酚醛树脂合成原理介绍
酚醛树脂
应用
1、酚醛模塑料 2、耐火材料 3、摩擦材料 4、磨具磨料 5、轮胎橡胶 6、电工电子材料 7、酚醛泡沫
谢谢观赏
赵芳波、王思迪、 马胡坚
2013/12/3
酚醛树脂
1、定义 2、原理 3、 特点 4、应用
应用
定义
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。酚醛树脂是由苯酚和甲醛 在催化剂条件下缩聚、经中和、 水洗而制成的树脂。
其化学式:[C6H3OHCH2]n
原理
根据高分子化合物合成的基本原理, 只有原料的反应官能度为2时才能形成线型 大分子,而若要形成支链以及体型(网状) 结构高分子,原料的官能团必须大于2。 酚醛树脂的合成原料是酚与醛。由 于醛类的反应官能度为2,所以酚的官能度 就起了决定性作用。 酚醛树脂的合成反应分为两步,首 先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合 及缩聚反应。即:加成反应和缩合及缩聚 反应
影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主 要因素为如下四点:
•
(1)原料的化学结构; (2)酚与醛的摩尔比; (3)反应介质的酸、碱 性; (4)生产操作方法。
特点
酚醛树脂是被人类最早合成的一种 树脂。树脂是高分子化合物,所以酚醛树 脂具有高分子化合物的基本特点,即:(1) 分子量(相对分子质量)大,且呈现多分 散性;(2)分子结构有多样性,在不同条 件下可分别制成线型、支链型、网状结构; (3)酚醛树脂处于线型、支链型结构状态, 具有可溶可熔可流动的可加工性,当转变 为体型(三向网状)结构状态,就固化定 型且失去可溶可熔和可加工性;(4)酚醛 树脂如同所有高分子化合物一样不能被加 热蒸发,过高温度只能使其裂解,甚至炭
酚醛树脂的合成原理
酚醛树脂的合成原理
首先,酚醛树脂的合成是通过酚和醛的缩聚反应而实现的。
在这个过程中,酚和醛分子之间发生亲核加成反应,生成缩聚产物。
酚醛树脂的合成过程主要包括三个阶段,缩聚、聚合和固化。
在缩聚阶段,酚和醛首先发生缩聚反应,生成具有醛基和羟基的中间产物。
这一阶段的关键是选择合适的酚和醛原料,控制反应条件,如温度、压力和催化剂的选择,以促进缩聚反应的进行,得到理想的中间产物。
接下来是聚合阶段,中间产物在适当的条件下,如加热或加入催化剂,发生进一步的聚合反应,形成高分子量的酚醛树脂。
在聚合过程中,需要控制反应温度和时间,以及反应物的比例,确保产物具有理想的分子结构和性能。
最后是固化阶段,聚合得到的酚醛树脂需要进行固化处理,以提高其耐热性和机械性能。
固化过程主要通过热固化或者添加固化剂来实现,使酚醛树脂分子内部发生交联,形成三维网络结构,从而提高材料的稳定性和耐用性。
总的来说,酚醛树脂的合成原理是通过酚和醛的缩聚、聚合和固化三个阶段来实现的。
在实际生产中,需要严格控制每个阶段的反应条件和参数,以确保合成产物具有理想的结构和性能。
同时,对于不同用途的酚醛树脂,可以通过调整原料比例、反应条件和固化方式等手段,实现对产物性能的调控和优化。
总的来说,酚醛树脂的合成原理是一个复杂而又精密的过程,需要在实践中不断总结经验,改进工艺,以满足不同领域对于酚醛树脂的需求。
希望本文能够对酚醛树脂的合成原理有所帮助,谢谢阅读。
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。
酚醛树脂合成原理
酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在碱性或酸性催化剂作用下,经加成缩聚反应制得的树脂统称为酚醛树脂。
酚与醛的反应是比较复杂的,由于苯酚与甲醛的摩尔比,所用催化剂的不同,加成与缩聚反应的速度和生成物也有差异。
一、碱性催化剂的反应很多无机碱和有机碱都可用作碱性催化剂,常用的有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙、乙胺等。
1mol(有时高达2.5mol)甲醛在碱性催化剂条件下,加成反应占优势,而缩合反应进行较慢,生成的初期树脂为甲阶酚醛树脂,主要反应历程如下:1、加成反应(羟甲基化)苯酚与甲醛首先进行加成反应,生成1~3羟甲基苯酚2、缩合反应(亚甲基化)羟甲基酚进一步缩合形成初期树脂或称热固性酚醛树(resols)、甲阶树脂(A-stage resins)、一步树脂。
(1)、苯酚与羟甲基酚进行反应生成二(羟苯基甲烷)(2)、羟甲基酚之间进行反应(3)、苯酚或羟甲基与二聚体或多聚体进行反应,多聚体之间进行反应。
二、酸性催化剂的反应酸性催化剂是较强的酸,包括无机酸和有机酸,常用的有盐酸、硫酸、草酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸等。
在酸性催化反应中,一般采均用苯酚与甲醛的摩尔比大于1:0.9,生成的羟甲基与酚核的缩合速度远远超过甲醛与苯酚的加成速度,得到的树脂呈线型结构,是可熔的。
因此称为热塑性酚醛树脂(novolak)或线型酚醛树脂。
