酚醛树脂固化个阶段
线性酚醛树脂的反应原理
线性酚醛树脂的反应原理线性酚醛树脂是一种广泛应用于化学工业中的重要物质，其主要由酚和甲醛为原料，经过缩聚反应而得到。
在反应过程中，酚和甲醛会发生多种化学反应，最终产生线性酚醛树脂。
下面我将详细介绍线性酚醛树脂的反应原理。
线性酚醛树脂的反应过程可以分为三个主要阶段：酚和甲醛的缩聚、消除反应和固化。
首先是酚和甲醛的缩聚阶段。
在这个阶段中，酚和甲醛会发生缩聚反应，生成酚醛缩聚物。
酚是一个含有苯环的有机化合物，其中的羟基（—OH）在反应中起到了重要的作用。
在碱性条件下，羟基会与甲醛中的醛基反应，形成甲醇缩合物。
然后，甲醇缩合物会与另一个酚分子再次发生反应，形成更长的聚合体。
这个缩聚反应会持续进行，直到酚和甲醛的摩尔比达到一定的范围，一般为1:1.5到1:2之间。
接下来是消除反应阶段。
在缩聚阶段形成的酚醛缩聚物中，还存在着一些甲醇缩合物和未反应的酚和甲醛。
在这个阶段中，会使用酸性条件或蒸馏等方法，将其中的甲醛和未反应的酚进行消除反应。
消除反应是一个排除水分和甲醛的过程，通过脱水和去醛作用，将缩聚物中的杂质剔除。
这个过程可以提高酚醛树脂的纯度和稳定性。
最后是固化阶段。
在消除反应的过程中，酚醛缩聚物中产生了大量的甲醇和水分。
为了使得酚醛树脂能够形成坚固的材料，需要对其进行固化处理。
固化过程中会引入交联剂，如三甲基胺（氨）或氨气等，使得酚醛树脂中的酚与交联剂中的胺基发生反应，形成交联结构。
交联结构的形成增加了酚醛树脂的强度和耐热性，使其成为一种具有优良性能的工程材料。
总结起来，线性酚醛树脂的反应原理主要包括酚和甲醛的缩聚、消除反应和固化三个阶段。
通过这些反应，酚和甲醛的分子将发生重组和聚合，形成线性酚醛树脂的分子结构。
线性酚醛树脂具有耐热、耐化学性和良好的机械性能，广泛应用于复合材料、涂料、胶粘剂等领域。
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
热固性酚醛树脂的固化
固化反应主要形成亚甲基键。 热固性酚醛树脂含有羟甲基，自身具有交联能 力，长期存放亦会逐步缩合，达到完全固化， 但过程非常缓慢。 故需加热或加入一定量的催化剂能是它尽快固 化，达到施工目的。
1.加热固化：145－175℃ 2.有机酸固化:苯磺酰氯、对甲苯磺酰 氯、硫酸乙酯和石油磺酸等。以上四 种固化剂都各有优缺点，为取长补短， 发挥它们各自的优点，也可以采用复 合固化剂。
1.环氧树脂改性的酚醛树脂
用环氧树脂来改性酚醛树脂，可以显著地提高 粘结性能，同时也可降低树脂固化时的收缩性 以及提高固化后产物的韧性和耐碱性。
2.二甲苯改性的酚醛树脂
二甲苯改性的酚醛树脂是由二甲苯甲醛树脂与 苯酚和甲醛反应而得的。固化后的二甲苯改性 的酚醛树脂具有较低的吸水率和较好的耐碱性、 韧性和机械强度。 改性酚醛树脂主要应用于层压和模压的玻璃钢 制品，如玻璃钢阀门、管道和各种配件，以及 玻璃钢层压板等。
酚醛树脂
主讲人：胡友东
酚醛树脂
树脂的概念，种类
酚醛树脂的缩合与固化
应用
酚醛树脂的概念
酚类化合物与醛类化合物缩聚而得的树脂为酚 醛树脂。
主要的原料是苯酚和甲醛，此外，酚类还有甲酚、
二甲酚、多元酚、乙基苯酚、苯基苯酚、丁基苯酚、戊基苯酚、 双酚A、间苯二酚等；醛类还有乙醛、多聚甲醛、糠醛等。
热固性酚醛树脂的性能与应用
热固性酚醛树脂具有良好的综合性能，如良好 的耐蚀性能，良好的工艺性能，具有良好的耐 热性能，用途广泛，在防腐工程中以涂料、胶 泥、塑料和玻璃钢等多种形式应用。
改性酚醛树脂
为了改善酚醛树脂的某些不良性能，出现了许 多种改性酚醛树脂。事实上，目前在制造酚醛 玻璃钢时很少单纯地使用酚醛树脂，一般都使 用改性酚醛树脂。
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
环氧树脂和酚醛树脂固化温度
环氧树脂和酚醛树脂固化温度环氧树脂和酚醛树脂是两种常见的热固性树脂材料，它们在工业领域中广泛应用于涂料、胶黏剂、复合材料等方面。
其中，固化温度是影响树脂材料性能的重要因素之一。
本文将分别介绍环氧树脂和酚醛树脂的固化温度及其对材料性能的影响。
环氧树脂是一种具有高强度、高耐化学性和优异绝缘性能的热固性树脂。
其固化温度一般在80-180摄氏度之间，具体的固化温度取决于树脂的种类和硬化剂的选择。
环氧树脂的固化过程可以分为两个阶段：热固化和化学固化。
在热固化阶段，环氧树脂在一定温度下逐渐软化，随后在化学固化阶段发生交联反应，形成坚硬的固态结构。
固化温度的选择主要取决于树脂的应用需求和硬化剂的特性。
一般来说，固化温度较低的环氧树脂具有更快的固化速度，但可能会牺牲一部分力学性能；相反，固化温度较高的环氧树脂固化速度较慢，但可以获得更好的力学性能。
