2.41酚醛树脂的分类.pptx
合集下载
酚醛树脂简介演示
04
在聚合反应阶段，低分 子量酚醛树脂发生聚合 ，生成高分子量酚醛树 脂。
酚醛树脂的制备方法
热固性酚醛树脂的制备方法可以分为一步法和两步法。
一步法是将酚类和醛类化合物在酸性催化剂存在下加热反应，直接得到热固性酚醛 树脂。
两步法是先在酸性催化剂存在下，将酚类和醛类化合物进行加成反应，得到低分子 量酚醛树脂，然后再加热进行聚合反应，得到热固性酚醛树脂。
酚醛树脂在绝缘材料中的应用
酚醛树脂具有良好的介电性能和耐热 性，是制备绝缘材料的重要原料。它 可以用于生产绝缘漆、浸渍漆、层压 制品和云母制品等。
在电线电缆、电机电器、变压器等领 域，酚醛树脂绝缘材料发挥着重要的 作用，保障了电器设备的正常运行和 安全性能。
酚醛树脂在粘合剂与涂料中的应用
酚醛树脂具有较好的粘附性和耐久性，可以作为粘合剂和 涂料的基料。在粘合剂方面，酚醛树脂主要用于木材、皮 革、金属等材料的粘结。
酚醛树脂简介演示
汇报人： 2024-01-10
目录
• 酚醛树脂的概述 • 酚醛树脂的合成与制备 • 酚醛树脂的性能特点 • 酚醛树脂的应用领域 • 酚醛树脂的发展趋势与挑战
01
酚醛树脂的概述
定义与性质
定义
酚醛树脂是由酚类和醛类化合物 通过聚合反应形成的合成树脂。
性质
酚醛树脂具有较高的耐热性、耐 腐蚀性和电绝缘性，同时具有良 好的加工性能和力学性能。
历史与发展
历史
酚醛树脂最早由美国人于1909年发 明，经过一个世纪的发展，其性能和 应用领域不断拓展。
发展
随着环保意识的提高和新型复合材料 的出现，酚醛树脂在高性能复合材料 、电子封装材料、航空航天等领域的 应用越来越广泛。
分类与应用
《酚醛树脂》课件
酚醛树脂在绝缘材料领域的应用
酚醛树脂在化学工业中用作催化剂、溶剂和化学反应介质。
在铸造工业中，酚醛树脂被用于制造砂型模具和金属型模具，以提高铸件的质量和生产效率。
在胶粘剂和密封剂领域，酚醛树脂具有良好的粘附力和耐热性，可用于制造各种类型的胶粘剂和密封剂。
酚醛树脂在其他领域的应用
04
酚醛树脂的性能与改性
通过共聚、共混或接枝等方法，在酚醛树脂分子链中引入耐热基团或耐热结构，提高其热稳定性。
耐热改性后的酚醛树脂可以在高温环境下保持较好的力学性能和化学稳定性，适用于高温环境下的应用。
耐热改性过程中需注意控制改性剂的用量和改性工艺条件，以获得最佳的耐热性能和力学性能。
01
02
03
酚醛树脂的耐热改性
05
《酚醛树脂》课件
CATALOGUE
目录
酚醛树脂简介 酚醛树脂的合成 酚醛树脂的应用 酚醛树脂的性能与改性 酚醛树脂的发展趋势与展望
01
酚醛树脂简介
酚醛树脂定义
酚醛树脂是由酚类和醛类化合物经过缩聚反应形成的聚合物，是一种热固性树脂。
酚醛树脂具有良好的耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性和机械强度，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
02
根据分子结构的不同，酚醛树脂可以分为线型酚醛树脂和体型酚醛树脂。
根据用途的不同，酚醛树脂可以分为通用型酚醛树脂和功能性酚醛树脂。
03
02
酚醛树脂的合成
酚醛树脂合成原理概述
酚醛树脂是由酚类和醛类化合物通过缩聚反应合成的。酚类化合物如苯酚、甲酚等，醛类化合物如甲醛、乙醛等，在催化剂的作用下进行缩聚反应，生成酚醛树脂。
酚醛树脂的发展趋势与展望
环保化
高性能化
酚醛树脂PPT演示课件
酸 催 化
羟甲基不稳定很容 易发生缩聚
OH
OH
OH
CH2
CH2
CH2OH
9
再进一步缩聚
OH
OH
OH
CH2
CH2
OH
OH
OH
CH2
CH2
CH2 交联结构
O CH2
CH2 OH
CH2
OH
OH
CH2
CH2 OH
CH2
OH
OH
在PF制备阶段就会产生不溶不熔的交联PF，
不能进一步加工成型，所以工业上不采用这种
第二章 通用塑料（热固性塑料）
第7节 酚醛树脂 7.1 酚醛树脂的制备（重点） 7.2 酚醛树脂的固化（重点） 7.3 酚醛树脂的性能特点 （重点） 7.4 酚醛树脂模塑料和酚醛树脂层压塑料 7.5 酚醛树脂的应用
1
7.1 酚醛树脂的制备
<一> 酚醛树脂的定义 酚类化合物与醛类化合物经缩聚而得
到的树脂统称为酚醛树脂。其中以苯酚和甲醛 缩聚而得得树脂最为重要，是目前应用最广泛 得一类热固性树脂。
但体系中会残余较 多的极性小分子。
通过分子上的活性羟
甲基的反应交联固化得
到的交联网络中缺陷较
多。但体系中残余的极
性小分子较少。
20
