第三章酚醛树脂胶黏剂..
酚醛树脂类胶粘剂
OH
+ H+
CH2O 加成
OH
CH2OH
或 OH
+
H
OH
+CH2
+ 或 OH
( H2O )
CH2OH
羟 甲 基酚 ( 在酸性介质中易 质子 化)
+CH2 正 碳离 子
(很不 稳 定)
第18页/共56页
2.缩聚反应
OH OH
CH2
OH
缩聚
或
HO
CH2
+ H+
OH
(连 锁 反 应)
第19页/共56页
说明: ① 在H+条件下,缩聚反应的速率比加成反应 的速率快5倍以上,(即加成产物在酸性介 质中不稳定); ② 典型的热塑性PF树脂的摩尔比为 P:F=1:0.8,平均M=500。 例:
一 羟OH2C
OH CH2OH
或
OH
CH2OH
CH2OH
二羟 甲 基酚 (多 元 酚醇 )
CH2O
OH
HOH2C
CH2OH
CH2OH
三羟 甲 基酚 (多 元 酚醇 )
第12页/共56页
∴ 苯酚+甲醛 加成各种羟甲基酚 加成产物:各种羟甲基酚的混合物。
说明: ① 甲醛与苯酚反应是发生在酚羟基的邻对位。 ② 苯酚与甲醛加成反应后形成了羟甲基。
酚钠
+ + ONa H2O CO2
碳酸
+ ONa H2O + OH NaHCO3
第2页/共56页
2.与溴水反应
OH
2
+ 3 Br2
2 Br
OH Br
Br
3.常温下少量溶于水,84℃以上能以任 何比例溶于水。
酚醛树脂类胶粘剂
酚醛树脂类胶粘剂
1.强度高:酚醛树脂类胶粘剂具有较高的粘接强度,能够有效地粘接
各种材料。
2.耐温性好:酚醛树脂类胶粘剂具有较高的耐温性,能够在较高温度
下保持稳定的粘接性能。
3.耐腐蚀性强:酚醛树脂类胶粘剂具有较强的耐腐蚀性,能够在酸碱
等腐蚀性环境中长期保持粘接性能。
4.施工方便:酚醛树脂类胶粘剂具有较好的流动性,易于施工和操作。
浸渍法:将酚和醛以一定比例溶解于溶剂中,然后将待粘接的材料浸
渍于溶液中,使溶液渗透到材料的表面。
干燥法:将浸渍后材料表面的溶液干燥,使酚和醛分子与材料表面形
成连接。
固化法:固化法主要是利用热固化或者辐射固化的方式,使酚醛树脂
类胶粘剂在材料表面形成牢固的交联结构,从而达到粘接的目的。
酚醛树脂类胶粘剂的应用非常广泛。
在木工行业中,酚醛树脂类胶粘
剂常用于家具的制作和修补,能够实现木材的粘接和填补,同时还能够提
高木材的抗湿性和抗浸泡性能。
在纸张印刷行业中,酚醛树脂类胶粘剂常
用于纸张的叠压粘接,能够提高纸张的强度和耐水性。
在橡胶和金属行业中,酚醛树脂类胶粘剂常用于橡胶板和金属板的粘接,能够实现材料的牢
固粘接并提高其耐腐蚀性。
在陶瓷行业中,酚醛树脂类胶粘剂常用于陶瓷
的修补和连接,能够实现陶瓷的粘接和修补,同时还能够提高陶瓷的抗冲
击性和耐磨性。
总之,酚醛树脂类胶粘剂作为一种强度高、耐温性好、耐腐蚀性强的胶粘剂,具有广泛的应用前景。
随着科技的发展和胶粘剂市场的需求,酚醛树脂类胶粘剂的研究和开发将会进一步深入,为各行各业提供更好的解决方案。
酚醛树脂胶黏剂综述
酚醛树脂胶黏剂综述酚醛树脂胶黏剂具有以下几个显著特点。
首先,酚醛树脂胶黏剂具有极高的强度和耐久性,能够在高温和恶劣环境下保持较好的胶合性能。
其次,该胶黏剂具有良好的耐化学性能,能够抵抗酸碱、溶剂等外界环境的侵蚀,从而保证材料的长期稳定性。
此外,酚醛树脂胶黏剂具有较好的粘接性能,能够粘接多种不同材料,包括木材、塑料、金属等。
酚醛树脂胶黏剂的制备方法主要包括酚醛树脂的合成和配制胶黏剂。
酚醛树脂可以通过酚和甲醛的缩聚反应制备得到,具体反应条件包括温度、压力、酚和甲醛的物质比等。
配制胶黏剂的方法包括将酚醛树脂与填料、固化剂、稀释剂等混合搅拌而成。
不同的配方可以满足不同的工程应用需求,如提高胶黏剂的粘接强度、改善流动性等。
酚醛树脂胶黏剂的应用领域非常广泛。
在木材领域中,酚醛树脂胶黏剂被广泛用于家具、楼梯、地板等胶合板的生产和装饰;在纺织品领域中,该胶黏剂常用于纸张、纺织品等材料的粘合;在橡胶领域中,酚醛树脂胶黏剂可用于橡胶制品的粘接和修补;在金属领域中,该胶黏剂被广泛应用于汽车、航空航天等行业的金属件的粘接。
酚醛树脂胶黏剂的未来发展趋势主要包括以下几个方面。
首先,环保性是发展的重点,酚醛树脂胶黏剂中的甲醛等有害物质对人体和环境有一定的危害,发展低甲醛或无甲醛的替代品将成为发展的方向。
其次,提高胶黏剂的耐高温性能是一个挑战,特别是在汽车、航空航天等领域中,耐高温的胶黏剂需求日益增加。
此外,开发更多具有特殊功能的酚醛树脂胶黏剂,如导热导电、阻燃、自修复等,将有助于推动该领域的发展。
总之,酚醛树脂胶黏剂具有优异的性能和广泛的应用领域。
随着技术的进步和需求的不断增加,其制备方法和性能将会进一步改进和优化。
未来的发展趋势将主要集中在环保性、耐高温性能和功能化方面。
酚醛树脂胶粘剂资料
