %水溶 液 ) 准确称取 10g 一 一 2 : . 氨基安 4 替 比林 , 并加入 4 蒸馏 水。 9g 铁氰化钾溶液( %水溶液 ) 准确 称取 4g铁氰 化钾 , 8 : 并
了结 构 表 征 。 1 实 验 部 分
1 1 试 剂 .
合成主料 : 甲醛 , 津 化 学 试 剂 六 厂, 析 纯 , 7 一 天 分 3% 3% ; 8 苯酚 , 广东汕头西陇化工 厂, 析纯 ; 分 催化剂 及蒸馏 水 ,
自制 。
13 测 试 分 析 .
13 1 游 离 酚 测 定 ..
关 键 词 : 塑性 酚 醛树 脂 ; 交 实验 ; 离 酚 ; 保 热 正 游 环
中图 分 类 号 :Q 2 . 2 文 献 标 识 码 : 文章 编 号 :0 1 9 2 2 0 )4— 0 1 0 T 32 4 A 10 —52 ( 06 0 00 — 3
传统合成热塑性 酚醛树 脂 ( oo c 是 在酸性 催化 剂作 N vl ) a 用下 , 甲醛与过量苯酚反应[ ( n 甲醛 ) ( :n 苯酚 )=( :6 或 5 ) ( :7 ]废水 中含有 高浓度 的游离 苯酚 , 6 ), 通常含量 为几万毫 克每 升 。这种废水不经处理排放 , 会对生 态环境带 来严重
维持反应温度 , 反应到指定时 间后 , 置冷却 。冷却后 , 静 树脂 与废液分 层 , 收集 分 出的 废 液 , 试 废 液 中游 离 酚 含 量 C 测
( gL 。 每 次 取 10m m/) 0 L蒸 馏 水 , 洗 所 得 树 脂 。将 水 洗 好 水
的树脂在 (2 5 ℃减压脱水 , 10± ) 得无 色透 明 固体热 塑性酚醛
( 正 交 实 验 表 。 4)
酚醛树脂的合成生产工艺及流程2
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%。
酚醛树脂生产工艺流程
酚醛树脂生产工艺流程
酚醛树脂是一种合成树脂,具有良好的耐磨、耐腐蚀、绝缘性能以及抗高温、抗燃的特点,广泛应用于电器、汽车、建筑等领域。
下面将介绍一下酚醛树脂的生产工艺流程。
首先,酚醛树脂的主要原料是酚和醛。
常用的酚有苯酚、甲酚等,醛常用的是甲醛。
这些原料经过净化处理后,进入反应釜。
第二步,酚和醛在反应釜中进行缩聚反应。
反应釜是一个密闭的容器,内部装有搅拌装置和加热设备。
酚和醛在一定的温度下,经过催化剂的作用,发生缩聚反应,生成酚醛树脂的预聚体。
第三步,预聚体的后处理。
预聚体需要经过水解和聚合反应来形成最终的酚醛树脂。
水解是指将预聚体经过加水处理,使其水解成羟基和醛基,然后再进行聚合反应,将羟基和醛基反应成桥式链结构,形成酚醛树脂。
第四步,树脂的固化处理。
酚醛树脂固化是指将树脂加热,使其形成三维的网络结构,提高树脂的力学性能和耐热性。
固化温度的选择要根据具体的产品要求来确定。
第五步,树脂的粉碎和包装。
树脂固化后需要进行粉碎处理,将块状的树脂破碎成颗粒状,方便后续的加工和使用。
然后将树脂包装成适合储存、运输和销售的包装形式。
以上就是酚醛树脂的生产工艺流程。
需要注意的是,整个生产
过程需要严格控制温度、催化剂的用量和反应时间,以确保产品的质量。
此外,一些特殊的酚醛树脂还需要添加一些助剂来调整产品的性能和特性。
随着科技的发展,酚醛树脂的生产工艺也在不断改进和完善,以满足不同领域的需求。
酚醛模塑料的加工工艺
酚醛模塑料的加工工艺酚醛模塑料是一种广泛应用于工业领域的热塑性塑料,其加工工艺具有一定的特点和优势。
本文将围绕酚醛模塑料的加工工艺展开详细介绍。
第一节:酚醛模塑料的概述酚醛模塑料,又称为酚醛树脂,是一种由酚和醛等化学原料制得的热塑性塑料。
它具有优异的绝缘性能、机械强度和耐热性,广泛应用于电气、汽车、机械等领域。
第二节:酚醛模塑料的加工特点1. 高温加工:酚醛模塑料的加工温度一般在150℃-180℃之间,需要采用高温的模具和设备进行加工。