补充知识：模压成型工艺
定义
将一定量的模压料放入金属 对模中，在一定温度、压力作用 下，固化成型制品的方法。
加热加压的作用
使模压料塑化、流动，充满 空腔，并使树脂发生固化反应。
OH CH2
+ CH2O
OH
+ H2O
4
3. 酚醛配比的影响
•甲醛：苯酚<1 (~0.80~0.86) 苯酚过量
羟甲基不稳定很容 易发生缩聚
OH
OH
OH
CH2
CH2
CH2OH
9
再进一步缩聚
OH
OH
OH
CH2
CH2
OH
OH
OH
CH2
CH2
CH2 交联结构
O CH2
CH2 OH
CH2
OH
OH
CH2
CH2 OH
CH2
OH
OH
在PF制备阶段就会产生不溶不熔的交联PF，
不能进一步加工成型，所以工业上不采用这种
第二章 通用塑料（热固性塑料）
第7节 酚醛树脂 7.1 酚醛树脂的制备（重点） 7.2 酚醛树脂的固化（重点） 7.3 酚醛树脂的性能特点 （重点） 7.4 酚醛树脂模塑料和酚醛树脂层压塑料 7.5 酚醛树脂的应用
1
7.1 酚醛树脂的制备
<一> 酚醛树脂的定义 酚类化合物与醛类化合物经缩聚而得
到的树脂统称为酚醛树脂。其中以苯酚和甲醛 缩聚而得得树脂最为重要，是目前应用最广泛 得一类热固性树脂。
但体系中会残余较 多的极性小分子。
通过分子上的活性羟
甲基的反应交联固化得
到的交联网络中缺陷较
多。但体系中残余的极
性小分子较少。
20
补充知识：模压成型工艺
定义
将一定量的模压料放入金属 对模中，在一定温度、压力作用 下，固化成型制品的方法。
加热加压的作用
使模压料塑化、流动，充满 空腔，并使树脂发生固化反应。
OH CH2
+ CH2O
OH
+ H2O
4
3. 酚醛配比的影响
•甲醛：苯酚<1 (~0.80~0.86) 苯酚过量
《酚醛树脂》课件2
低成本化
随着市场竞争的加剧，酚醛树 脂的生产成本将逐渐降低，提 高其市场竞争力。
酚醛树脂面临的挑战
技术瓶颈
目前酚醛树脂的生产技术还存在一些瓶颈，如生 产过程中的废气处理、高分子量酚醛树脂的合成 等，需要进一步突破。
原材料供应问题
酚醛树脂的原材料主要来源于石油化工，随着石 油资源的日益枯竭，原材料的供应问题将逐渐凸 显。
酚醛树脂在粘合剂领域的应用
酚醛树脂在粘合剂领域中是一种常用的粘合剂，主要用于木材、金属、玻璃、陶瓷 等材料的粘接和固定。
酚醛树脂具有优良的粘附力和耐久性，能够在各种环境条件下保持稳定的粘接性能 。
酚醛树脂可以用于制备各种类型的粘合剂，如热熔胶、压敏胶、结构胶等，广泛应 用于包装、建筑、汽车等领域。
04
酚醛树脂的发展趋势与挑战
酚醛树脂的发展趋势
01
02
03
04
环保化
随着环保意识的增强，酚醛树 脂的生产和应用将更加注重环 保，减少对环境的污染。
高性能化
为了满足高端领域的需求，酚 醛树脂将不断向高性能化发展 ，提高其耐热性、耐腐蚀性和 力学性能。
多功能化
酚醛树脂将朝着多功能化的方 向发展，具备阻燃、绝缘、导 热等多重功能，满足多样化的 需求。
酚醛树脂的市场需求与供给
市场需求
酚醛树脂广泛应用于耐火材料、铸造 、绝缘材料、胶粘剂等领域。随着工 业化和城市化进程的加速，市场需求 呈现稳步增长趋势。
供给ห้องสมุดไป่ตู้况
全球酚醛树脂产能主要集中在中国、 美国和欧洲等地。中国是全球最大的 酚醛树脂生产和消费国，产能占比超 过一半。
酚醛树脂的市场竞争格局
竞争格局
未来酚醛树脂的发展将更加依赖于技术创 新，通过技术进步提高酚醛树脂的性能和 降低成本。
酚醛树脂的分子结构、特性与优缺点PPT(20张)
酚醛硬质泡沫塑料
新型改性酚醛树脂泡沫
酚醛泡沫是一种性能优异的防火、隔热、隔音、轻质节能产品，其难 燃程度是目前广泛使用的聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫所远远不及的。酚 醛泡沫作为一种新型的多用途泡沫材料，以其耐热、难燃自熄、耐火 焰穿透、遇火无滴落物和防止火灾蔓延的阻火性等优点，被称为“保 温之王”。利用它的耐燃性作绝热保温材料在高层建筑、高温隔热、 超低温保冷材料具有的实用价值，具有广阔的市场前景，是安全、经 济、绿色的新型保温材料。
HO
C 2 H NCNnH
脲醛树脂(UF)的特点
优点：固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明
状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便