反应历程如下:酸性催化下甲醛被活化亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。
(1)、甲醛与水结合可形成亚甲基二醇(HOCH2OH),在酸性介质中,亚甲基二醇生成羟甲基正离子;(+CH2OH)羟甲基正离子在苯酚的邻位和对位上进行亲电取代反应,生成邻羟甲基苯酚和对羟甲基苯酚(2)、羟甲基苯酚现苯酚缩合生成二(羟苯基)甲烷(dihydroxydiphenylmethane)二(羟苯基)甲烷有3种异构体:2,2’—二(羟苯基)甲烷;2,4’—二(羟苯基)甲烷和4,4’—二(羟苯基)甲烷。
酚醛树脂合成全套资料
酚醛树脂合成全套资料酚醛树脂是一种常见的合成树脂,具有优异的性能和广泛的应用领域。
下面是一份酚醛树脂合成的全套资料,供参考。
一、酚醛树脂的概述酚醛树脂是一种由酚和醛通过缩聚反应形成的树脂,它具有优异的耐热性、耐化学性和机械性能,被广泛应用于胶粘剂、涂料、粘合剂、绝缘材料等领域。
二、酚醛树脂的合成1.原料准备:酚醛树脂的主要原料是酚和醛。
常用的酚有间甲酚、间甲酚等;常用的醛有甲醛、硫代甲醛等。
2.缩聚反应:将酚和醛按一定的摩尔比例混合,并加入一定量的缩聚催化剂(如氢氧化钠、氢氧化钾)进行缩聚反应。
反应条件一般为高温和高压,通常需要在150-200°C和10-20MPa下进行反应。
3.结晶和沉淀:将反应混合物冷却至室温,酚醛树脂会逐渐结晶和沉淀下来。
可以通过过滤或离心等方法将树脂固体分离出来。
4.清洗和干燥:将固体树脂用无水醇或其他溶剂进行清洗和去除残余的催化剂和杂质。
然后将树脂进行干燥,去除水分和溶剂。
三、酚醛树脂的性能调节酚醛树脂的性能可以通过以下几种方式进行调节:1.酚和醛的种类和摩尔比例:不同种类和比例的酚和醛会对酚醛树脂的性能产生影响。
2.缩聚反应的温度和压力:反应温度和压力的调节可以改变树脂的分子结构和分子量,从而改变其性能。
3.催化剂的种类和用量:不同种类和用量的催化剂会对缩聚反应速率和产物的性质产生影响。
4.添加剂的引入:可以通过添加填料、增塑剂、阻燃剂等添加剂来改善树脂的性能和成本效益。
四、酚醛树脂的应用领域酚醛树脂具有优异的性能和广泛的应用领域:1.胶粘剂:酚醛树脂可以作为胶粘剂用于制作家具胶合板、合成木材、胶合板等。
2.涂料:酚醛树脂可以作为涂料的主要成分,用于制作耐磨、耐腐蚀、耐高温的涂层。
3.粘合剂:酚醛树脂可以作为粘合剂用于制作复合材料、纤维增强材料等。
4.绝缘材料:酚醛树脂可以作为绝缘材料用于制作电器、电气设备的绝缘部件。
5.其他应用:酚醛树脂还可以用于制作齿轮、轴承、管道等工程塑料制品。
酚醛树脂合成原理
之阳早格格创做酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、单酚A等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多散甲醛、糠醛等)正在碱性或者酸性催化剂效率下,经加成缩散反应造得的树脂统称为酚醛树脂.酚与醛的反应是比较搀纯的,由于苯酚与甲醛的摩我比,所用催化剂的分歧,加成与缩散反应的速度战死成物也有好别.一、碱性催化剂的反应很多无机碱战有机碱皆可用做碱性催化剂,时常使用的有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙、乙胺等.1mol(偶我下达2.5mol)甲醛正在碱性催化剂条件下,加成反应占劣势,而缩合反应举止较缓,死成的初期树脂为甲阶酚醛树脂,主要反应历程如下:1、加成反应(羟甲基化)苯酚与甲醛最先举止加成反应,死成1~3羟甲基苯酚2、缩合反应(亚甲基化)羟甲基酚进一步缩合产死初期树脂或者称热固性酚醛树(resols)、甲阶树脂(A-stage resins)、一步树脂.(1)、苯酚与羟甲基酚举止反应死成二(羟苯基甲烷)(2)、羟甲基酚之间举止反应(3)、苯酚或者羟甲基与二散体或者多散体举止反应,多散体之间举止反应.二、酸性催化剂的反应酸性催化剂是较强的酸,包罗无机酸战有机酸,时常使用的有盐酸、硫酸、草酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸等.正在酸性催化反应中,普遍采均用苯酚与甲醛的摩我比大于1:0.9,死成的羟甲基与酚核的缩合速度近近超出甲醛与苯酚的加成速度,得到的树脂呈线型结构,是可熔的.果此称为热塑性酚醛树脂(novolak)或者线型酚醛树脂.反应历程如下:酸性催化下甲醛被活化亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度死成线型热塑性酚醛树脂.(1)、甲醛与火分散可产死亚甲基二醇(HOCH2OH),正在酸性介量中,亚甲基二醇死成羟甲基正离子;(+CH2OH)羟甲基正离子正在苯酚的邻位战对于位上举止亲电与代反应,死成邻羟甲基苯酚战对于羟甲基苯酚(2)、羟甲基苯酚现苯酚缩合死成二(羟苯基)甲烷(dihydroxydiphenylmethane)二(羟苯基)甲烷有3种同构体:2,2’—二(羟苯基)甲烷;2,4’—二(羟苯基)甲烷战4,4’—二(羟苯基)甲烷.三种同构体的比率与反应介量的PH有闭,正在酸性反应介量中,后二种同构体为主要产品.