酚醛树脂胶粘剂资料一、酚醛树脂胶粘剂的基本介绍酚醛树脂胶粘剂是由酚醛树脂、填料和胶粘剂等组分组成的。
酚醛树脂是一种合成的热固性树脂,主要由酚和醛的缩聚反应得到。
酚醛树脂胶粘剂呈乳白色或浅黄色,具有流动性好、粘结强度高、固化速度快等特点。
它可以通过加热或添加催化剂来触发固化反应,形成牢固的胶结。
二、酚醛树脂胶粘剂的特性1.耐热性:酚醛树脂胶粘剂具有较高的耐热性能,可以在高温环境下保持稳定性,不会熔化或变形。
2.化学稳定性:酚醛树脂胶粘剂对常见的化学物质具有较好的抵抗性,不易受到腐蚀和溶解。
3.绝缘性能:酚醛树脂胶粘剂具有优异的绝缘性能,可用于电气设备和电子产品的粘结和封闭。
4.强度高:酚醛树脂胶粘剂具有较高的粘结强度,可以牢固地粘结各种材料。
5.耐水性:酚醛树脂胶粘剂具有一定的耐水性,可以在潮湿环境下保持粘结性能。
三、酚醛树脂胶粘剂的应用领域1.木材粘结:酚醛树脂胶粘剂在家具制造、木地板生产等领域广泛应用,能够实现木材与木材之间的牢固粘结,提高产品的稳定性和耐久性。
2.纸张粘结:酚醛树脂胶粘剂用于纸张、卡纸、纸箱等纸制品的粘结,具有快速固化、高粘结强度和耐水性好的特点。
3.金属粘结:酚醛树脂胶粘剂用于金属材料的粘结,可使金属件之间形成牢固的连接,提高产品的稳定性和耐腐蚀性。
4.橡胶粘结:酚醛树脂胶粘剂在橡胶制品的粘接和修补中得到广泛应用,可以实现橡胶件的快速修复和加固。
5.塑料粘结:酚醛树脂胶粘剂可用于各种塑料材料的粘结和修补,提高塑料制品的强度和耐热性。
四、酚醛树脂胶粘剂的固化过程总结:酚醛树脂胶粘剂是一种重要的工业胶粘剂,具有耐热性、化学稳定性、绝缘性能和高强度等特点。
它广泛应用于木材、纸张、金属、橡胶和塑料等材料的粘结和封闭。
酚醛树脂胶粘剂的固化过程是通过酚醛树脂中的醛基与酚基之间的缩聚反应发生的。
酚醛树脂胶粘剂
思考题
1、简述影响酚醛树脂合成的主要因素。 2、酚醛树脂胶粘剂有哪些不足?举例说明 应如何进行改性?
酚醛树脂胶粘剂的应用
酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、 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、 耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘 阻燃材料、砂轮片制造等行业。 剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。 在美国、日本和一些欧洲国家, 在美国、日本和一些欧洲国家,木材工业 中酚醛树脂胶粘剂的用量是其他树脂胶的 两倍以上。 两倍以上。
4
酚醛树脂胶粘剂的分类
1、按选用催化剂的不同,可分为热 、按选用催化剂的不同, 固性和热塑性两类。 固性和热塑性两类。 2、按用途的不同,可分为胶合板用 、按用途的不同, 树脂、刨花板用树脂、 树脂、刨花板用树脂、纤维板用树脂 等等。 等等。 3、按合成工艺不同,可分为水溶性 、按合成工艺不同, 树脂、醇溶性树脂、 树脂、醇溶性树脂、混合性树脂等等
酚醛树脂胶粘剂的发展前景
随着我国工业尤其是制造行业的 飞速发展, 飞速发展,对酚醛树脂尤其是高 性能树脂的需求越来越大, 性能树脂的需求越来越大,预计 2010年将达到 万吨左右。酚醛 年将达到30万吨左右 年将达到 万吨左右。 树脂胶粘剂具有明显的经济效益 和社会效益,市场前景十分广阔。 和社会效益,市场前景十分广阔。
酚醛树脂胶粘剂的特性
一.特性
●酚醛树脂是酚与醛在酸/碱催化剂的存在下反应 所生成的树脂。它是世界上最早实现工业化的合成 树脂品种,目前占合成树脂产量的第三位。该树脂 既可作胶粘剂,也可作其他材料。 ●酚醛树脂胶粘剂的特点: 〈1〉耐热性好; 〈2〉粘接强度高; 〈3〉耐老化性好;〈4〉电绝缘性优良,价廉易用。 ●用途:〈1〉广泛用于木材加工;〈2〉皮革和 橡胶制品的粘接。〈3〉近年来,开始用于航空业、 汽车工业及宇宙工业等。
酚醛树脂胶黏剂综述
酚醛树脂胶黏剂综述08高分子一班08206020118 李兆峰摘要:综述了酚醛树脂的性状、发展历史,合成原理及工艺,和其作胶黏剂的主要性能,一些改性研究情况及在各领域的应用和发展趋势。
关键字:酚醛树脂胶黏剂改性应用发展趋势一、概述酚醛树脂,phenolic resin,简称PF。
酚醛树脂是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统称,酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等,醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。