酚醛树脂是一种具有优异的耐热性、耐化学性和机械强度的热固性树脂。
其固化温度一般在120-200摄氏度之间，也取决于树脂的种类和固化剂的选择。
酚醛树脂的固化过程与环氧树脂类似，都包括热固化和化学固化两个阶段。
在热固化阶段，酚醛树脂会发生缩聚反应，形成三维网状结构。
在化学固化阶段，树脂中的醛基与硫醇或胺类固化剂发生反应，进一步增强了材料的力学性能和耐热性能。
与环氧树脂不同的是，酚醛树脂的固化温度较高，这主要是由于树脂分子中醛基团的反应活性较低所致。
固化温度对环氧树脂和酚醛树脂的性能有着重要影响。
在固化温度较低的情况下，树脂分子的固化速度较快，但可能会导致材料内部存在未固化的区域，从而影响材料的力学性能和耐热性能。
相反，在固化温度较高的情况下，树脂分子的固化速度较慢，但可以获得更好的力学性能和耐热性能。
因此，在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的固化温度，以平衡材料的性能要求和生产效率。
环氧树脂和酚醛树脂是两种常见的热固性树脂材料，其固化温度的选择对材料的性能具有重要影响。
酚醛树脂的合成、固化及其应用解析
酚醛树脂的合成、固化及其应用解析酚醛树脂，通常指的是由苯酚和甲醛在催化剂的作用下缩聚而成的高分子聚合物。
这类树脂是最早合成的一类热固性树脂。
依据其结构和性质，酚醛树脂可以分为不同类型，包含线性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
酚醛树脂具有出色的耐酸性、力学性能、耐热性能等特点，因此在制造清漆、绝缘料子、耐腐蚀涂料等领域有着广泛的应用。
其中，酚醛树脂最显著的特点之一是其出色的耐高温性。
即使在极端高温条件下，酚醛树脂仍能保持其结构的完整性和尺寸的稳定性。
另外，酚醛树脂可以溶解于乙醇、丙酮等溶剂中，具有可溶可熔性。
只有在引入交联剂，如六亚甲基四胺或聚甲醛等时，酚醛树脂才会发生固化（加热时快速固化）。
经过交联后，酚醛树脂能够防范各种化学物质的侵蚀，包含汽油、石油、醇、乙二醇以及各种碳氢化合物。
酚醛树脂是一类紧要的高分子料子，其合成和应用领域广泛。
本文将深入探讨酚醛树脂的合成固化方法、性质特点以及不同类型的应用。
酚醛树脂的合成和固化酚醛树脂的合成和固化过程遵奉并听从着体型缩聚反应的规律。
通过掌控不同的合成条件，如酚和醛的比例、催化剂类型等，可以得到两类酚醛树脂：热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。
热固性酚醛树脂热固性酚醛树脂包含了具有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂。
在合成过程中，假如不进行特殊的掌控，体型缩聚反应将进行到形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂。
热固性酚醛树脂的漆膜在烘烤后相当坚硬，具有出色的防潮性、绝缘性能，适用于多种应用，如胶合层压制品。
热塑性酚醛树脂与热固性酚醛树脂不同，热塑性酚醛树脂是线性树脂，不会在合成过程中形成三向网络结构，因此需要在进一步的固化过程中加入固化剂。
这两类树脂的合成和固化原理不同，因此其分子结构也不同。
依据反应程度的不同，酚醛树脂可以分为甲阶树脂、乙阶树脂和丙阶树脂三个阶段。
甲阶树脂是合成后的树脂初级产物，可以呈现液体、半固体或固体状态，受热后能快速熔化。
酚醛树脂有关常识介绍和酚醛树脂的应用
酚醛树脂有关知识介绍和酚醛树脂的应用中国耐材之窗网 [耐火原料] 2011年3月30日一、酚醛树脂介绍 酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂，有近百年的使用史。
由于酚醛树脂原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能，耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。
因此其成为工业部门不可缺少的材料，被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。
酚醛树脂是以酚类化合物、醛类化合物作原料，在催化剂作用下缩聚而成的高分子化合物，其中以苯酚和甲醛缩聚的酚醛树脂最为重要。
酚醛树脂大体分为热固型和热塑型两大类。
热固性树脂是由苯酚在碱性条件下与过量的甲醛发生反应合成；热塑性树脂是苯酚在酸性条件下与少量的甲醛反应合成。
影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有：原料化学结构和单体官能度，酚醛摩尔比，催化剂的性质和反应介质的PH值。