上述三种同构体与甲醛举止加成反应,死成的羟甲基再与苯酚举止缩合反应,如许反复下收则死成酚醛树脂矮散物.正在合成热塑性酚醛树脂时,苯酚的过量节造了树脂相对于分子品量的删大,仄稳每个分子约含有5~6个苯环,不存留不反应的羟甲基,纵然少久加热也仅能熔化,而不会固化故称为热塑性酚醛树脂.果为苯酚的3个官能团不局部反应,与六次甲基四胺战多散甲醛受热时即能转化成热固性酚醛树脂.( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为二步,最先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩散反应.即: 1、加成反应正在适合条件下,一元羟甲基苯酚继承举止加成反应,便可死成二( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为二步,最先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩散反应.即:(1)加成反应正在适合条件下,一元羟甲基苯酚继承举止加成反应,便可死成二元及多元羟甲基苯酚:(2)缩合及缩散反应缩合及缩散反应,随反应条件的分歧不妨爆收正在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可爆收正在各个羟甲基苯酚分子之间,包罗:等等.缩合反应不竭举止的截止,将缩散产死一定分子量的酚醛树脂,由于缩散反应具备逐步的个性,中间产品相称宁静果而不妨分散而加以钻研.多年去钻研分解常常认为,效率酚醛树脂的合成、结构及个性的主要果素为如下四面:(1)本料的化教结构;(2)酚与醛的摩我比;(3)反应介量的酸、碱性;(4)死产收配要领.酚醛树脂合成效率果素时间:2009-03-31根源:已知做家:admin 面打:943次1、本料的化教结构根据下分子化合物合成的基根源基本理,惟有本料的反应官能度为2时才搞产死线型大分子,而若要产死收链以及体型(网状)结构下分子,本料的官能团必须大于2.酚醛树脂的合成本料是酚与醛.由于醛类的反应官能度为2,所以酚的官能度便起了决断性效率.苯酚的反应官能度为3,即羟基的邻、对于位,其余时常使用酚的官能度数目及它们的活化面(以*记)表示如下:隐然,以上百般酚中,惟有反应官能度为3的苯酚、间位与代酚才搞与醛类反应赢得接联网状结构.如果采与混甲酚为本料,其中间位甲酚所占比率应下于40%,可则易以产死脚够接联稀度的网状结构,以致树脂本能短安.酚上与代基分歧,其与醛的反应速率好别隐著,如以苯酚的反应速率为基准,设为1,其余酚的相对于反应速率分别为:3,5-二甲酚间甲酚苯酚对于甲酚邻甲酚醛类中,甲醛具备很下的反应活性,其正在酸或者碱的火溶液中极易产死甲二醇,并很快达到如下仄稳:CH20+H20←HOCH20H甲二醇是本量的活性单官能团单体.其余一种时常使用的醛是糠醛,由于其与代基近大于甲醛的-CH2,所以与酚的反应速率较甲醛缓.但是糠醛的呋喃基中含有单键,具备多种反应活性,其所造酚醛树脂仍具备很佳的接联固化个性.2、酚与醛的摩我比酚醛树脂是酚类与醛类反应合成的产品,所以二者必须有适合的摩我比,所有一种本料极大的过量,皆不可能死成酚醛树脂.当反应采与酚与醛的摩我比为1:1时,理念状态下,应可死成线型结构的酚醛树脂,但是果不更多的甲醛分子,苯酚的三个反应活化面并不充分起效率,故而不克不迭产死接联网状结构的酚醛树脂.若反应采与酚稍过量,比圆醛与酚的摩我比为2:3,则不克不迭爆收脚够的羟甲基,缩散反应达到一定阶段便会停止,只可得到较矮分子量的线型结构酚醛树脂:与上好同,若反应采与醛过量,即二者摩我比大于1,则反应初期的加成反应,易于产死二元及多元羟甲基酚:惟有醛过量达到一定火仄,不妨包管死成较多量的三羟甲基苯酚的情况下,反应初期才搞有一定收链结构的大分子,也才有大概继承举止接联反应最后产死网状结构.3、反应介量的酸、碱性试验得知,当甲醛火溶液(37%~40%)与等体积的苯酚混同后,其体系pH为3.O~3.1,纵然加热至沸腾,亦易以爆收反应.若正在上述混同物3、反应介量的酸、碱性试验得知,当甲醛火溶液(37%~40%)与等体积的苯酚混同后,其体系pH为3.O~3.1,纵然加热至沸腾,亦易以爆收反应.若正在上述混同物系内另加进酸或者碱,使pH小于3或者大于3.1,则正在稍加热的条件下,便可爆收一定的反应.人们根据钻研战多年试验,一致认为酚醛树脂合成的介量pH有二个比较适用的范畴,即pH<3战pH=7~11.当pH<3,反应介量呈强酸性,那时酚醛树脂合成的第二步缩合反应速率近下于其第一步加成反应速率,果而更有好处产死线型结构大分子;当pH=7~11,反应介量呈强碱性,与前述情况好同,酚醛树脂合成的第一步产品(一元羟甲基苯酚)继承举止加成反应二元及多元羟甲基苯酚的速率皆近比一元羟甲基苯酚死成的速率快,也比一元羟甲基苯酚继承反应速率快,所以更有好处死成二元及多元羟甲基苯酚,它们经缩散反应便会产死戴收链的树脂分子,不加统造情况下以至会深度反应,产死接联的网状结构,并得去熔融震动性战可加工性.4、死产收配要领死产预约结媾战本能的酚醛树脂,还应注意死产收配要领的效率,诸如本料战催化剂加进反应釜的时间好;各反应阶段温度、时间统造的调配;脱火搞燥的要领、速度等皆市效率酚醛树脂产品的相对于分子品量及其分散.