宜 、H w[C固6eHl3c(化OoHm)C后eH2t的]onCu6树Hs4Oe脂Hth无es毒e P、ow无eH r色Po[、C in6 t耐H tem3 光(pO 性late好)sH C ,，Ne长2H w]期nC 使6H 用4OH
缺点是性脆、不耐碱、冲击强度较低、颜色较深、模 制生产率低。所以目前又生产了用环氧、PVC、聚酰胺、 聚乙烯醇等改性的酚醛树脂。酚醛树脂在包装工业中多和 作瓶盖、箱盒等。
酚醛层压板的主要物理机械性能
g / cm3
kJ/ m2
四、酚醛树脂的应用
酚醛板是一种新型难燃、防火低烟保温材料，它是由酚醛树脂 加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质 泡沫塑料。它最突出的特点是难燃、低烟、抗高温歧变。它可以现 场浇注发泡、可模制、也可机械加工，可制成板材、管壳及各种异 型产品。它克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形 的缺点，保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。
酚醛树脂由酚类谷物与醛类化合物在酸性或碱性催化 剂作用下缩聚而成的树脂。其中以苯酚甲醛缩聚树脂应用 最多，也最重要。酚醛树脂及其塑料是缩聚类树脂中应用 最早、生产量最大的一种材料。
新型改性酚醛树脂泡沫
酚醛泡沫是一种性能优异的防火、隔热、隔音、轻质节能产品，其难 燃程度是目前广泛使用的聚苯乙烯、聚氨酯等泡沫所远远不及的。酚 醛泡沫作为一种新型的多用途泡沫材料，以其耐热、难燃自熄、耐火 焰穿透、遇火无滴落物和防止火灾蔓延的阻火性等优点，被称为“保 温之王”。利用它的耐燃性作绝热保温材料在高层建筑、高温隔热、 超低温保冷材料具有的实用价值，具有广阔的市场前景，是安全、经 济、绿色的新型保温材料。
HO
C 2 H NCNnH
脲醛树脂(UF)的特点
优点：固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明
状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能好，耐磨性极佳，价格便
宜 、H w[C固6eHl3c(化OoHm)C后eH2t的]onCu6树Hs4Oe脂Hth无es毒e P、ow无eH r色Po[、C in6 t耐H tem3 光(pO 性late好)sH C ,，Ne长2H w]期nC 使6H 用4OH
缺点是性脆、不耐碱、冲击强度较低、颜色较深、模 制生产率低。所以目前又生产了用环氧、PVC、聚酰胺、 聚乙烯醇等改性的酚醛树脂。酚醛树脂在包装工业中多和 作瓶盖、箱盒等。
酚醛层压板的主要物理机械性能
g / cm3
kJ/ m2
四、酚醛树脂的应用
酚醛板是一种新型难燃、防火低烟保温材料，它是由酚醛树脂 加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质 泡沫塑料。它最突出的特点是难燃、低烟、抗高温歧变。它可以现 场浇注发泡、可模制、也可机械加工，可制成板材、管壳及各种异 型产品。它克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形 的缺点，保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。
酚醛树脂由酚类谷物与醛类化合物在酸性或碱性催化 剂作用下缩聚而成的树脂。其中以苯酚甲醛缩聚树脂应用 最多，也最重要。酚醛树脂及其塑料是缩聚类树脂中应用 最早、生产量最大的一种材料。
《酚醛树脂》课件
通过化学改性方法赋予酚醛树脂新的功能特性，如导电、磁性、荧光 等，拓展其应用领域。
酚醛树脂的未来发展趋势与展望
新型酚醛树脂的开
发
随着科技的发展和新兴领域的出 现，开发具有优异性能的新型酚 醛树脂将成为未来的研究重点。
酚醛树脂的应用拓
展
在环保、能源、生物医学等领域 ，酚醛树脂有望发挥更大的作用 ，为人类社会的发展做出贡献。
• 温度是酚醛树脂合成的重要条件之一，它直接影响着缩聚反应的速度和产物的分子量。通常，在较高的温度下，缩聚反应速度较快，但产物的分子量较低。因此，选择适当的温度是获 得高质量酚醛树脂的关键。
• 压力对酚醛树脂的合成也有一定的影响。在较高的压力下，反应体系中的气体组分被压缩，有利于提高酚醛树脂的产率和质量。 • 时间是酚醛树脂合成的另一个重要条件。在缩聚反应过程中，随着时间的推移，产物的分子量和粘度逐渐增加。因此，选择适当的时间是获得所需粘度和分子量的关键。
热分解
酚醛树脂在高温下会发生热分解，产生气体 和残渣。
热塑性