2. 快速冷却:酚醛模塑料的冷却速度较快,需要采用冷却水或冷却器进行快速冷却,以保证塑料的成型质量。
3. 高粘度:酚醛模塑料的粘度较高,需要采用较高的压力进行注塑成型。
4. 良好的流动性:酚醛模塑料具有良好的流动性,可以在模具中充分填充,形成复杂的形状。
1. 原料处理:酚醛模塑料的原料需要进行干燥处理,以去除其中的水分,提高成型质量。
2. 材料预热:将酚醛模塑料颗粒放入加热器中进行预热,使其达到适宜的加工温度。
3. 注塑成型:将预热好的酚醛模塑料颗粒放入注塑机的进料口,经加热融化后,通过高压将塑料注入模具中,待塑料冷却后,取出成型件。
4. 后处理:对成型件进行修整、打磨、清洗等处理,以提高外观和尺寸精度。
第四节:酚醛模塑料的应用1. 电器领域:酚醛模塑料具有良好的绝缘性能和耐热性,常用于制造电器外壳、插座、开关等零部件。
2. 汽车领域:酚醛模塑料具有优异的机械强度和耐磨性,常用于制造汽车零件,如发动机零件、仪表盘、车灯等。
3. 机械领域:酚醛模塑料具有强度高、耐磨性好等特点,常用于制造机械零件,如轴承、齿轮、密封件等。
4. 医疗领域:酚醛模塑料具有良好的耐腐蚀性和生物相容性,常用于制造医疗器械和器件。
总结:酚醛模塑料作为一种重要的工程塑料,在各个领域都有广泛的应用。
其加工工艺需要注意原料处理、材料预热、注塑成型和后处理等环节。
通过合理的加工工艺,可以获得优质的酚醛模塑料制品,满足不同领域的需求。
酚醛树脂生产工艺过程
酚醛树脂生产工艺过程
酚醛树脂是一种重要的合成树脂,用于制作塑料制品和粘合剂等。
以下是酚醛树脂的生产工艺过程。
首先,酚醛树脂的生产开始于酚和甲醛的缩聚反应。
酚和甲醛按照一定的比例加入反应釜中,并在高温高压条件下进行反应。
这个缩聚反应是一个自由基引发的聚合反应,酚和甲醛缩聚形成酚醛树脂的基本结构单元。
在缩聚反应中,酚和甲醛会发生连续的聚合和缩聚反应,产生高分子量的酚醛树脂。
聚合反应会引发分子内或分子间的交联反应,形成三维硬化结构。
酚醛树脂的交联能力决定了其硬度和耐热性能。
接下来,酚醛树脂经过净化和稀释处理。
在净化过程中,酚醛树脂会被过滤和去除杂质。
稀释处理是为了调节酚醛树脂的黏度和流动性,使其便于后续的模塑或涂覆工艺。
最后,经过稀释处理的酚醛树脂会被注入模具或涂覆在基材上进行成型。
注塑成型是通过加热和加压的方式将酚醛树脂注入模具中,使其在模具中固化形成所需的形状。
涂覆工艺是将酚醛树脂涂覆在基材表面,并经过烘干等步骤使其固化形成保护层或涂层。
酚醛树脂的生产工艺过程主要包括缩聚反应、净化处理和稀释处理、模塑或涂覆成型等步骤。
不同的酚醛树脂生产工艺会根据具体产品的需求进行调整和优化,以满足不同的应用要求。
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。
酚醛树脂合成工艺
酚醛树脂合成工艺前言:本文简要介绍了酚醛树脂的固化、改性及其优缺点,重点介绍了热塑性酚醛树脂的合成原料、工艺流程及其工艺条件的控制。
关键词:热塑性酚醛树脂,固化,优缺点,改性一.产品简介酚醛树脂也叫电木,又称电木粉是一种以酚类化合物和醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。
所用酚类主要是苯酚,其他还可用甲酚、双酚A或几种酚的混合物等;所用醛类化合物主要是甲醛,其他还可用多聚甲醛、糠醛、乙醛或几种醛的混合物。
苯酚-甲醛树脂是酚醛树脂中最典型和最重要的一种。
生产酚醛树脂,根据所采用原料反应官能度、酚与醛的摩尔比以及合成反应催化剂,反应物系PH值不同又分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂两大产品,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。
