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。
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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。