酚醛树脂生产工艺(化工专业)
酚醛树脂的合成实验流程
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酚醛胶生产工艺
酚醛胶生产工艺酚醛胶（Phenolic Resin）是一种由酚和醛类化学物质经过缩聚反应制备而成的热固性树脂。
它具有优异的耐热性、耐腐蚀性、机械强度和电绝缘性能，被广泛应用于电子、建材、汽车、航空航天等领域。
酚醛胶的生产工艺大致可以分为以下步骤：1. 原料准备：准备酚类和醛类化学物质作为原料。
常用的酚类原料有酚醛树脂酚、邻苯二酚等，而醛类原料一般选择甲醛或甲醛混合物。
2. 缩聚反应：将酚和醛类原料按照一定比例加入反应釜中，在适当的温度和压力下进行缩聚反应。
在反应过程中，有时会加入催化剂（如盐酸、氢氯酸等）来促进反应速度和控制反应进程。
3. 中和处理：反应结束后，将反应混合物进行中和处理。
中和的目的是使反应体系中的酸性物质中和掉，以防止后续工艺中产生不良影响。
4. 过滤：通过滤网将反应物中的固体杂质进行过滤，以提高饱和溶液的纯度。
5. 干燥：将过滤后的饱和溶液进行干燥处理，去除其中的水分和挥发物。
常用的干燥方法有喷雾干燥、真空干燥等。
6. 粉碎：将干燥后的酚醛固体块进行破碎和粉碎，使其变成所需要的颗粒状物料。
7. 调质：对粉碎后的酚醛颗粒进行调质处理，增加其流动性和可加工性。
8. 成型：采用压力成型或注塑成型等工艺，将调质后的酚醛胶进行成型。
通过加热、压力等条件使其固化并获得制品的形状。
9. 硬化处理：成型后的酚醛制品进行硬化处理，常用的方法有热处理、蒸汽处理等。
硬化处理可以进一步增强制品的力学性能和耐热性能。
最后，对硬化后的酚醛制品进行表面处理、质检和包装等工序，以使其能够满足特定的使用要求。
总的来说，酚醛胶的生产工艺包括原料准备、缩聚反应、中和处理、过滤、干燥、粉碎、调质、成型、硬化处理等多个步骤。
每个步骤都需要严格控制条件和参数，以确保酚醛胶的质量和性能符合要求。
酚醛树脂的合成与应用
酚醛树脂的合成与应用酚醛树脂是一种由酚和醛类化合物反应合成的无定形聚合物。
它广泛应用于建筑材料、绝缘材料、表面涂料、粘合剂等领域。
本文将从酚醛树脂的合成和其一些主要应用方面进行详细介绍。
一、酚醛树脂的合成1.酚醛树脂的合成一般分为两步骤：缩聚反应和固化反应。
缩聚反应是通过酸性催化剂使酚和醛类反应生成酚醛缩聚物。
常用的酚有苯酚、间甲酚等，常用的醛有甲醛、乙醛等。
缩聚反应可以选择在常压下进行，也可以通过高温高压的条件来进行。
2.固化反应是指将缩聚物在碱性催化剂的作用下进行串联反应，形成大分子聚合物结构。
常用的碱性催化剂有氢氧化钠、氢氧化钡等。
固化过程中的温度和时间可以根据所需的聚合物性能进行调节。
二、酚醛树脂的应用1.建筑材料：酚醛树脂具有较好的绝缘性能和耐热性能，广泛应用于建筑材料中，如墙砖、天花板、管道等。
它们能够提供良好的保温和隔热效果，同时具有一定的阻燃性能，能够提高建筑物的安全性。
2.绝缘材料：酚醛树脂的绝缘性能优异，可用于电气绝缘材料的制备，如绝缘管、电缆绝缘层、变压器绝缘板等。
酚醛树脂的绝缘性能在高温和高湿度条件下仍然稳定，能够有效保护电器设备的安全运行。
3.表面涂料：酚醛树脂具有良好的耐磨性和耐化学性，因此广泛应用于表面涂料中，如家具表面涂层、汽车涂料等。
它们能够提供优异的光泽度和抗划伤性，同时还能保持涂层的稳定性和耐久性。
4.粘合剂：酚醛树脂是一种优秀的粘合剂材料，具有很强的粘接强度和抗剪切性能。
它们广泛应用于家具、木质制品、纸板箱等领域，能够提供很好的粘接效果和耐久性。
5.其他应用：酚醛树脂还能够用作压制材料、模具材料、阻燃剂等。
在压制材料中，酚醛树脂能够提供良好的硬度和耐磨性，用作模具材料时，具有较低的收缩率和稳定性。
在阻燃剂中，酚醛树脂能够提高材料的阻燃性能，提高材料的安全性。
总结：酚醛树脂作为一种重要的合成材料，在建筑材料、绝缘材料、表面涂料、粘合剂等领域都有广泛的应用。
它具有优异的绝缘性能、耐热性能和耐化学性能，能够满足各种复杂环境下的要求。
酚醛树脂
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 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。
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，市场销售往往加色形状：有颗粒、粉末状。
溶解性：不溶于水，溶于着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜丙酮、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。
两类分类：因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性（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O+ OH + H2OO O OHO+HCH CH2OHCH2OH H 2O+OHO O O O CH2O+ H C HH CH 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。
O OHHOCH 2 + HOCH2O OH OOHCH2CH2HOCH 2HCH2OHOH OHO OH O OHCH2CH2HOCH 2+ H2O + H2O + CH2O(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 OHCH 2O+ CH2O + NH3CH2 NH2CH 2OOCH2 NHOH OHCH2+C H OH CH2NH CH26 5OH CH2 OCH2O CH2N CH 2C6H5OH CH2OOH OHCH2 N CH2CH 2(3)OH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
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+ H2OO+H COHOCH2OH H2OOHCH2OH+ 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 2CH 2OCH 2O O CH 2CH 2NH+C 6H 5OH OHCH 2NH CH 2OHCH 2O CH 2O OHCH 2N CH 2OCH 2C 6H 5OHOHCH 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。