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。
二、原料(一)醛类醛类单体中以甲醛最为重要,甲醛常温下为无色气体且具有强刺激性气味,-19℃液化,-118℃凝固(结晶)。
低温或常温易聚合,>100℃不聚合。
实验室甲醛可通过分解聚甲醛来获得甲醛气体。
甲醛易溶于水、醇等,不溶于丙酮、氯仿和苯,市场上甲醛一般以水溶液形式出现,它是无色或乳白色的液体,甲醛溶液具有腐蚀性。
(二)酚类酚类单体中以苯酚最为主要,它是低熔点(40.9℃)固体具有腐蚀性,可严重灼伤皮肤,可溶于乙醇及一定量水中,但不溶于脂肪烃溶剂。
使用时应加热至50-60℃,熔化为液态便于运输与加料。
苯酚的合成路线主要以苯和丙烯为原料经烷基化反应合成异丙苯,再经空气氧化生成异丙苯过氧化氢,最后经酸性催化分解为苯酚与丙酮。
实验二十四 酚醛树脂的制备
+2OH HCHO -H 2O OH CH 2
OH
OH CH 2OH CH 2
OH
OH CH 2OH CH 2OH n 线 型 结 构
实验二十四 酚醛树脂的制备
一、实验目的
学习酚醛树脂的制备原理和方法,从而加深对缩聚反应的理解。
二、实验原理
酸催化反应:
酸性催化制取的树脂是线型结构,加固化剂才可使其线型结构转变为体型结构。
碱催化比较复杂,得到的是体型结构树脂。
三、仪器与药品
仪器:大试管、玻管、镊子、烧杯、电热套等
药品:苯酚、甲醛、浓盐酸、六次甲基四胺、己醇
四、实验步骤
1.制取热塑性酚醛树脂
在大试管中加入苯酚3g 和37%甲醛水溶液4cm 3,微热使苯酚溶解,再加浓盐酸5滴。
在瓶口装上长约30cm 玻璃管作为回流冷凝管,将试管放在沸水浴中加热,同时间歇振摇,直至静置后有粘稠液体为止。
然后用水冷却试管,倾出上层水,再用水洗涤树脂几次,用玻璃棒取出少量树脂,观察其外貌,并且试验它在热乙醇中的溶解性。
2.热固性酚醛树脂
取六次甲基四胺0.3g ,加到试管中湿的树脂上,重新装上带玻管的塞子,用小火微微加热片刻,试管中的树脂逐渐硬化成黄色的硬块,冷却后用玻棒取出,用镊子夹取一小块硬化了的树脂,放在灯焰上加热,观察其变化,再试验其在热乙醇中的溶解性。
五、注意事项
1.加热时间掌握好。
2.及时处理树脂。
六、问题讨论
热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂结构区别?。
酚醛树脂生产工艺详解
• 双釜或多釜:缩聚(反应釜)、脱水(分
离罐),最佳结构的专用设备,设备利用 率高
生产操作工艺
➢原料准备 ➢向反应釜内加料 ➢缩聚反应 ➢脱水 ➢放料 ➢树脂粉碎、包装 ➢树脂性能检测
影响缩聚反应及产品性能的主要因素
• 催化剂
• 草酸最佳,酸性弱,平稳,容易控制 • 终了不必中和 • 所得树脂色浅 • 硫酸:腐蚀性强,缩聚反应猛烈,不易控
二:缩合及缩聚
次甲基联结的双酚
继续反应——热塑性酚醛树脂
热塑性酚醛树脂的合成原理
总反应式
OH
+ CH2O
OH
OH CH2OH
OH
OH
CH2
OH
OH
OH
CH2
CH2
n
热塑性酚醛树脂的合成原理
热塑性:(亚甲基)不含有活性集团,反
复受热熔化
催化剂:盐酸、草酸(缓和) 反应速度
催化剂浓度、甲醛浓度与苯酚浓度 水的浓度
OH
CH2
+ H2O
CH2OH n
CH2OH n
热固性酚醛树脂的合成原理
• 热固性: 含活性基团二亚甲基醚、羟甲基,则单独 受热—体型结构缩聚物
• 催化剂: • NaOH、KOH等: • 胺化合物(六亚甲基四胺)或氨 • 分子量、水溶性、玻璃化转变温度
热塑性酚醛树脂的间歇法生产
• 间歇釜式常压合成法 • 单釜:操作简单,设备少,缩聚与脱水两
制 • 盐酸:特点如硫酸,价格便宜,残留的氯
离子
影响缩聚反应及产品性能的主要因素
• 原料用量比 Novolak树脂生产基本条件: PH<3,甲醛/苯酚<1.