部分酚醛树脂具有热塑性，可在加热时塑形 加工。
热固性
部分酚醛树脂具有热固性，加热时发生交联 固化，不溶不熔。
04
酚醛树脂的应用
酚醛树脂在复合材料中的应用
酚醛树脂在复合材料中主要用作基体树脂，用于制造层压板、玻璃钢、纤维增强复 合材料等。
根据用途
酚醛树脂可以分为通用型和特殊型两类。通用型酚醛树脂主要用于制造层压板、模塑料 等，而特殊型酚醛树脂则用于制造高性能复合材料、航空航天材料等。
02
酚醛树脂的合成
酚醛树脂的合成原理
酚醛树脂的合成过程中，酚和醛的种类、比例 以及反应条件对产物的分子结构、相对分子质
量及其分布有着显著的影响。
酚醛树脂的未来发展趋势与展望
新型酚醛树脂的开
发
随着科技的发展和新兴领域的出 现，开发具有优异性能的新型酚 醛树脂将成为未来的研究重点。
酚醛树脂的应用拓
展
在环保、能源、生物医学等领域 ，酚醛树脂有望发挥更大的作用 ，为人类社会的发展做出贡献。
• 温度是酚醛树脂合成的重要条件之一，它直接影响着缩聚反应的速度和产物的分子量。通常，在较高的温度下，缩聚反应速度较快，但产物的分子量较低。因此，选择适当的温度是获 得高质量酚醛树脂的关键。
• 压力对酚醛树脂的合成也有一定的影响。在较高的压力下，反应体系中的气体组分被压缩，有利于提高酚醛树脂的产率和质量。 • 时间是酚醛树脂合成的另一个重要条件。在缩聚反应过程中，随着时间的推移，产物的分子量和粘度逐渐增加。因此，选择适当的时间是获得所需粘度和分子量的关键。
热分解
酚醛树脂在高温下会发生热分解，产生气体 和残渣。
热塑性
部分酚醛树脂具有热塑性，可在加热时塑形 加工。
热固性
部分酚醛树脂具有热固性，加热时发生交联 固化，不溶不熔。
04
酚醛树脂的应用
酚醛树脂在复合材料中的应用
酚醛树脂在复合材料中主要用作基体树脂，用于制造层压板、玻璃钢、纤维增强复 合材料等。
根据用途
酚醛树脂可以分为通用型和特殊型两类。通用型酚醛树脂主要用于制造层压板、模塑料 等，而特殊型酚醛树脂则用于制造高性能复合材料、航空航天材料等。
02
酚醛树脂的合成
酚醛树脂的合成原理
酚醛树脂的合成过程中，酚和醛的种类、比例 以及反应条件对产物的分子结构、相对分子质
量及其分布有着显著的影响。
酚醛树脂ppt课件
9
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
（3）同时使用某种叔胺类化合物和少量氢氧化钡作为合成水溶性PF的催化剂，在适宜
的反应条件下，可制得游离酚含量和游离醛含量均较低的水溶性PF
10
投料比对PF水溶性的影响
水溶性PF是热固性甲阶PF，即酚与醛在碱性催化剂作用下进行缩合反应，通过适 当控制反应终点制得树脂产品。
由于其分子中含有羟甲基官能团或二亚甲基醚键结构 ，并具有自固化性能，故也 是热固性PF的活性中间体。
此外，反应时间不能太短，否则产品主要是一羟甲基、二羟甲基和三羟甲基苯酚
的混合物，其特点是黏度低。
11
水溶性PF的应用进展 优点：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、
无毒无害、不易燃易爆、安全性高。 用途：在胶粘剂(用于制备玻璃布、棉布、纸基层压板、纤维板、胶木板和刨花板等)、
玻璃纤维浸润剂以及各种涂料等。
12
低游离醛高羟甲基水溶性酚醛树脂
催化剂的影响： 催化剂用量较少时，甲醛没有机会和二价金属离子
反应生成螯合型络合物，进而生成羟甲基化苯酚， 会残留大量的游离甲醛； 用量过多时，短时间内大量的苯酚都反应生成了邻 羟甲基苯酚，大量的邻羟甲基苯酚中的一部分会通 过羟甲基基团缩合，生成游离甲醛和水，导致游离 甲醛的含量上升，而羟甲基含量也不会增加。
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
（3）同时使用某种叔胺类化合物和少量氢氧化钡作为合成水溶性PF的催化剂，在适宜
的反应条件下，可制得游离酚含量和游离醛含量均较低的水溶性PF
10
投料比对PF水溶性的影响
水溶性PF是热固性甲阶PF，即酚与醛在碱性催化剂作用下进行缩合反应，通过适 当控制反应终点制得树脂产品。
由于其分子中含有羟甲基官能团或二亚甲基醚键结构 ，并具有自固化性能，故也 是热固性PF的活性中间体。
此外，反应时间不能太短，否则产品主要是一羟甲基、二羟甲基和三羟甲基苯酚
的混合物，其特点是黏度低。
11
水溶性PF的应用进展 优点：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、
无毒无害、不易燃易爆、安全性高。 用途：在胶粘剂(用于制备玻璃布、棉布、纸基层压板、纤维板、胶木板和刨花板等)、