酚醛树脂功能、特点、工艺设计、应用、配方
酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方！一、定义酚醛树脂也叫电木，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。
苯酚醛或其衍生物缩聚而得。
二、主要性能固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，实体的比重平均1.7左右，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。
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。
液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体，如：碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。
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，也能保持其构造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。
粘结强度酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。
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模具、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构造稳定性。
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。
酚醛树脂层压材料工艺说明书
酚醛树脂层压材料生产工艺设计目录一、合成工艺（一）酚醛树脂概述 (1)（二）原料产品特性 (3)（三）操作步骤 (4)（四）生产控制表 (8)（五）物料衡算 (10)二、工段综合概述（一）酚醛层压材料生产工艺流程图 (10)（二）设备一览表 (10)（三）车间人员表 (10)（四）劳动保护和安全 (11)（五）环境保护和三废处理 (12)三、小结 (15)四、制图（1）工艺流程图 (16)（2）车间布置图 (17)（3）设备图（反应釜） (18)一、合成工艺（一）酚醛产品概述1.1.1.产品介绍酚醛树脂phenolic resinHOCH2OH CH2OH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。
酚醛树脂具有高分子化合无的基本特点。
其显著特点是价格低廉、耐热、耐烧蚀、阻燃、燃烧发烟少等，作烧蚀材料、作木材胶黏剂目前还没有任何树脂与其可竞争，作阻燃结构材料或涂料显示独特的优势。
1.1.2产品性能（1）酚醛树脂的颜色处于黄色到褐色之间，它的着色能力很强，生产出的浅色的酚醛树脂在贮藏和加工过程中可以迅速着色，只有p-烷基-取代的酚生成的酚醛树脂的着色能力稍弱，酚醛树脂的特征吸收紫外吸收峰在254nm和280nm处。
（2）阻燃性能和发烟性能近年来的研究表明，火灾事故中放出的烟雾和毒性气体是造成人员伤亡的主要原因，这促使人们研究开发新型阻燃低发烟性的聚合物材料。
研究发现，酚醛材料燃烧时形成高碳泡沫结构，成为优良的绝热体，从而阻止了材料内部的燃烧。
酚醛材料的燃烧产物主要是水、二氧化碳、焦炭和中等含量的一氧化碳，燃烧产物的毒性较低。
此外，酚醛复合材料具有不燃性、低发烟率、少或无毒气放出和高的强度保留率，远优于环氧树脂、不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂。
同时，酚醛材料的阻燃性还可通过添加改性磷、卤素化合物和硼化合物或提高材料的交联度得到进一步改善。
（3）耐辐射性能热固性酚醛树脂的耐辐射性不佳，但填充玻璃纤维或石棉后的复合材料具有优良的耐辐射性，且耐热性好，固酚醛模塑料可做核电设备和高压的加速器的电子元件和防护涂料、处理辐射材料的装备元件、空间飞行器的电子和结构组件。
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酚醛树脂的化
工生产工艺
褚鹏，赵玉霞
概述—酚醛树脂的性能
酚醛树脂一般要固化形成网状结构方能在制品中发
挥作用。（黏结剂，网状结构）
卓越的黏附性
（大量极性基团、浸润、黏附）
优良的耐热性
（芳香环结构、高交联密度）
良好的阻燃性
独特的抗烧蚀性
（热解高残炭特性、隔热）
概述—酚醛树脂应用领域
热塑性酚醛树脂：
模塑粉（电木粉）、
层压塑料
胶黏剂等
涂料
热固性酚醛树脂：
层压塑料
浸渍成型材料等
高性能酚醛树脂：
冶金中的耐火材料
航天行业-耐烧蚀材料
高速交通工具的摩擦
制动材料
电子封装材料
酚醛树脂生产现状及发展动态
国外企业
•全球发展策略——跨国的兼并和重组
•纷纷向中国内地进军（投资环境、销售市场）
国内企业
•大多分布在山东、江苏、上海、天津等
•中方控股的中英合资的济南圣泉-海沃斯化工公司
酚醛树脂的合成原理
加成反应
苯酚与甲醛，羟甲基苯酚
缩合及缩聚反应
热塑性酚醛树脂是在酸性催化剂作用下苯酚与甲醛
以摩尔比大于1的情况下反应制成。
热固性酚醛树脂是在碱性催化剂作用下苯酚与甲醛
以摩尔比小于1的情况下反应制成。
热塑性酚醛树脂的合成原理
次甲基二醇
羟甲基衍生物
一：加成—羟甲基衍生物的生成
热塑性酚醛树脂的合成原理
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
OH
＋CH2O
OH
CH2OH
OH
OHCH2OH
OHCH2OHCH2OH
n
总反应式
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
热固性酚醛树脂的合成原理
OH
+
HCOH
OH
-
OH
CH2OH
OH
CH2OH
OH
CH2OH
CH2OH
HCHO
OH
CH2OH
HOCH
2
OH
-
+
OH
CH2OH
HOCH
2
CH2OH
+ HCHO
HO
-
一：加成
（反应温度在65℃左右）
热固性酚醛树脂的合成原理
•二：缩合及缩聚
+
OH
CH2OH
n(n=0,1or 2)CH2OHCH2OHOHn
CH2HOC
(n=0,1or 2)
CH2O
n
CH2OHOHCH2OHCH2OH
+
H2O
n
nCH2OHOHOHCH2OHn
CH
2
+
HCOH
...