甲醛/苯酚比值越高: 反应越快速,所得树脂的软化点越高, 平均相对分子质量越高,收率越高, 树脂中游离酚含量下降。
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。
热塑性酚醛树脂
热塑性酚醛树脂
热塑性酚醛树脂是一种有机树脂,它的结构化学成分是酚醛类有机物,主要由苯乙烯、甲醛和其他少量氨基醛组成,具有以下特征:高抗冲击力,高保温性,耐老化性,耐溶剂性,多种颜色可选,耐热性好等优点,并且热塑性酚醛树脂有良好的流变性,高分子量,高重叠聚合物,抗拉伸和弯曲强度较高,适合高温环境下使用。
热塑性酚醛树脂常用于建筑、交通运输等领域,用于制造车身、室内装饰、绝缘、集成电路保护产品、电子器件制作等,还可用于包装、建筑材料防水、涂装等。
热塑性酚醛树脂可将生产工艺简化,并具有良好的耐温性、耐腐蚀性和机械性能,可用于玻璃表面的抗撞击塑料树脂,也可用于汽车车架、悬挂和变速箱的制造。
此外,热塑性酚醛树脂还可以用于制造塑料制品,如手机壳、包装瓶、家具面板、机器零件、电子元件等,能够增强消费品的质量和性能。
比如,热塑性酚醛树脂能使家具面板抗冲击、耐冻融、耐热性和耐湿气强,从而延长其使用寿命,也能使电子元件耐低温、耐腐蚀和耐辐射。
热塑性酚醛树脂与其他塑料相比具有更加优越的性能,可以用来制造耐用的消费品,而且在生产、应用和回收过程中都具有节能、节约、低污染和可持续发展的优势,因此得到了广泛的应用。
热塑性酚醛树脂是一种多功能材料,它可以被广泛用于建筑、消费品的制造、电子元件的制造等领域,而且它的环保性、可持续性和可回收性都非常出色,是当今社会发展的必要材料。
酚醛树脂工艺流程
酚醛树脂工艺流程
《酚醛树脂工艺流程》
酚醛树脂是一种广泛应用于制造塑料制品、胶粘剂和涂料等领域的重要合成材料。
其工艺流程主要包括酚和醛的缩聚反应、加热固化和成型加工。
首先,酚醛树脂的合成是通过将酚和醛在催化剂的作用下进行缩聚反应而得到的。
在这一步骤中,酚和醛的摩尔比、反应温度、反应时间以及催化剂的种类和用量都会对产物的性能产生重要影响。
经过缩聚反应得到的酚醛树脂树脂不可直接用于制品的生产,而需要进行加热固化。
加热固化主要是通过加热酚醛树脂溶液或浆状物,使其中的游离酚或醛分子与树脂分子发生交联或缩合反应,形成三维网络结构,从而使树脂凝固和固化。
最后,经过加热固化的酚醛树脂会进行成型加工。
成型加工过程通常包括注塑成型、挤出成型、压缩成型等工艺,将酚醛树脂制品的预制坯料经过热加工,成型成各种需要的形状和结构。
总的来说,酚醛树脂的工艺流程主要包括合成、加热固化和成型加工。
这些工艺步骤的合理操作和控制,不仅决定了酚醛树脂制品的质量和性能,也对生产成本和环保影响有着重要的作用。
热塑性酚醛树脂及其工艺
热塑性酚醛树脂及其工艺Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。
如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,有没有办法可以降低它的固化温度?当甲醛/苯酚(摩尔比)小于1时,可得热塑性产物,称热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。
如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,混以填料制成的模塑粉俗称电木粉。
当甲醛/苯酚(摩尔比)大于1时,在碱催化下先得到甲阶段树脂,即热固型酚醛树脂,能溶于有机溶剂,甲阶段树脂含能进一步缩聚的羟甲基,因此不需加固化剂即能固化:加热下反应得到乙阶段树脂,又称半溶酚醛树脂,不溶不熔但可溶胀和软化。
再进一步反应则得到不溶不熔的体型结构丙阶段树脂,也称不溶酚醛树脂。
甲阶段树脂长期存放也能自行固化。
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。
酚醛树脂(BAKELITE)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。
酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂,但由于它原料易得,合成方便,以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,而且树脂本身又有广泛改性的余地,所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。
酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面(空间飞行器、火箭、导弹等)作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。
酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。
控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成瓜不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂;另一类称为热塑性酚醛树脂,它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。
酚醛树脂的原理和操作方法
酚醛树脂的原理和操作方法
【原理】苯酚和甲醛在酸性或碱性的催化剂作用下,通过缩聚反应生成酚醛树脂。
在酸性催化剂作用下,苯酚过量时生成线型热塑性树脂;在碱性催化剂作用下,甲醛过量时生成体型热固性树脂。
【操作】
(1)在25×200mm的试管中加入4g化学纯苯酚和 2.5mL化学纯甲醛溶液(密度约1.1g/cm3、浓度为36~38%),再加入1mL化学纯的浓盐酸,振荡均匀后塞上带有直玻璃管(长300mm)的橡皮塞。