天然也便效率到树脂的宁静性(保存期)战工艺本能.以上四圆里效率果素便使得酚醛树脂的死产不妨按二条具备隐著好别的工艺门路去死产,即通称为热塑性树脂(又称二步法树脂、线型树脂、Novolak树脂)门路战热固性树脂(又称一步法树脂、甲阶或者A阶树脂、Resole树脂)门路,现将该二条工艺门路汇总示意于图2-1中.Resol型树脂三个阶段可分别形貌为:①甲阶(或者A阶树脂)——可溶解于乙醇、丙酮及碱的火溶液中,加热及加酸可促进其转化至乙阶(或者B阶)树脂;②乙阶(或者B阶)树脂——不溶解于碱溶液中,不妨部分或者局部的溶于丙酮或者乙醇中.加热可促进其转化至丙阶(或者c阶)树脂.乙阶(或者B阶)树脂又称为半熔酚醛树脂;③丙阶(或者C阶)树脂——为不溶不熔的固体状态树脂,已产死网状大分子结构,常被称为固化及软化的Resoles酚醛树脂.此状态树脂已得去可加工性.。
酚醛树脂原理
酚醛树脂原理酚醛树脂是一种重要的热固性树脂,具有优异的绝缘性能、耐热性和耐化学性能,被广泛应用于电气、建筑、航空航天等领域。
其原理主要是通过酚和醛的缩聚反应形成线性或网状聚合物结构,从而实现树脂的固化和硬化。
本文将从酚醛树脂的原理入手,对其形成、性能和应用进行详细介绍。
首先,酚醛树脂的形成是通过酚和醛的缩聚反应而实现的。
在缩聚反应中,酚和醛分子之间发生亲核加成反应,生成缩聚产物,进而形成线性或网状聚合物结构。
这种结构具有较高的交联密度和分子量,从而赋予了酚醛树脂优异的物理和化学性能。
其次,酚醛树脂的性能主要包括优异的绝缘性能、耐热性和耐化学性能。
首先,酚醛树脂具有良好的绝缘性能,能够有效阻止电流的通过,因此被广泛应用于电气绝缘材料的制备。
其次,酚醛树脂具有较高的耐热性,能够在较高温度下保持稳定的性能,因此被广泛应用于高温工况下的材料。
此外,酚醛树脂还具有良好的耐化学性能,能够抵抗酸、碱等化学介质的侵蚀,因此被广泛应用于化工设备和管道的制备。
最后,酚醛树脂在各个领域都有着广泛的应用。
在电气领域,酚醛树脂被用于制备绝缘材料、电器外壳等;在建筑领域,酚醛树脂被用于制备防火材料、耐候涂料等;在航空航天领域,酚醛树脂被用于制备航空器件、航天器件等。
可以说,酚醛树脂在现代工业中发挥着不可替代的作用。
综上所述,酚醛树脂是一种重要的热固性树脂,其原理是通过酚和醛的缩聚反应形成线性或网状聚合物结构,从而实现树脂的固化和硬化。
酚醛树脂具有优异的绝缘性能、耐热性和耐化学性能,被广泛应用于电气、建筑、航空航天等领域。
希望本文的介绍能够帮助大家更好地了解酚醛树脂的原理和应用。
酚醛树脂的制备原理
酚醛树脂的制备原理
酚醛树脂的制备原理主要包括以下几个步骤:
1. 酚和甲醛的缩聚反应:将适量的酚和甲醛按照一定的摩尔比例混合,并在适当的温度条件下进行缩聚反应。
甲醛作为缩聚剂,能够和酚发生醛缩反应,产生醛缩产物。
这个反应通常在碱性条件下进行,以促进反应的进行。
2. 醛缩产物的聚合:醛缩产物会在酸性条件下发生交叉缩聚反应,即与其他醛缩产物发生缩聚反应,形成聚合物链。
这个过程中的交联反应增加了产物的极度稳定性和耐热性。
3. 网络结构形成:在酚醛树脂的制备过程中,通过控制反应温度和使用交联剂,可以形成三维网络结构。
这种网络结构使得酚醛树脂具有优良的物理性质和化学稳定性。
4. 固化:制备完成的酚醛树脂需要进行固化处理,以进一步提高其性能。
固化通常通过加热、加压或添加固化剂进行。
这个过程能够增强酚醛树脂的硬度、强度和耐磨性。
通过以上步骤,酚醛树脂的制备原理实现了酚和甲醛的缩聚反应以及醛缩产物的交联反应,最终形成坚固耐用的树脂材料。
酚醛树脂合成原理介绍
酚醛树脂合成原理介绍(一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。
即:1 、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二(一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。
即:1 、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚:(2)缩合及缩聚反应缩合及缩聚反应,随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间,包括:等等缩合反应不断进行的结果,将缩聚形成一定分子量的酚醛树脂,由于缩聚反应具有逐步的特点,中间产物相当稳定因而能够分离而加以研究。
多年来研究分析通常认为,影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主要因素为如下四点:(1) 原料的化学结构;(2) 酚与醛的摩尔比;(3) 反应介质的酸、碱性;(4) 生产操作方法。
酚醛树脂机理(二)合成 3 热塑结构(5)时间: 2009-03-12 来源:酚醛树脂网作者: admin 点击: 31 次酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等) 与醛(甲醛、乙醛、糠醛等) 合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广泛。