亚甲基醚基团
+
OH
CH2OH
n
(n=0,1or 2)
CH2OH
CH2OH
OH
H
n
(n=0,or 1)
+
H2O
nCH2OHOHCH2OHCH2OHn
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
高邻位酚醛树脂的合成原理
•在一般的酸、碱催化下，苯酚的对位具有
比邻位更高的反应活性，故此无论在热固
性的甲阶酚醛树脂或线型树脂中余下的反
应活性点多为活性较差的邻位。
催化剂：二价金属离子
树脂固化速度快
贮存稳定性好
高邻位酚醛树脂的合成原理
•缩聚反应的终点判断与控制
•不同缩聚反应阶段的产物的性质特征不同，其应用也不同，
因此需要判断缩聚反应的终点，并控制反应终点。
甲阶酚醛树脂：
乙阶酚醛树脂：
丙阶酚醛树脂：
线型结构，分子量较低，可溶可熔性，较好的流动性
和湿润性，能满足胶接和浸渍工艺的要求，因此一般
合成的酚醛树脂胶粘剂均为此阶段的树脂，通过粘度
控制反应终点。
甲阶酚醛树脂进一步缩聚得到含支链的、不溶但可熔
的聚合物，可部分地溶于丙酮及乙醇等溶剂，并具有溶
胀性，加热可软化，可拉伸成丝，冷却后即变成脆性的
树脂，通过测定反应程度控制终点。
乙阶酚醛树脂继续反应缩聚而得到的最终产物。此阶
段的树脂为不溶不熔的体型结构，具有很高的机械强度
和极高的耐水性及耐久性。
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
水两阶段适应性不强，不能实现最高
利用效率。
•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
•1储罐以一定比例的流速进入计量罐充分混匀，然后流
入4反应釜进行反应。苯酚被加热蒸出进入冷凝器冷却，
冷凝液然后进入6冷凝液贮罐，回流设置为返回反应釜。
•接着，在1到3小时内滴加甲醛，以免超出冷凝器的容积。
来自冷凝器的回流返回到反应釜，以对反应釜中的液体进
行冷却。
•等所有甲醛都加入后，改变冷凝器的输出路线至馏出物
接受器，并升高温度，把树脂中的水蒸出，然后继续反应
物的温度升高到140到145度，接着把反应物流入7真空灌
中，以去除剩余的水。
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
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。
影响缩聚反应及产品性能的主要因素
•缩聚与脱水条件
•主要工艺参数：温度、时间
•缩聚时间：树脂平均相对分子量、树
脂收率
•脱水干燥时间及最终温度的高低：相
对分子质量、溶液粘度、软化点、滴
点、游离酚等
•脱水最终温度提高，滴点提高
酚醛树脂改性
•酚醛树脂虽然具有胶接强度高、耐水、耐
热、耐磨及化学稳定性好等优点，
•但因其存在耐磨性较低、成本较高、固化
温度高、热压时间长等缺点，使其应用受
到一定限制。
•为此，许多人采用多种途径对其改性。
酚醛树脂改性
可以将柔韧性好的线型高分子化合物(如合成橡胶、聚乙
烯醇缩醛、聚酰胺树脂等)混入酚醛树脂中；也可以将某
些黏附性强的，或者耐热性好的高分子化合物或单体与酚
醛树脂用化学方法制成接枝或嵌段共聚物，从而获得更加
完善的功能树脂
研究较多的是利用三聚氰胺、尿素、木质素、聚乙烯
醇、间苯二酚等物质对其进行改性。
谢谢