玻璃纤维浸润剂以及各种涂料等。
12
低游离醛高羟甲基水溶性酚醛树脂
催化剂的影响： 催化剂用量较少时，甲醛没有机会和二价金属离子
反应生成螯合型络合物，进而生成羟甲基化苯酚， 会残留大量的游离甲醛； 用量过多时，短时间内大量的苯酚都反应生成了邻 羟甲基苯酚，大量的邻羟甲基苯酚中的一部分会通 过羟甲基基团缩合，生成游离甲醛和水，导致游离 甲醛的含量上升，而羟甲基含量也不会增加。
酚醛树脂
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 2OH(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。
酚醛树脂教学课件PPT
01
酚醛树脂在航空航天、汽车、船 舶等交通运输领域广泛应用，用 于制造各种零部件和结构件。
02
03
在建筑领域，酚醛树脂可以用于 制造建筑模板、保温材料、装饰 材料等。
04
02
酚醛树脂的合成
酚醛树脂的合成原理
酚醛树脂的合成原理主要是通过酚类物质和 醛类物质在酸性或碱性催化剂的作用下发生
缩聚反应，生成高分子量的酚醛树脂。
05
酚醛树脂的发展趋势与展望
酚醛树脂的发展历程与现状
酚醛树脂的起源
酚醛树脂最早由美国科学家于1909年发明， 经过一个多世纪的发展，已成为一种重要的 合成树脂。
酚醛树脂的应用领域
酚醛树脂广泛应用于航空航天、汽车、电子 、建筑、体育器材等领域，特别是在复合材 料领域中占有重要地位。
酚醛树脂的现状
随着环保意识的提高和技术的不断进步，酚 醛树脂的生产和应用逐渐向环保、高性能、 多功能方向发展。
种。
2 溶液法是在有机溶剂中溶解酚类物质和醛类物质，然后
在催化剂的作用下进行缩聚反应，最后将溶剂挥发掉， 得到酚醛树脂。
3 熔融法是将酚类物质和醛类物质在加热条件下熔化混合
，然后在催化剂的作用下进行缩聚反应，得到酚醛树脂 。
4
乳液法是将酚类物质和醛类物质在乳化剂的作用下形成
乳液，然后在催化剂的作用下进行缩聚反应，最后将乳
酚醛树脂的未来发展趋势与展望
高性能化
随着科技的不断进步，对酚醛树 脂的性能要求也越来越高，因此， 开发高性能的酚醛树脂是未来的
重要方向。
功能化
随着各种新技术的出现和应用， 对酚醛树脂的功能性需求也越来 越高，因此，开发具有各种功能 的酚醛树脂也是未来的重要方向。
酚醛树脂的简介ppt课件
防腐蚀材料
玻璃钢格栅
防腐工程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
其他性能及应用
热固性（开关、插座、插头等电气零件）
压塑粉
热塑性（高电绝缘制件）
耐烧蚀材料 广泛应用于火箭，导弹，飞机，宇宙
飞船等
酚醛树脂的一些局限性 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
路线A
酚/醛=1：（1.2~2.0） PH>7
苯酚和甲醛
路线B
酚/醛=1：（0.8~0.9） PH<3
甲阶酚醛树脂
线性热塑性酚醛树脂
加热或加酸
乙阶酚醛树脂
加入固化剂 加热
加热或加酸
丙阶酚醛树脂
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
热塑性型
加入固化剂（如六亚甲基四胺）后
才可反应形成具有三向网络结构的 固化树脂。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
1、加成反应 为例）
2、缩聚反应(以苯酚与甲醛
1、加成反应：苯酚与甲醛作用，在苯酚的邻位或对位上引入羟 甲基
废旧酚醛树脂产品及其 复合材料的循环利用
酚醛树脂的生产和使用会给环 对策 境带来一定程度的污染
废水处理
酚醛树脂的发展方向
1.高附加值 尖端领域如军事，航天航空等
2.环保型 如不含甲醛的新酚醛树脂（由苯酚和芳烷基醚替代）
玻璃钢格栅
防腐工程
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
其他性能及应用
热固性（开关、插座、插头等电气零件）
压塑粉
热塑性（高电绝缘制件）
耐烧蚀材料 广泛应用于火箭，导弹，飞机，宇宙
飞船等
酚醛树脂的一些局限性 病原体侵入机体，消弱机体防御机能，破坏机体内环境的相对稳定性，且在一定部位生长繁殖，引起不同程度的病理生理过程
路线A
酚/醛=1：（1.2~2.0） PH>7
苯酚和甲醛
路线B
酚/醛=1：（0.8~0.9） PH<3
甲阶酚醛树脂
线性热塑性酚醛树脂
加热或加酸
乙阶酚醛树脂
加入固化剂 加热
加热或加酸