1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂,1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法,使酚醛树脂实现工业化生产,1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂,开创了人类合成高分子化合物的纪元。
由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。
直线型酚醛树脂结构图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,比重1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。
液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。
二、合成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。
因酚与醛的摩尔比、选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类:醛与酚的摩尔比大于一,用碱类物质作催化剂,生成热固性酚醛树脂,醛与酚的摩尔比小于一,用酸类物质作催化剂,生成热塑性酚醛树脂。
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,如果合成过程不加控制,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。
酚醛树脂类胶粘剂
酚醛树脂胶粘剂(PF )phenol formaldehyde resin adhesives酚醛树脂是发展最早的一种合成树脂,早在1872年就发现了它,二十世纪初,将它用于制造胶粘剂。
经过一个多世纪的研究和应用,其形成理论和制造工艺都比较成熟,在合成树脂中也最具有代表性。
下面就详细、重点地介绍酚醛树脂胶粘剂。
§2—1 酚醛树脂胶粘剂简介一、酚醛树脂和酚醛(树脂)胶1.酚醛树脂酚类和醛类在酸性或碱性条件下经过缩聚反应所得到的一种高分子化合物。
酚类+ 醛类高分子化合物(酚醛树脂)苯酚及其衍生物如甲酚、间苯二酚乙醛等酸:盐酸、草酸、硫酸、对甲苯磺酸等。
碱:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水、氧化镁、醋酸锌等。
2.酚醛树脂胶粘剂① 酚醛树脂直接用作胶粘剂。
② 酚醛树脂 + 添加剂酚醛树脂胶粘剂碱、酸、面粉等二、酚醛树脂的分类溶液状:水溶性、醇溶性、水醇溶性。
按状态分 粉末状。
胶膜状。
溶液状:运输方便,贮存期短,但成本低。
粉末状:运输方便,贮存期长,但成本高。
国内多采用溶液状,国外多采用粉末状,这主要是根据国情而定。
高温固化(130-150℃)按固化温度分中温固化(100-105℃)低温固化(常温固化、酸固化)(20-30℃)按用途分胶接用浸渍用三、酚醛树脂胶的性能酚醛树脂是工业化最早的合成高分子材料,经过一个多世纪的应用,现在仍是重要的合成高分子材料,用它制成的胶粘剂,在木材工业中的用量仅次于脲醛树脂胶粘剂,这与它优异的性能分不开。
这里讲性能,实际上就是讲它的优缺点。
而优缺点又是相比较而言。
这里主要是与脲醛树脂胶相比较。
优点:①胶合强度高,耐水性好,属高级耐水性胶;②高温高湿下耐久性好;③耐腐、耐酸、耐化学药品性好;④能与多种树脂混合使用。
缺点:①固化条件高,易透胶,胶层颜色深、脆;②成本较高,毒性较大。
四、酚醛树脂胶的用途:尽管酚醛树脂胶存在不少缺点,但是它的胶合强度高,耐水、耐热、耐腐、耐化学药品、耐久等性能都很好,所以用途很广。
第3章 胶粘剂
用环氧树脂胶粘接的混凝土预制件建造的澳大利亚悉尼歌剧院
7
一、胶粘剂的分类
1、按化学结构分类
皮胶
骨胶
2、按用途分类
(1)结构胶粘剂:用于受力结构件胶接,并能长 期承受较大动、静负荷的胶粘剂。
(2)非结构胶粘剂:适用于非受力结构件胶接。
(3)特种胶粘剂:某些特殊场合应用的胶粘剂,用 以提供独特的性能,如导电、导磁胶粘剂及医用胶
物理固化 例如溶剂挥发、乳液凝聚、熔融体冷却 化学固化 使胶粘剂分子交联成体型结构的固体而固化 辐射固化
3.2 聚醋酸乙烯酯胶粘剂
聚醋酸乙烯酯是醋酸乙烯的聚合物。
ห้องสมุดไป่ตู้特性:
通过自由基反应机理进行聚合,引发剂为:有机过 氧化物(过氧化苯甲酰)或无机过酸盐(如过硫 酸钾、过硫酸铵); 聚合方法有:本体聚合、溶液聚合和乳液聚合,乳 液聚合产量最大;聚醋酸乙烯无臭、无味、无毒; 聚醋酸乙烯可以配制成乳液胶粘剂、溶液胶粘剂、 热熔胶粘剂及醋酸乙烯共聚物胶粘剂。