合成酚醛树脂的催化剂有酸、碱两大类,前者多用盐酸、草酸,有时也用磷酸、硫酸等其他酸;后者多用氨水、氢氧化钠,有时也用氢氧化钡、氧化镁、苯胺等作为辅助催化剂。
近年来对采用金属盐类作为酚醛树脂合成的催化剂,有了更多的研究和应用。
此外还有用酶、其他有机酸作为催化剂的报道。
据酚醛树脂网(专家介绍,酚醛树脂在合成反应阶段分子量逐步增长,合成终点维持在线型及带支链的结构,相对分子质量一般均低于1000,特殊应用场合要高一些,甚至高于4000。
酚醛树脂合成原理
酚醛树脂合成原理
1 加成反应
在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚。
2 缩合及缩聚反应
缩合及缩聚反应,随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间。
缩合反应不断进行的结果是缩聚形成一定分子量的酚醛树脂,由于缩聚反应具有逐步的特点,中间产物相当稳定因而能够分离而加以研究。
多年来研究分析通常认为,影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主要因素为如下四点:
(1)原料的化学结构;
(2)酚与醛的摩尔比;
(3)反应介质的酸、碱性;
(4)生产操作方法。
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。
酚醛树脂的制备
酚醛树脂的制备
酚醛树脂的制备主要通过酚和醛在催化剂的作用下进行缩聚反应。
具体步骤如下:
1.原料准备:通常使用的原料包括苯酚、甲醛、催化剂(如盐酸、
磷酸、草酸或氢氧化铵)等。
2.缩聚反应:在催化剂的催化下,苯酚和甲醛进行缩聚反应,生成
线型或体型的高分子树脂。
反应过程中,酚与醛的摩尔比会影响产物的类型和性能。
当摩尔比大于或等于1时,生成线型树脂;
小于1时,生成多羟甲基酚衍生物。
3.反应条件:反应通常在70-100℃的温度下进行,反应时间一般为
2-6小时。
催化剂的加入方式会影响反应的速率和产物的性质。
例如,使用盐酸、磷酸、草酸作催化剂时,反应介质pH为0.5~1.5,有利于线型树脂的生成。
4.脱水过程:反应完成后,需要进行脱水处理。
脱水可以在常压或
减压下进行,最终脱水温度为140~160℃,树脂分子量为500~900。
5.醇溶性酚醛树脂的制备:在特定的配方和工艺条件下,苯酚与甲
醛反应生成醇溶性酚醛树脂。
例如,将熔化的苯酚加入反应釜中,加入甲醛溶液和催化剂,然后在特定的温度下进行反应,最终得到醇溶性酚醛树脂。
6.其他改性酚醛树脂:除了醇溶性酚醛树脂,还有聚乙烯醇改性酚
醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂等,这些改性树脂具有不同的性能和用途。
7.需要注意的是,实验过程中使用的苯酚和甲醛的量应严格控制,
以避免反应过度或不足。
此外,实验结束后,反应容器需要清洗,以去除残留的化学物质。
酚醛树脂的合成原理
酚醛树脂的合成原理
酚醛树脂的合成原理主要有两个步骤:首先是酚和甲醛在碱性催化剂的存在下发生缩聚反应生成缩聚物;然后缩聚物在酸性条件下进行缩合反应生成酚醛树脂。
具体的合成原理如下:
1. 缩聚反应:酚和甲醛在碱性催化剂(如氧化钠、氢氧化钠等)的存在下发生缩聚反应,生成酚甲醛缩聚物。
此反应是通过酚中的羟基与甲醛中的甲基发生亲核加成反应而实现的,生成酚甲醛缩聚物,同时释放水分子。
2. 缩合反应:酚甲醛缩聚物在酸性催化剂(如稀盐酸、硫酸等)的存在下发生缩合反应,生成酚醛树脂。
在酸性条件下,酚甲醛缩聚物中的活性甲醛基与酚甲醛缩聚物中的其他活性甲醛基反应,生成酚醛树脂链长分子,同时再次释放水分子。
通过缩聚和缩合反应,酚醛树脂的结构中含有大量的酚醛结构单元,形成三维网络结构。
这种网络结构赋予酚醛树脂优异的物理性能和化学性能,使其广泛应用于胶粘剂、涂料、塑料、绝缘材料等领域。
酚醛树脂合成方程式以及合成原理
酚醛树脂合成方程式以及合成原理
nHCHO+nR-OH==-(-R-CH2-)n-OH。
R为苯,生成的高聚物CH2和OH是邻位,另一条键与CH2分别在OH两边的C上。
酚醛树脂是1907年世界上第一个合成的高分子材料。
酚醛树脂,又名电木,原为无色或黄褐色透明物。
酚醛树脂
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。
酚醛树脂合成原理
酚醛树脂合成原理
酚醛树脂是一种重要的热固性树脂,它是通过苯酚和甲醛的缩聚反应合成而成的。
酚醛树脂的合成原理主要包括以下几个步骤:
1.溶胶的形成:将甲醛和苯酚以适当的物质摩尔比混合在一起,加入酸性或碱性催化剂,形成溶胶。
溶胶中的甲醛和苯酚分子起到开环反应的作用,催化剂增加了反应速率。
2.缩聚反应:在催化剂的作用下,溶胶中的苯酚分子进行缩聚
反应,形成芳香环和缩聚单元。
这个过程是通过芳香羧酸的羟基与芳香醛的CHO基团进行缩合反应而实现的。