丙阶酚醛树脂
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
热塑性型
加入固化剂（如六亚甲基四胺）后
才可反应形成具有三向网络结构的 固化树脂。
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
1、加成反应 为例）
2、缩聚反应(以苯酚与甲醛
1、加成反应：苯酚与甲醛作用，在苯酚的邻位或对位上引入羟 甲基
废旧酚醛树脂产品及其 复合材料的循环利用
酚醛树脂的生产和使用会给环 对策 境带来一定程度的污染
废水处理
酚醛树脂的发展方向
1.高附加值 尖端领域如军事，航天航空等
2.环保型 如不含甲醛的新酚醛树脂（由苯酚和芳烷基醚替代）
什么是酚醛树脂，酚醛树脂有哪些分类？
什么是酚醛树脂，酚醛树脂有哪些分类？酚醛树脂(phenolicresins)是一种以酚类化合物(苯酚、甲酚、壬基酚、芳烷基酚、腰果酚、辛基酚、双酚A、二甲酚或几种酚的混合物)与醛类化合物(甲醛、乙醛、糠醛或几种醛类的混合物)经加成反应和缩聚反应而制得的一大类合成树脂。
酚醛树脂酚醛树脂的报道始于19世纪70年代，由化学家拜尔首次合成。
随后，经过不断的研究和改进，于1909年由美国科学家L.H.bacheland开发了具有应用价值的酚醛树脂体系，并成立了巴克兰公司，率先实现在工业上生产酚醛树脂。
与一般高分子化合物一样，酚醛树脂具有高分子化合物的基本特性，如分子量大、分子结构多样性、固化特性和裂解炭化特性等。
此外，由于其特有的化学结构和大分子交联网状结构，又使其具有优良的粘附性、耐热性、抗烧蚀性和阻燃性。
因此，酚醛树脂在模塑料、造型材料、隔热材料、隔音材料、涂料、封装材料和耐火材料等领域得到了广泛应用。
1、酚醛树脂的合成酚醛树脂所用原料多种多样，其类别及性能也有所不同。
目前工业应用最广的主要是以苯酚和甲醛为原料经过加成和缩聚两个反应过程合成的苯酚甲醛树脂。
苯酚和甲醛的结构式如图1，由于苯酚分子在苯环上存在一个羟基，其邻位和对位上的氢原子具有较高的活性，使得苯酚分子中含有3个活性官能团，在加热和催化条件下，苯环邻位和对位上的活性氢原子极易与苯环脱离，并与甲醛分子中的活性羰基发生加成反应形成羟甲基化苯酚，因此加成反应主要为苯环邻位和对位上的羟甲基化过程;随着反应进一步进行，生成的羟甲基化苯酚由于具有较高的活性，可与苯酚分子中的活性氢原子发生脱水缩合，在羟甲基苯酚和苯酚之间形成次甲基桥将其链接起来，通过缩合过程的不断重复最终形成链状的大分子化合物，因此缩聚反应主要为羟甲基苯酚和苯酚之间脱水缩合过程。
图1苯酚(a)与甲醛(b)的结构式根据不同材料的使用要求，可通过改变酚醛树脂的合成工艺条件(如P/F比、催化剂类型及含量、体系pH值、反应温度、反应压力以及反应时间)来控制加成和缩聚反应的反应过程及速度，以得到不同分子结构、粘度、固含量以及残碳率的树脂。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
甲醛和酚在碱性条件下缩合后，再与松香进行加成，并与多元醇酯 化可得到松香改性酚醛树脂。由于松香具有特有的结构特征，用松香改 性使酚醛树脂与颜料润湿分散性有很大改善，可广泛用于制造酚醛调和 漆与平版胶印油墨。松香改性苯酚酚醛树脂主要用于生产酚醛调和漆， 而采用烷基取代酚的松香改性酚醛树脂主要用于生产平版胶印油墨。 要得到合适的松香改性酚醛树脂，若采用不同分子结构的酚与多元醇， 酚醛在树脂体系中的比例也不同，随着酚醛比例的上升，树脂的软化点， 耐酸碱性、耐水性都有所提高，但油溶性和脂肪烃溶剂溶解性会下降， 如使用苯酚的树脂，酚醛比例为14%-15%；使用双酚A的树脂，酚醛 比例约为15%-16%；使用辛基酚、壬基酚的树脂，酚醛比例约为28%30%；使用十二烷基酚的树脂，酚醛比例约为32%-35%。
酚醛树脂的分类
松香改性酚醛树脂:
在酸性介质中，酚与甲醛产生的酚醛很容易进一步缩合成分子量更高 的缩合物，有可能完全胶化或不溶于松香；在碱性介质中，反应平稳， 容易控制，生成的树脂软化点也高，因此松香改性的酚醛树脂一般都采 用碱性催化剂，使用一步法生产松香酚醛树脂时，常用的催化剂是乌洛 托品，在生产浅色松香酚醛树脂时，也有采用氢氧化钙做催化剂。 不同的酚具有不同的官能度，在实际生产中最终采用的酚与醛摩尔比就 不同，三官能度：1：（1.5~1.7）；二官能度：1:(2.5~3.0）；采用 双酚A的酚醛树脂。其酚与醛的摩尔比一般为1：（5.2~5.4）