交联密度比较高,能耐较高的温度,耐热性和耐介质性优于环 氧树脂粘合剂。
3.6 聚氨酯胶粘剂
以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯为主体的胶粘剂通称为聚 氨酯胶粘剂。 聚氨酯指具有氨基甲酸酯链的聚合物,一般由多异氰酸 酯与含羟基化合物或多元醇反应制得。
常用的多异氰酸酯有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷4,4′-二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)等。 常用的含羟基化合物有端羟基聚酯(如聚己二酸乙二醇酯、 聚己二酸1,4一丁二醇酯等)、端羟基聚醚等。
3.3 环氧树脂胶粘剂
环氧树脂胶粘剂是以环氧树脂为基材,另加固化剂、 增韧剂、稀释剂和填充剂等组成。
《酚醛树脂胶粘剂》课件
常见的酚类化合物有苯酚、甲酚、二甲酚等,常见的醛类化合物有甲醛、乙醛、丙 醛等。
酚醛树脂的合成过程中,酚类和醛类化合物的摩尔比、反应温度、催化剂种类和浓 度等因素都会影响酚醛树脂的结构和性能。
制备方法
酚醛树脂的制备方法主要有热固化和 室温固化两种。
酚醛树脂胶粘剂将不断开发新的应用领域,如新 能源、航空航天等,以满足市场的多样化需求。
技术挑战
1 2
降低生产成本
目前酚醛树脂胶粘剂的生产成本较高,需要通过 技术创新降低成本,提高市场竞争力。
提高粘接性能
尽管酚醛树脂胶粘剂的粘接性能已经有所提高, 但仍需进一步改进,以满足高端领域的需求。
3
环保法规的制约
外装修。
混凝土加固
酚醛树脂胶粘剂可以用于加固混 凝土结构,提高结构的承载能力
和耐久性。
建筑密封和防水
酚醛树脂胶粘剂可以用于建筑接 缝的密封和防水处理,提高建筑
的防水性能和气密性。
在汽车制造中的应用
01
02
03
汽车零部件粘接
酚醛树脂胶粘剂可以用于 粘接汽车的各种零部件, 如发动机、底盘、车身等 。
汽车隔音降噪
《酚醛树脂胶粘剂》ppt课件
• 酚醛树脂胶粘剂简介 • 酚醛树脂胶粘剂的合成与制备 • 酚醛树脂胶粘剂的性能与改性 • 酚醛树脂胶粘剂的应用
• 酚醛树脂胶粘剂的环保与安全问 题
• 酚醛树脂胶粘剂的发展趋势与展 望
01 酚醛树脂胶粘剂简介
定义与特性
定义
酚醛树脂胶粘剂是一种由酚类和 醛类化合物通过聚合反应制备得 到的热固性树脂粘合剂。
提高安全意识
加强安全宣传教育,提高生产和使用酚醛树 脂胶粘剂人员的安全意识。
第三章 酚醛树脂胶粘剂
第三章酚醛树脂胶粘剂(PF)定义:PF是酚类和醛类在催化剂作用下形成的树脂的统称。
在木材行业胶的使用排名:1——脲醛树脂;2——酚醛树脂优点:(1)优异的胶接强度(2)耐水,耐热,耐磨,化学稳定性好——特别是耐沸水能力强缺点:(1)颜色较深,有一定的脆性,易龟裂(2)水溶性酚醛树脂与脲醛树脂比较:固化时间较长,固化温度较高,对单板含水率要求严格(一般控制在5%~10%)酚醛树脂被广泛应用于:耐水一类的胶合板,装饰胶合板,木材层积塑料及纤维板ζ3.1合成酚醛树脂的原料合成酚醛树脂的酚类:主要是苯酚及其衍生物(二甲酚,间二苯酚,多元酚等)醛类:主要:甲醛,还有:乙醛,糠醛催化剂:盐酸,草酸,硫酸一,苯酚1,①苯酚:又称:石灰酸,②分子式:③结构式:【3个官能度】④分子量:【记】⑤熔点:沸点:密度:2,来源:(1)合成苯酚(2)煤焦油苯酚3,苯酚能溶于:乙醇,乙醚,氯仿,苯,丙三醇,冰醋酸,脂肪酸,松节油,甲醛水溶液及加息水溶液4,苯酚:呈酸性(比碳酸若)苯酚溶于氢氧化钠,生成酚盐:酸性比碳酸弱,将CO2通入酚盐,使苯酚游离析出:5,苯酚有毒,具有腐蚀性,刺激作用。
常温下稍有挥发二,甲酚1,①分子式:(含有一个甲基的一元酚)②分子量:③3个同分异构体:邻甲酚:对甲酚:间甲酚:注意:官能度!三,二甲酚1,①分子式:②分子量:122.16③沸点:211~225℃④二甲酚:含有2个甲基的一元酚——外观:无色或棕色的透明液体,其腐蚀性及毒性类似苯酚2,六个同分异构体:【反应活性点不同】2,3二甲酚:3,5二甲酚2,5二甲酚2,6二甲酚2,4二甲酚3,4二甲酚其中:(1)3,5二甲酚有3个反应活性点,能与醛作用形成网状结构热固性树脂(2)2个反应活性点:2,3;2,5;3,4二甲酚——线性热塑性树脂(3)1个反应活性点:2,4;2,6二甲酚——不能参加反应形成树脂四,间苯二酚1,分子式:分子量:110.12 结构式:熔点:118℃沸点:275.5℃2,间苯二酚:无色或略带颜色的晶体,具有轻微的二元醇气味。
酚醛树脂胶粘剂综述
酚醛树脂胶粘剂综述酚醛树脂是一种强韧、耐磨、耐温、抗化学腐蚀的材料,广泛用于机械、电子、建材等领域。