缩聚反应过
程中,甲醛发生自身缩聚,形成甲醛二聚体和多聚体。
3.交联反应:在合适的温度和压力条件下,甲醛和苯酚的缩聚
产物进行交联反应,形成三维网状结构。
这个过程中,缩聚产物之间的甲醛缩聚物通过甲醛的CHO基团与缩聚产物的芳香
羧酸基团之间的交联反应,形成网络结构。
4.固化:在适当的温度下,酚醛树脂进行固化反应,形成硬化
的固体。
在固化过程中,缩聚产物之间的交联结构进一步加强,形成强度较高的固体树脂。
酚醛树脂合成原理的实质是甲醛与苯酚之间的缩聚反应和交联反应。
这些反应通过催化剂的存在和适当的温度压力条件下进行,最终形成具有特定性能和应用价值的酚醛树脂。
酚醛树脂合成原理介绍
酚醛树脂合成原理介绍2篇酚醛树脂合成原理介绍酚醛树脂是一种热固性树脂,具有优异的物理和化学性能,广泛应用于胶黏剂、涂料、塑料和复合材料等领域。
它是由酚和醛类化合物经过缩聚反应形成的高分子化合物。
本文将介绍酚醛树脂的合成原理,包括酚和醛的缩聚反应、缩聚反应机理和条件对反应的影响等。
酚醛树脂的合成是通过酚和醛的缩聚反应实现的。
酚和醛是通过电荷转移作用进行缩聚反应的,即酚中的氧原子与醛中的碳原子发生共价键的形成。
在缩聚反应中,酚和醛分子中的羟基(OH)和醛基(CHO)发生反应,形成酚醛树脂的长链结构。
这种缩聚反应通常发生在弱碱性条件下,如可以使用碳酸钠或氢氧化钠作为催化剂。
缩聚反应的机理是由酚与醛分子之间的亲核取代反应所驱动的。
首先,酚中的羟基会被醛中的醛基攻击,形成氧负离子。
然后,这个氧负离子会进行亲核取代反应,与另一个醛分子中的羰基碳形成共价键。
这些亲核取代反应不断进行,逐渐形成长链结构的酚醛树脂。
酚醛树脂的合成过程中,还会发生一些副反应,如酚的自缩聚和醛的交缩聚反应。
这些副反应会影响酚醛树脂的分子结构和性能。
缩聚反应的条件对酚醛树脂的合成过程和性能有重要影响。
合适的温度、催化剂和时间可以促进酚醛树脂的缩聚反应。
一般来说,较高的温度有利于反应的进行,但过高的温度可能引发副反应。
催化剂可以提高反应速率,但过量的催化剂可能导致副反应。
此外,反应时间也需要适当控制,以确保反应充分进行而不产生太多副产物。
总之,酚醛树脂是通过酚和醛的缩聚反应合成而成的。
缩聚反应是由酚和醛分子之间的亲核取代反应驱动的,形成长链结构的酚醛树脂。
缩聚反应的条件包括温度、催化剂和反应时间等,这些条件对酚醛树脂的合成过程和性能有重要影响。
深入了解酚醛树脂的合成原理有助于我们更好地理解其性质和应用。
酚醛树脂的制备
2.实验时苯酚和甲醛的用量、加热时间的长短、温度的高 低、催化剂的种类等,对生成物的粘度、硬度、颜色都影 响。实验中只要观察到有剧烈的反应发生,有粘稠的呈固 态的树脂生成就可以了。
3.生成的酚醛树脂应趁热取出,以防生成物冷凝在瓷坩埚 里不易取出。
思考题 1.实验中为何要加入氨水? 2.实验中化。
将上述树脂在研钵中研碎,并加入2g六次甲基四 胺,混匀后,装入在一个作为模具用的内壁涂薄 层油小铁盒(或其它适当金属容器)里,把铁盒密 闭压紧后放在413K烘箱中加热20min(如没有烘箱, 可以在小火上缓缓烘烤),然后从烘箱中取出令其 自然冷却。打开容器取出产品。
[备注]
1.甲醛跟苯酚的缩聚反应,可以不用温度计而用沸水浴代 替。
1.树脂的合成。
在圆底烧瓶中放入15mL甲醛溶液,再加入15g苯酚,微热, 使苯酚全部溶解,混合均匀后,再加入8mL40%NaOH, 摇匀。
安装好仪器,沸水浴加热,使其回流并时时轻轻摇动烧瓶。 加热30-40min,停止加热。将浅棕红色油状液体转移到瓷 坩埚中加热,蒸去水分以及未反应完的甲醛和苯酚。加热 时,要用玻璃棒不停地搅拌,防止局部过热。要经常用玻 璃棒蘸取少许液体,令其冷却后,如果变脆,停止加热。 冷却后所得硬而脆的固体物质,即为热塑性酚醛树脂。
酚醛树脂的制备
[原理]
在加热和催化剂存在的条件下,苯酚跟甲醛的分 子间发生反应,脱去水分子,然后,苯酚、甲醛 反应的生成物再互相缩合联接起来,逐渐成为高 分子物质。
[用品]
1.仪器:圆底烧瓶(150mL)、电子天平、瓷坩埚、 铁架台、石棉网、温度计、量筒、玻璃棒。 2.试剂:苯酚、37%甲醛溶液、40%NaOH。
酚醛树脂合成的基本原理
酚醛树脂合成的基本原理酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A 等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在碱性或酸性催化剂作用下,经加成缩聚反应制得的树脂统称为酚醛树脂。
酚与醛的反应是比较复杂的,由于苯酚与甲醛的摩尔比,所用催化剂的不同,加成与缩聚反应的速度和生成物也有差异。
一、碱性催化剂的反应很多无机碱和有机碱都可用作碱性催化剂,常用的有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙、乙胺等。
1mol (有时高达2.5mol)甲醛在碱性催化剂条件下,加成反应占优势,而缩合反应进行较慢,生成的初期树脂为甲阶酚醛树脂,主要反应历程如下:1、加成反应(羟甲基化)苯酚与甲醛首先进行加成反应,生成1~3羟甲基苯酚2、缩合反应(亚甲基化)羟甲基酚进一步缩合形成初期树脂或称热固性酚醛树(resols)、甲阶树脂(A-stage resins)、一步树脂。