在碱性条件下酚醛缩合生成热固性酚醛树脂，根据其特性，主要用于生 产重防腐涂料、酚醛胶黏剂等；使用时可利用酸性催化或加热使之交联 固化。在酸性条件下酚醛缩合生成热塑性酚醛树脂，根据其特性，也可 用于生产防腐蚀涂料、粘合剂、橡胶添加剂等；使用时可利用碱性催化 或加热使之交联固化。
酚醛树脂的分类
松香改性酚醛树脂:
酚醛树脂的分类
其他类型的改性酚醛树脂
除了上述常见的改性酚醛树脂外，为了适应应用需求，也有采用其他化 学组分对酚醛树脂进行改性，从而达到改善Fra bibliotek突出性能的目的。
常用的改性酚醛树脂有以下几种：
聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂
聚酰胺改性酚醛树脂
环氧改性酚醛树脂
有机硅改性酚醛树脂
硼改性酚醛树脂
二甲苯改性酚醛树脂
酚醛树脂的分类
酚醛树脂的分类
纯酚醛树脂:
酚羟基的对位被烃基取代后，酚由三官能度称为二官能度，缩合反应的 反应程度更容易控制，而且烃基取代酚制得的树脂具有更好的性能，涂 料行业通常用于合成纯酚醛树脂，如对叔丁基酚、对苯基酚和对叔辛基 酚等。
合成工艺：在碱性条件下，烃基取代酚与甲醛缩合反应达到一定程度后， 终止反应，缩合产物经水洗后，采用先常压、后减压的方法脱水，中控 合格后出料。
酚醛树脂的分类
酚醛醚化浆（醇醚化酚醛树脂） :
为改善酚醛树脂的韧性、溶剂溶解性及其他物理性能，可采用醚化 的方法对酚醛树脂进行改性，醚化后的酚醛树脂由于降低了极性，使得 树脂更容易溶解于芳烃溶剂中，改善了树脂的柔韧性，从而扩大树脂的 应用领域。用低碳链醇醚化酚醛树脂，对树脂性能的改善作用不大，一 般采用丁醇、乙二醇、丙三醇、聚乙烯醇等改性酚醛树脂，得到各种不 同用途的醇醚化酚醛树脂。 合成工艺：在碱性条件下，酚与甲醛缩合反应达到一定程度后，中止反 应并调整到酸性，经水洗后，加入丁醇，进行回流脱水反应，反应完成 后，脱出过量丁醇，中控合格后出料。 涂料行业常用丁醇来改性酚醛树脂，制得热固性酚醛醚化浆，可提高酚 醛树脂的溶剂溶解性，与环氧树脂配合，交联成膜，主要用于耐腐蚀漆。
聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂
工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂，它可提高树脂 对玻璃纤维的粘结力，改善酚醛树脂的脆性，增加复合材料的力学强 度 聚酰胺改性酚醛树脂
经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性，并改 善了树脂的流动性，仍保持酚醛树脂优点。
有机硅改性酚醛树脂 有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。可以通过使用有机硅单体线 性酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基发生反应来改进酚醛树脂的耐热性和 耐水性。可作为瞬时耐高温材料，用作火箭、导弹等烧蚀材料。
酚醛树脂的分类
酚醛树脂
的
分类
酚醛缩合物可作为独立的纯酚醛树脂使用，也可 用其他的化合物改性来调整酚醛树脂的性能特点，
从而拓展酚醛树脂用途
酚醛树脂的分类 • 酚醛缩合物可作为独立的纯酚醛树脂使用，也可用其他的化合物改性来调整酚 醛树脂的性能特点，从而拓展酚醛树脂用途 • 第一类，纯酚醛树脂：在催化剂的作用下，通过酚（通常是对叔丁酚、苯酚等） 与醛（最常用是甲醛）缩合反应，可产生满足各种性能需要的酚醛树脂 • 第二类，改性酚醛树脂：酚醛树脂结构中的酚羟基在树脂合成中通常不参与反 应，因此酚醛树脂存在大量的酚羟基，酚羟基和亚甲基容易被氧化，至颜色变 深，使其材料的性能发生变化，采用化学反应引入除酚、醛之外的其他成分， 接入到酚醛树脂的分子链上，起到保护酚羟基或亚甲基，改善和突出某种性能 的目的。通常由松香改性、醇改性、环氧改性、醇酸改性等。目前应用较多的 是松香改性酚醛树脂、醇类（主要为丁醇）醚化酚醛树脂。
酚醛树脂的分类
环氧改性酚醛树脂
环氧树脂中的环氧基和酚醛树脂中的酚羟基进行醚化反应、环氧树脂 中的环氧基及羟基和酚醛树脂中的羟甲基进行缩合开环反应，从而交 联形成体型结构的环氧酚醛树脂，改性后的树脂兼具酚醛树脂与环氧 树脂的良好性能，大大拓展了应用领域。
硼改性酚醛树脂
利用酚醛树脂的羟基与硼（钼）进行酯化反应，从而将硼（钼）元素 引入酚醛树脂的结构，硼（钼）改性酚醛树脂具有更为优异的耐热性、 瞬间耐高温性和加工性，有良好的芳烃类溶剂溶解性，主要应用于耐 高温材料、摩擦材料，航空航天领域可作为耐烧蚀材料使用。
THANKS!!!