酚醛树脂胶粘剂具有以下几个特点:首先,它的固化速度快,胶粘时间短,适合大规模生产;其次,它具有良好的耐久性,能够长时间保持胶接的稳定性;再次,它的粘接强度高,能够牢固地固定材料;最后,它具有良好的耐化学腐蚀性能,不易受环境因素的影响。
酚醛树脂胶粘剂的制备方法多种多样。
一种常见的方法是将酚醛树脂与氨、磷酸等碱性物质进行反应,生成硬化剂,然后与填料进行混合,最后加入溶剂调整粘度。
另一种方法是将酚醛树脂与甲醛、胺等进行缩聚反应,生成胶粘剂。
酚醛树脂胶粘剂具有广泛的应用领域。
在机械制造领域,它常用于金属零件的胶接、胶固、胶封,能够提高材料的强度和密封性能;在电子行业,它可以用于元器件的固定和封装,能够提高元器件的稳定性和耐温性能;在建筑材料领域,它可以用于瓷砖、地板、墙面等的粘接,能够提高材料的抗水性和耐久性。
然而,酚醛树脂胶粘剂也存在一些问题。
首先,它的固化过程中会释放有害气体,对环境和人体健康有一定的影响。
其次,由于酚醛树脂的硬度较高,不能形成柔韧的结构,对一些要求弹性的材料粘接效果不佳。
另外,酚醛树脂胶粘剂的成本较高,不太适合大规模生产。
为了克服这些问题,目前有一些新型的酚醛树脂胶粘剂正在研发中。
例如,一些研究人员正在探索添加可溶性树脂等改性剂来提高胶粘剂的柔韧性;另外,研究人员还在努力寻找替代酚醛树脂的低毒或无毒胶粘剂。
综上所述,酚醛树脂胶粘剂是一种性能优异的胶粘剂,具有广泛的应用领域。
虽然它存在一些问题,但通过不断的研发和改进,相信未来会有更好的酚醛树脂胶粘剂问世。
酚醛树脂胶粘剂资料
我国人造板工业用胶粘剂发展情况(万吨)
酚醛树脂胶粘剂的存在问题及发展方向:
制造成本较高,胶层颜色较深,固化温度要求较高 (140℃以上),固化时间长,毒性较大,在使用上受到 了一定限制,而目前很多有关酚醛树脂胶粘剂的开发研 究就是为此展开的,并取得了很大的进展。
3.1.5 UF与PF的对比(性质差别的缘由)
酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等
OH
OH CH3
H3C OH CH3
OH
OH
…
醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。
O H C H
O O H C C H
O O C H
…
概念区别:Phenolic resin Vs. Phenol-formaldehyde resin
3.1.1 几个基本概念
★酚醛树脂(fseaoydhnpmrlrd phenolformaldehyde resin fseaoydhnpmrlrd,PF 树脂)是酚类与醛类在催化剂作用下反应而得 到的合成树脂的统称。而木材工业中所用的酚 醛树脂常指由苯酚和甲醛缩合反应生成的树脂。 分热固性和热塑性两种(摩尔比、pH)。
3.1.4 酚醛树脂胶粘剂的应用
★性能良好的结构胶粘剂,木材工业中一类重要的胶粘 剂,用量仅次于脲醛树脂胶粘剂。
★其所胶接的制品可在室内外广泛应用。
★德国规定:室外用人造板一律要使用酚醛树脂胶粘 剂。 ★其耐水性、耐老化性、耐热性都较 UF胶好,胶合强
度也高,在Ⅰ类胶合板、航空胶合板、船舶板、车厢 板、木材层积塑料等产品以及结构用人造板(如定向 刨花板OSB、单板层积材LVL等)中有着广泛的应用。 ★集装箱、建筑模板。
按固化温度分:常温固化型、加热固化型。 按外观分:液状、粉状、胶膜状。
酚醛树脂胶粘剂
• 苯酚与卤代烷作用生成醚,与酰氯或酸酐作用生
成酯,在涂料工业中利用这个反应制得改性酚醛 清漆。
精品课件
• 苯酚在常温下稍有挥发。苯酚极毒,具有腐蚀与
刺激作用。它能使蛋白质降解,皮肤接触苯酚时 ,首先变为白色,继之变成红色,并起皱,有强 烈的灼烧感,较长时间接触会破坏皮肤组织,大 量地接触能麻痹中枢神经系统而导致生命危险。 空气中蒸汽的最大允许浓度为0.005mg/L。当皮肤 受到侵害时,可用大量的水冲洗,用酒精清洗, 再擦3%丹宁溶液,并涂敷樟脑抽。
酚醛树脂胶粘剂
• 酚醛树脂(PF树脂)是酚类与醛类在催化剂作用
下形成的树脂的统称。
• 在木材加工领域中酚醛树脂是使用广泛的主要胶
种之一,其用量仅次于脲醛树脂。尤其是在生产 耐水、耐候性木制品方面酚醛树脂具有特殊的意 义。
• 它具有优异的胶接强度、耐水、耐热、耐磨及化
学稳定性好等优点,特别是耐沸水性能最佳。
沸点馏分中蒸馏出来的,呈油状液体,其腐蚀性 及毒性与苯酚相似。
精品课件
• 四 间苯二酚 • 间苯二酚为无色或略带颜色的晶体,具有轻微的
二元醇气味,其分子式为:C6H4(OH)2;分子量 为:110.12;熔点为:118℃;沸点:276.5℃, 结构式为:
• 在光及湿空气的作用下间苯二酚的颜色逐渐变红
,能溶于水、醇、醚、甘油,但难溶于苯,间苯 二酚是极弱的酸。