(1)苯酚与羟甲基酚进行反应生成二(羟苯基甲烷)(2)羟甲基酚之间进行反应(3)苯酚或羟甲基与二聚体或多聚体进行反应,多聚体之间进行反应。
二、酸性催化剂的反应酸性催化剂是较强的酸,包括无机酸和有机酸,常用的有盐酸、硫酸、草酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸等。
在酸性催化反应中,一般采均用苯酚与甲醛的摩尔比大于1:0.9 ,生成的羟甲基与酚核的缩合速度远远超过甲醛与苯酚的加成速度,得到的树脂呈线型结构,是可熔的。
因此称为热塑性酚醛树脂(novolak)或线型酚醛树脂。
反应历程如下:(1)甲醛与水结合可形成亚甲基二醇(HOCH2OH),在酸性介质中,亚甲基二醇生成羟甲基正离子;(+CH2OH)羟甲基正离子在苯酚的邻位和对位上进行亲电取代反应,生成邻羟甲基苯酚和对羟甲基苯酚(2)羟甲基苯酚现苯酚缩合生成二(羟苯基)甲烷(dihydroxydiphenyl methane)二(羟苯基)甲烷有3种异构体:2,2’—二(羟苯基)甲烷;2,4’—二(羟苯基)甲烷和4,4’—二(羟苯基)甲烷。
合成酚醛树脂的原理
合成酚醛树脂的原理
合成酚醛树脂是一种重要的高分子材料,广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。
其原理基于酚和甲醛通过缩合反应形成的聚合物。
在反应过程中,首先通过酸性催化剂促进酚和甲醛的缩合反应,形成中间产物三聚甲醛。
随后,三聚甲醛进一步缩合,形成线性和交联的聚合物,即酚醛树脂。
反应条件如催化剂的种类、酚和甲醛的配比、反应温度等因素都会影响合成酚醛树脂的性质和应用。
合成酚醛树脂的原理为人们提供了一种可控制的制备方法,可以根据需要调整反应条件,以得到适合特定应用的材料。
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酚醛树脂合成原理介绍
( 一)合成反应酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。
即: 1、加成反应在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二
( 一)合成反应
酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。
即:
1、加成反应
在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚:
(2)缩合及缩聚反应
缩合及缩聚反应,随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间,包括:
等等。
缩合反应不断进行的结果,将缩聚形成一定分子量的酚醛树脂,由于缩聚反应具有逐步的特点,中间产物相当稳定因而能够分离而加以研究。
多年来研究分析通常认为,影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主要因素为如下四点:
(1)原料的化学结构;
(2)酚与醛的摩尔比;
(3)反应介质的酸、碱性;
(4)生产操作方法。
酚醛树脂机理(二)合成3热塑结构(5)
时间:2009-03-12来源:酚醛树脂网作者:admin 点击: 31次
酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广
酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广泛。
合成酚醛树脂的催化剂有酸、碱两大类,
前者多用盐酸、草酸,有时也用磷酸、硫酸等其他酸;后者多用氨水、氢氧化钠,有时也用氢氧化钡、氧化镁、苯胺等作为辅助催化剂。
近年来对采用金属盐类作为酚醛树脂合成的催化剂,有了更多的研究和应用。
此外还有用酶、其他有机酸作为催化剂的报道。
据酚醛树脂网(专家介绍,酚醛树脂在合成反应阶段分子量逐步增长,合成终点维持在线型及带支链的结构,相对分子质量一般均低于1000,特殊应用场合要高一些,甚至高于4000。
酚醛树脂在应用于各种制品的成型过程必须要发生交联反应,使之形成三向网络大分子结构,相对分子量可谓无限大。
三向网络结构可促进制品使用性能更加理想。
促进交联的助剂包含固化剂和固化促进剂,六亚甲基四胺是最常用的固化剂,而固化促进剂可采用对甲苯磺酰氯和苯磺酰氯。
表2-3 Novolak中各种异构体的含量
关于Novolak的软化点,据酚醛树脂网(专家介绍,除与反应延续时间有关外还受起始的苯酚/甲醛摩尔比影响。
如表2-4:表2-4 软化点与苯酚/甲醛摩尔比对照表
酚醛树脂合成
时间:2009-03-16来源:酚醛树脂网作者:pfresin 点击: 208次
酚醛树脂是由苯酚和甲醛的缩聚而成, 怎样认识加聚反应和缩聚反应加聚反应和缩聚反应是合成有机高分子的两种基本反应。
这两种反应虽然都由单体(小分子)产生高聚物(大分
酚醛树脂是由苯酚和甲醛的缩聚而成,怎样认识加聚反应和缩聚反应