把上述试管固定在铁架台上,放在80~90℃的水浴中加热(如左图)。
片刻后,试管中发生剧烈反应,反应后还要继续加热,直到生成粉红的固体树脂为止。
取出固体树脂(用铁丝钩出),用水冲洗后得到热塑性树脂。
(2)在25×200mm的试管中加入2.5g化学纯苯酚和3mL化学纯甲醛溶液(浓度同前),再加入1mL化学纯浓氨水(浓度为25~28%),振荡均匀之后塞上带有直玻璃管(长300mm)的橡皮塞。
把上述的试管固定在铁架台上,用沸水浴加热,直到混合物分成两层。
当底层的树脂粘度增大时,取下试管用水冷却,等树脂固化后倒出,用水冲洗,得到黄色的热固性树脂。
热塑性酚醛树脂的合成
热塑性酚醛树脂的合成邹局春(西南林学院木质科学与装饰工程学院 昆明 650224 )摘要:本文对热塑性酚醛树脂的合成反应进行了综述,重点探讨了一般热塑性酚醛树脂和高邻位热塑性酚醛树脂的合成反应机理和反应历程,对影响树脂合成的因素进行了归纳,最后讨论了树脂的固化。
关键词:合成;热塑性酚醛树脂;高邻位热塑性酚醛树脂;固化STUDY ON THE PHENOL FORMALDEHYDE NOVONAC RESINZou Juchun(Wood Science & Decorating Engineering College, Southwest Forestry University,Kunming 650224) Abstract:The synthesis of Phenol Formaldehyde Novonac Resin is reviewed in this paper. Some discussion about the mechanism of the synthesis of normal Phenol Formaldehyde Novonac Resin and the “High Ortho” Novolac Resin are emphasized in this paper. In addition, some factors on the synthesis of resins and solidification of the resins are also discussed in this paper.Key words:Synthesis;Phenol Formaldehyde Novonac Resin;“High Ortho” Novolac Resin;Solidification一般由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成的树脂称为酚醛树脂,其中以苯酚与甲醛缩聚而得到的酚醛树脂最为重要。
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热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。
如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,有没有办法可以降低它的固化温度?
当甲醛/苯酚(摩尔比)小于1时,可得热塑性产物,称热塑性酚醛树脂,即线型酚醛树脂,它不含进一步缩聚的基团,加固化剂并加热才能固化。
如以六亚甲基四胺为固化剂,固化温度150 ℃,混以填料制成的模塑粉俗称电木粉。
当甲醛/苯酚(摩尔比)大于1时,在碱催化下先得到甲阶段树脂,即热固型酚醛树脂,能溶于有机溶剂,甲阶段树脂含能进一步缩聚的羟甲基,因此不需加固化剂即能固化:加热下反应得到乙阶段树脂,又称半溶酚醛树脂,不溶不熔但可溶胀和软化。
再进一步反应则得到不溶不熔的体型结构丙阶段树脂,也称不溶酚醛树脂。
甲阶段树脂长期存放也能自行固化。
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。
酚醛树脂(BAKELITE)
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。
酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂,但由于它原料易得,合成方便,以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能,尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能,而且树脂本身又有广泛改性的余地,所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。
酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面(空间飞行器、火箭、导弹等)作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。
酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。
控制不同的合成条件(如酚和醛的比例,所用催化剂的类型等),可以得到两类不同的酚醛树脂:一类称为热固性酚醛树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,如果合成瓜不加控制,则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂,因此这类树脂又称为一阶树脂;另一类称为热塑性酚醛树脂,它是线型树脂,在合成过程中不会形成三向网络结构,在进一步的固化过程中必须加入固化剂,这类树脂又称为二阶树脂。
这两类树脂的合成和固化原理并不相同,树脂的分子结构也不同。