精品课件
• 五 醛类 • 醛类主要是甲醛,有关甲醛参阅氨基树脂部分。
• 苯酚根据其来源可分为煤焦油苯酚和合成苯酚两
种。煤焦油(炼焦工业的副产物)苯酚是从煤焦 油中提取出来的,但它的产量远不能满足工业的 需要,所以苯酚的来源主要是采用合成方法得到 的。
酚醛树脂胶黏剂
❖ 所用酚/醛摩尔比与催化剂的种类,决定着酚醛树脂是酚端基还是羟 甲基端基(-CH2OH)。酚端基型酚醛树脂常称为“线性酚醛树 脂”(novolac)或“两步型树脂”;这种树脂不是热反应性的,除非 另外加入更多的甲醛,它们一般用六次甲基四胺(简称“六次”)在加 热下交联固化。如果分子链端为羟甲基,则可称为“甲阶酚醛树 脂”(resole)或“一步型树脂”;这类树脂是热反应性的,在进一步 加热下就会固化成热固性网状结构-除非将苯酚的邻位之一或对位预 先封闭(例如采用对叔丁基苯酚)。两步型树脂在酚过量(即较高酚/酲 摩尔比)与酸性催化剂存在下制备;一步型树脂在醛过量(即较低酚/醛 摩尔比)与碱性催化剂存在下制备。
❖ 酚醛树脂因具有粘接强度高、耐水、耐热、耐磨及化学性能稳定性好 等优点,广泛用于木材工业中。在美国、日本和一些欧美国家,木材 工业中酚醛树脂胶黏剂的用量是脲醛树脂胶的两倍以上。酚醛树脂在 胶黏剂中的应用主要在以下四个方面:
①木材加工
各种纯酚醛树脂胶黏剂可用于制造胶合板、纤维板和刨花板。它与 骨胶、酪素胶。大豆胶等相比具有耐水、耐热、不长霉和粘接强度高 等优点。
3.2.7其他因素的影响
以上讨论酚类分子结构对树脂的影响时,认为苯酚分子中能参加化学 反应的活性点只有3个,单进一步研究表明并非完全如此,由酚醛树 脂的氢化裂解实验表明产物中尚有间甲酚存在,这说明反应中也存在 少量间位取代反应物。因此,当甲醛大大过量时,邻或对甲基苯酚与 甲醛反应也可得热固性树脂,因为只要有极少数的间位取代反应就已 足够引起交联而形成题型结构的树脂。同时,甲醛过量时,在强酸性 催化剂存在下(pH=1~2)会发生亚甲基之间的交联反应。
目录:
1.酚醛树脂的分类与特点 2.酚醛树脂的性能与应用 3.酚醛树脂的合成化学反应机理 4.酚醛树脂胶黏剂的生产原理与技术 5.改性酚醛树脂胶黏剂
3酚醛树脂胶粘剂
3酚醛树脂胶粘剂酚醛树脂胶粘剂是一种常用的工业粘合剂,由于其优异的耐热、耐腐蚀和耐候性能,在各种行业中得到了广泛的应用。
本文将对酚醛树脂胶粘剂的基本特性、制备方法、应用领域以及市场前景进行详细介绍。
一、酚醛树脂胶粘剂的特性酚醛树脂胶粘剂具有以下几个基本特性:1.耐高温性:酚醛树脂胶粘剂具有良好的耐高温性能,可以在高温环境下保持良好的粘接强度,这使得它在汽车、飞机等工业领域中得到了广泛的应用。
2.耐腐蚀性:酚醛树脂胶粘剂对酸、碱、溶剂等有较好的耐腐蚀性,可在腐蚀性环境中保持长期稳定性。
因此,它广泛应用于电子、化工和海洋工程等领域。
3.耐候性:酚醛树脂胶粘剂具有良好的耐候性,可以在室外环境中长时间保持粘接强度不发生明显变化。
这使得它在建筑、船舶等领域中得到广泛应用。
4.快速固化:酚醛树脂胶粘剂的固化速度较快,可以在短时间内形成可靠的粘接,从而提高生产效率。
二、酚醛树脂胶粘剂的制备方法酚醛树脂胶粘剂的制备一般有以下几个步骤:1.酚醛树脂的合成:通过酚和甲醛的缩聚反应合成酚醛树脂。
合成的酚醛树脂可以根据应用要求进行调整,如增加耐温性、耐腐蚀性等。
2.胶粘剂的配制:将合成的酚醛树脂与胶粘剂添加剂进行混合搅拌,调配成胶粘剂。
3.胶粘剂的固化:将调配好的胶粘剂涂布在需要粘接的材料上,使其在充分干燥或经过热固化后形成坚固的粘接。
三、酚醛树脂胶粘剂的应用领域1.汽车行业:酚醛树脂胶粘剂广泛用于汽车制造领域,如车身板件的粘接、汽车玻璃的胶粘等。
2.电子行业:酚醛树脂胶粘剂在电子组装和封装中应用广泛,如电路板的粘接、电子元器件的封装等。
3.建筑领域:酚醛树脂胶粘剂在建筑领域中也有一定的应用,如建筑材料的粘接、屋顶防水层的胶粘等。
4.船舶制造:酚醛树脂胶粘剂在船舶制造中应用广泛,如船舶外部板件的粘接、结构胶的固化等。
四、酚醛树脂胶粘剂的市场前景酚醛树脂胶粘剂由于其优异的性能,在各个行业中得到了广泛的应用。
随着工业发展的推进和新材料的不断涌现,对于高性能、高温、耐腐蚀等特殊要求的胶粘剂需求也越来越大。
酚醛树脂胶粘剂范文
酚醛树脂胶粘剂范文酚醛树脂胶粘剂是一种由酚醛树脂为主要成分的胶粘剂。
酚醛树脂是一种具有优异性能的热固性树脂,具有高强度、耐磨损、耐高温、耐腐蚀等优点,因此在工业领域得到广泛应用。
酚醛树脂胶粘剂主要由酚醛树脂、填料、稳定剂等组成,通过热固化过程形成坚固的胶粘层。
首先是树脂合成。
酚醛树脂的合成主要通过酚和醛的缩聚反应来完成。
反应过程中,酚和醛在酸催化剂的催化下发生缩聚反应,形成酚醛树脂。