酚醛树脂的分类
松香改性酚醛树脂:
在酸性介质中，酚与甲醛产生的酚醛很容易进一步缩合成分子量更高 的缩合物，有可能完全胶化或不溶于松香；在碱性介质中，反应平稳， 容易控制，生成的树脂软化点也高，因此松香改性的酚醛树脂一般都采 用碱性催化剂，使用一步法生产松香酚醛树脂时，常用的催化剂是乌洛 托品，在生产浅色松香酚醛树脂时，也有采用氢氧化钙做催化剂。 不同的酚具有不同的官能度，在实际生产中最终采用的酚与醛摩尔比就 不同，三官能度：1：（1.5~1.7）；二官能度：1:(2.5~3.0）；采用 双酚A的酚醛树脂。其酚与醛的摩尔比一般为1：（5.2~5.4）
在碱性条件下酚醛缩合生成热固性酚醛树脂，根据其特性，主要用于生 产重防腐涂料、酚醛胶黏剂等；使用时可利用酸性催化或加热使之交联 固化。在酸性条件下酚醛缩合生成热塑性酚醛树脂，根据其特性，也可 用于生产防腐蚀涂料、粘合剂、橡胶添加剂等；使用时可利用碱性催化 或加热使之交联固化。
酚醛树脂的分类
松香改性酚醛树脂:
酚醛树脂的分类
其他类型的改性酚醛树脂
除了上述常见的改性酚醛树脂外，为了适应应用需求，也有采用其他化 学组分对酚醛树脂进行改性，从而达到改善Fra bibliotek突出性能的目的。
常用的改性酚醛树脂有以下几种：
聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂
聚酰胺改性酚醛树脂
环氧改性酚醛树脂
有机硅改性酚醛树脂
硼改性酚醛树脂
二甲苯改性酚醛树脂
酚醛树脂的分类
酚醛树脂的分类
纯酚醛树脂:
酚羟基的对位被烃基取代后，酚由三官能度称为二官能度，缩合反应的 反应程度更容易控制，而且烃基取代酚制得的树脂具有更好的性能，涂 料行业通常用于合成纯酚醛树脂，如对叔丁基酚、对苯基酚和对叔辛基 酚等。
合成工艺：在碱性条件下，烃基取代酚与甲醛缩合反应达到一定程度后， 终止反应，缩合产物经水洗后，采用先常压、后减压的方法脱水，中控 合格后出料。
酚醛树脂的分类
酚醛醚化浆（醇醚化酚醛树脂） :
为改善酚醛树脂的韧性、溶剂溶解性及其他物理性能，可采用醚化 的方法对酚醛树脂进行改性，醚化后的酚醛树脂由于降低了极性，使得 树脂更容易溶解于芳烃溶剂中，改善了树脂的柔韧性，从而扩大树脂的 应用领域。用低碳链醇醚化酚醛树脂，对树脂性能的改善作用不大，一 般采用丁醇、乙二醇、丙三醇、聚乙烯醇等改性酚醛树脂，得到各种不 同用途的醇醚化酚醛树脂。 合成工艺：在碱性条件下，酚与甲醛缩合反应达到一定程度后，中止反 应并调整到酸性，经水洗后，加入丁醇，进行回流脱水反应，反应完成 后，脱出过量丁醇，中控合格后出料。 涂料行业常用丁醇来改性酚醛树脂，制得热固性酚醛醚化浆，可提高酚 醛树脂的溶剂溶解性，与环氧树脂配合，交联成膜，主要用于耐腐蚀漆。
聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂
工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂，它可提高树脂 对玻璃纤维的粘结力，改善酚醛树脂的脆性，增加复合材料的力学强 度 聚酰胺改性酚醛树脂
经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性，并改 善了树脂的流动性，仍保持酚醛树脂优点。
有机硅改性酚醛树脂 有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。可以通过使用有机硅单体线 性酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基发生反应来改进酚醛树脂的耐热性和 耐水性。可作为瞬时耐高温材料，用作火箭、导弹等烧蚀材料。
酚醛树脂的分类
酚醛树脂
的
分类
酚醛缩合物可作为独立的纯酚醛树脂使用，也可 用其他的化合物改性来调整酚醛树脂的性能特点，
从而拓展酚醛树脂用途
酚醛树脂的分类 • 酚醛缩合物可作为独立的纯酚醛树脂使用，也可用其他的化合物改性来调整酚 醛树脂的性能特点，从而拓展酚醛树脂用途 • 第一类，纯酚醛树脂：在催化剂的作用下，通过酚（通常是对叔丁酚、苯酚等） 与醛（最常用是甲醛）缩合反应，可产生满足各种性能需要的酚醛树脂 • 第二类，改性酚醛树脂：酚醛树脂结构中的酚羟基在树脂合成中通常不参与反 应，因此酚醛树脂存在大量的酚羟基，酚羟基和亚甲基容易被氧化，至颜色变 深，使其材料的性能发生变化，采用化学反应引入除酚、醛之外的其他成分， 接入到酚醛树脂的分子链上，起到保护酚羟基或亚甲基，改善和突出某种性能 的目的。通常由松香改性、醇改性、环氧改性、醇酸改性等。目前应用较多的 是松香改性酚醛树脂、醇类（主要为丁醇）醚化酚醛树脂。
酚醛树脂的分类
环氧改性酚醛树脂
环氧树脂中的环氧基和酚醛树脂中的酚羟基进行醚化反应、环氧树脂 中的环氧基及羟基和酚醛树脂中的羟甲基进行缩合开环反应，从而交 联形成体型结构的环氧酚醛树脂，改性后的树脂兼具酚醛树脂与环氧 树脂的良好性能，大大拓展了应用领域。
硼改性酚醛树脂
利用酚醛树脂的羟基与硼（钼）进行酯化反应，从而将硼（钼）元素 引入酚醛树脂的结构，硼（钼）改性酚醛树脂具有更为优异的耐热性、 瞬间耐高温性和加工性，有良好的芳烃类溶剂溶解性，主要应用于耐 高温材料、摩擦材料，航空航天领域可作为耐烧蚀材料使用。
THANKS!!!