加聚反应和缩聚反应是合成有机高分子的两种基本反应。
这两种反应虽然都由单体(小分子)产生高聚物(大分子)的反应,但它们还是有着本质的区别。
加聚反应是加成聚合反应的简称,是指以不饱和烃或含不饱和键的物质为单体,通过不饱和键的加成,聚合成高聚物的反应。
例如,乙烯加聚成聚乙烯,是在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下,乙烯分子中的双键会断裂其中的一个键,发生加成反应,使乙烯分子里的碳原子结合成为很长的键。
这个反应可以用方程式表示为:
反应的产物是聚乙烯,它是一种相对分子质量很大的化合物,其分子组成可以表示为(C2H4)n。
加聚反应根据参加反应的单体种类,又分为均聚反应和共聚反应。
仅由一种单体发生的加聚反应叫做均聚反应,合成聚乙烯的反应就是均聚反应。
由两种以上单体共同参加的聚合反应叫共聚反应。
例如,合成丁苯橡胶的反应即为共聚反应。
这个反应可用下式表示:
加聚反应的特点是:
(1)单体必须是含有双键等不饱和键的化合物。
例如,氯乙烯、丙烯腈等含不饱和键的物质,在一定条件下,都可以发生加聚反应。
(2)加聚反应发生在不饱和键上。
(3)发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同。
(4)加聚反应生成的高聚物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
缩聚反应是缩合聚合反应的简称,是指单体之间相互作用生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。
例如合成酚醛树脂的反应就是缩聚反应。
合成酚醛树脂通常是以苯酚和甲醛为原料,在催化剂作用下,经缩聚反应而得到。
缩聚反应根据参加反应的单体种数又分为共缩聚和均缩聚,由不同种单体参加的缩聚反应称为共缩聚。
如酚醛树脂的合成反应就是共缩聚,它是由苯酚和甲醛两种物质为单体的。
由同种单体进行的缩聚反应称为均缩聚。
如氨基酸聚合成多肽的缩聚反应就属均缩聚。
缩聚反应的特点是:
(1)单体不一定含有不饱和键,但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。
(2)缩聚反应的结果,不仅生成高聚物,而且还有副产物(小分子)生成。
(3)所得高分子化合物的化学组成跟单体的化学组成不同。
由上可见,加聚反应和缩聚反应的单体结构、反应机理、产物的化学组成都是截然不同的。
酚醛树脂缩聚反应
时间:2009-03-04来源:酚醛树脂网作者:pfresin 点击: 34次
有机物的化学变化主要是活性原子或官能团的变化,如果用分子式来表示其化学反应,写出的化学方程式很难表达其分子结构的本质变化,特别是有机化合物普遍存在同分异构现象,若
有机物的化学变化主要是活性原子或官能团的变化,如果用分子式来表示其化学反应,写出的化学方程式很难表达其分子结构的本质变化,特别是有机化合物普遍存在同分异构现象,若不使用结构式(或结构简式),就不能从反应中得知反应产物究竟是什么。
例如
C2H4 + Br2 —→C2H4Br2
加成反应的Br2到底是分布在一个碳上还是在二个碳上,不得而知。
又如 Ni
C3H6O + H2 —→ C3H8O
△
此反应是指丙醛的加成还是丙酮的加成也不得而知,生成物是醚还是醇且醇的羟基所在位置等都不能确定。
不过在遇到较为复杂分子结构的物质而不易写出其结构式或结构简式时需要注明物质名称,如:
H+
(C6H10O5)n + n H2O → nC6H12O6
淀粉葡萄糖
在高二化学(必修本)P144 表示酚醛树脂缩聚反应的化学方程式是
n C6H5OH + n HCHO → [C6H3OHCH2] n + n H2O
虽然该反应也用了结构简式,但是苯环没有表示出来,在聚合成高分子塑料时其键的连接是以怎样的方式进行的呢为什么不把苯环表示出来呢?
通常我们所见的反应是苯酚(过量)和甲醛在浓盐酸的催化下进行线性聚合的一种方式,得到的是热塑性树脂,反应的化学方程式是
OH H+ OH
n + n HCHO —→ [ ---CH2] n + n H2O
但如果是苯酚和甲醛(过量)在碱性条件的催化下进行聚合,则得到的是体型结构的热固性树脂,其高分子塑料的链接方式是
OH CH2 OH CH2
——CH2——CH2——CH2—__ CH2—CH2
CH2 OH CH2 OH
OH OH
—CH2——CH2 ——CH2——CH2——CH2—
OH OH
CH2 CH2
—CH2 ——CH2 .….CH2——CH2
OH OH
由于缩聚反应比较复杂,对反应条件敏感,反应物的用量、浓度及加热时间的长短、温度的高低等不同,就可能造成聚合物在粘度、硬度和颜色上的不同。
通常在酸性条件下得到白色树脂,在碱性情况下得到淡黄色的树脂。
酚醛树脂的缩聚,苯环上羟基邻、对位的氢原子因反应物用量和催化条件的不同,参与链结合的方式就不一样,如果苯酚多其对位的氢原子是否很少参与或不参与缩聚,其实难以确定;如果甲醛多也不一定保证苯酚的邻、对位氢原子都参与缩聚,何况有机物的化学反应常伴随副反应的发生,此类酚醛反应相当复杂。