酚醛树脂的合成条件包括反应温度、酚醛配比、酸催化剂种类等,这些条件的选择会对酚醛树脂的性能产生影响。
其次是胶粘剂制备。
在胶粘剂制备过程中,酚醛树脂作为主体,根据不同的需求和应用场景,可以添加适量的填料来调整胶粘剂的性能。
常见的填料有纤维素、石英粉、硅胶等。
填料的添加可以增加胶粘剂的粘附力、抗剪切强度、耐磨损性等性能。
最后是胶粘剂的应用。
酚醛树脂胶粘剂广泛应用于机械制造、电子电器、船舶、建筑等领域。
它可以粘接金属、木材、陶瓷、橡胶等多种材料,并具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐候性等特点。
酚醛树脂胶粘剂的应用方式有涂敷、喷涂、浸渍等,选择不同的应用方式可以适应不同的需求。
酚醛树脂胶粘剂在实际应用中具有许多优点。
首先,它具有良好的耐高温性能,能够在高温环境下保持胶粘层的稳定性和粘附力。
其次,酚醛树脂胶粘剂的粘附力强,可以牢固粘接各种材料,具有较高的抗剪切强度和抗撕裂强度。
另外,酚醛树脂胶粘剂还具有耐磨损、耐腐蚀、耐候性好等特点,能够适应复杂的使用环境。
然而,酚醛树脂胶粘剂也存在一些不足之处。
首先,酚醛树脂胶粘剂在使用过程中会发生收缩,导致粘接部位出现较大的应力集中,可能会降低粘接强度。
其次,酚醛树脂胶粘剂的制备和应用需要一定的技术要求,操作过程中需要注意控制好温度、配比等因素,否则可能会影响胶粘剂的性能。
总的来说,酚醛树脂胶粘剂是一种优秀的热固性胶粘剂,具有高温耐性、耐磨损等优点,广泛应用于机械制造、电子电器、船舶、建筑等领域。
第三章酚醛树脂胶黏剂
酚醛树脂(PF树脂)是酚类与醛类在催化剂作用
下形成树脂的统称。它是工业化最早的合成高分子材料。 酚类主要是苯酚、甲酚、间苯二酚、单宁等,醛类 主要是甲醛、糠醛等。 用于胶黏剂的酚醛树脂通常是苯酚与甲醛经缩聚反应 而得到的树脂。
酚醛树脂胶黏剂的特点
优点:
1.优异的胶接强度;
2.较好的耐热、耐老化性;
(2)催化剂对树脂性质的影响 碱性催化剂有利于形成多羟甲基酚,因而也就有利于
形成热固性树脂。酸性催化剂则易于促使羟甲基酚形成
亚甲基型化合物,当苯酚与醛的物质的量的比为1或大于
l时,就形成热塑性树脂。
(3)催化剂种类和用量的影响 碱性催化剂:
热固性酚醛树脂都用碱性催化剂,常用的碱性催化剂
有氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铵等。前两 种多用于制造热固性的水溶性酚醛树脂, 氢氧化钡多用制造冷固性的水(醇)溶性酚醛树脂, 氢氧化铵则用于制造醇溶性酚醛树脂。
3.1 三聚氰胺改性酚醛树脂胶黏剂
利用三聚氰胺与苯酚、甲醛反应可生成耐候、耐磨、
高强度及稳定性好的、可以满足不同要求的三聚氰胺-苯 酚—甲醛(MPF)树脂胶黏剂。 可以采用共聚或共混的方法。
3.2 尿素改性酚醛树脂胶黏剂
人们在致力于提高酚醛树脂胶黏剂性能的同时,也注
意降低生产成本,降低PF树脂胶黏剂成本的主要途径是 引入价廉的尿素。
改性。
酚醛树脂的改性,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,从而获得具有各种综合性能的胶黏剂。 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。
- 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)。
2)缩聚反应
对于工业制备热固性PF树脂,鉴于多方面因素(降低毒性、降低成本 等)考虑,其F/P的摩尔比都小于3。例如,当F/P=2.5时,其加成反应 产物的组成有哪些? OH OH OH OH 当 F/P=2.5时,通过加成反应,体系的主要产物为三羟甲基苯酚和二 羟甲基苯酚,以及少量的一羟甲基苯酚、游离苯酚和甲醛。 CH2O H + H CH2 + H2 O 当加成反应结束时,通过升高温度并增加催化剂 NaOH的浓度,体系 CH2OH n CH2OH n CH2OH n CH2OH n 就进入缩聚阶段。其主要的缩聚反应有哪些? (n=0,1or 2) (n=0,or 1)
缩聚反应中,邻对位羟甲基活性对比(哪个是主导反应?):
OH CH2OH + HOCH2 OH CH2OH + HOCH2 OH OH OH CH2 OH + HCHO +H2O
OH CH2 OH + HCHO +H2O
如缩聚反应不断进行,最终形成交联的网络状结构:
OH CH2O H2C OH CH2 OH CH2OH OH HO CH2 OH O H 2C CH2 OH CH2OH
第三章酚醛树脂胶黏剂
1 酚醛树脂简介
酚醛树脂是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统,
它是工业化最早(1910年,德国Bakelite)的合成高分子材料。
酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等
OH
OH CH3
H3C OH CH3
OH
OH
…
醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。
O H C H
O O H C C H
优异 优异 红色-棕红 >120oC 很慢 优异 室外为主 7500RMB 游离酚
苯酚甲醛树脂的分类
分子结构: 分为线型PF和体型PF,又称之为热塑性PF和 热固性PF。
反应阶段: 分为甲阶(A-stage)PF,乙阶(B-stage)PF 和丙阶(C-stage)PF。
固化温度: 分为低温固化PF(<120oC)、中温固化PF (120-160oC)和高温固化PF(>160oC) 使用形态: 分为液体、粉末、胶膜 溶解性: 分为水溶性、醇溶性、固体
OH CH 2O H + HO CH C 2 CH 2OH n (n=0,1or 2)
O ... H C H +
OH
OH CH2O CH2OH n
OH CH2 CH2OH n CH2OH n
OH CH2 + H2 O CH2OH n
CH2OH n (n=0,1o位羟甲基活性对比?
讨论:4)缩聚反应的终点判断与控制
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: 为线型结构,分子量较低,具有可溶可熔性,并具有 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。 乙阶酚醛树脂: 是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。 丙阶酚醛树脂: 是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。
2.2 热塑性酚醛树脂合成原理
在酸性催化剂作用下,苯酚过量情况下,苯酚与甲醛 反应生成双羟基苯甲烷的中间体。 双羟基苯甲烷继续与苯酚、甲醛作用,但因为甲醛用 量不足,只能生成线型热塑性酚醛树脂。
OH
OH
+ CH2O
OH
CH2OH
OH
CH2
OH + OH
-
Heating
O
-
+ H2O
H
-
O
-
O
O
O
O
-
H
H
-
苯氧负离子的三种共振式,表明苯氧负离子是一个亲核试剂,进攻甲 OH 醛的C=O:
CH 2OH + OH -
O
-
H
O
O
H C H
O H
-
OCH2OH + H2O
+ H C H
最适宜苯酚-甲醛加成反应的温度是65oC,特征是放热明显(1mol苯 酚与1mol甲醛的反应热为105kJ),因此这是制备PF树脂最危险的步 骤之一。
其它分类: 例如,用途分类,….
2 酚醛树脂的合成原理
在酚醛树脂的合成中,根据原料的化学结构、酚和醛 的用量(摩尔比)以及介质的 pH 值的不同,所生成的树 脂有两种类型,即热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂。
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。
CH 2OH
CH2OH + HCHO
-
+ HCHO
OH
O + H C H
OH
-
OH
OH
CH2OH OH HOCH2 CH2OH
CH 2OH
讨论:1)苯酚邻位加成和对位加成的几率,及其产物在后续反 应的活性(F/P mole ratio: 2.1); 2)为什么甲醛只在苯酚的邻对位进行加成?
碱性条件下,甲醛只在苯酚的邻对位进行加成的机制。 在碱性条件下加热苯酚,苯酚与催化剂NaOH作用,形成苯氧负离子:
O O C H
…
概念区别:Phenolic resin Vs. Phenol-formaldehyde resin
UF与PF的对比(性质差别的缘由)
胶种 原料 主要结构
UF 尿素+甲醛
O CH2 N C NH
OH
PF 苯酚+甲醛
OH CH2 CH2
耐热、耐老化 一般或较差 耐(沸)水性 一般或较差 颜色 无色-乳黄 固化温度 <100oC 固化速度 较快 耐霉性 一般或较差 主要应用 室内粘接 价格(固含量) 3000RMB 毒性问题 游离甲醛
2.1 热固性酚醛树脂合成原理
OH HOCH2 CH OH
与脲醛树脂类似,热固性PF树脂的制备过程也分为加成2 反应和缩聚反应两个阶段。 CH2OH 1)加成反应
其加成反应过程是在碱性催化剂作用下(反应温度65oC左右 - ), HO 甲醛在苯酚的邻对位进行加成反应,形成羟甲基苯酚的过程, OH 如下: OH