热固性树脂具有活性官能团，在加热和酸的作用下都会固化。
这种自动反应确切解释了热固性树脂在储存过程中，粘度升高，凝胶速度加快的原因。
由于自动反应是热固性树脂内在的本性，温度平均每升高10℃反应速度就会加倍。
所以热固性树脂必须储存再低温条件下，才能尽量延长其保存期。
热塑性树脂需要加入固化剂才能交联。
对于热塑性树脂来说最常用的固化剂就是六次甲基四胺（俗称乌洛托品），已经交联固化的树脂含部分氮，氮来源于乌洛托品。
酚醛树脂从A阶段向B阶段和C阶段转化后形成三维网状结构成为固化。
线性树脂和甲阶分子量小的树脂都能溶熔，因此称此时的树脂为A阶段树脂。
当树脂硬化后，就到凝胶阶段即B阶段。
这个阶段树脂肿胀氮仍可以被溶剂溶解，这就到了C阶段。
随着工业的发展，对高性能材料提出了更高的要求，如较高的分解温度，较好的耐磨性能，足够的韧性和强度等。
由于酚醛树脂在结构上存在弱点：酚羟基和亚基易氧化，因此耐热性受到影响。
普通酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，但超过200℃便明显发生变化。
酚醛树脂的固化性能(技术汇总情况)
酚醛树脂的固化性能（技术汇总）(一)定义酚和醛在合成反应设备中，通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂，通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系，虽然Novolaks及Resoles以如上节所述，结构上是有差异的，但从物性上它们均应为可溶及可熔。
这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成各种类型的塑料用于生产形态及性能多种多样的塑料制品，也便于用作黏结剂、成模剂、功能性助剂等应用于耐火材料、铸造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封装材料等多种府用领域。
然而，酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能，包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。
酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程，表现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是物理过程，更要强调的是，这是一个化学过程。
所以酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化，而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(c ure)成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。
酚醛树脂固化后，在获得优良物理性质的同时，又失去了可溶、可熔性，不再有可加工性。
因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks或Resoles)为黏结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。
正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反应过程，所以表现出以下一些特点：(1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著；(2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著；(3)固化过程有热效应；(4)固化速率受温度、压力的影响显著；(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生；(6)固化反应是不可逆过程。
(二)热塑性酚醛树脂固化Novolak型树脂的结构，一般可表示为：n一般为4～12，其值大小与起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。
工业生产的此类树脂视应用领域不同而控制掌握n的大小，也就是分子量的大小。
酚醛树脂的基本知识
A阶：粘流态，可熔，可溶；P<Pc，线型或支链型低聚物。 阶 粘流态，可熔，可溶； ，线型或支链型低聚物。 B阶：凝胶态；半溶；P接近 ，高度支链，溶解性变差， 阶 凝胶态；半溶； 接近 接近Pc，高度支链，溶解性变差， 但可熔融。 但可熔融。 C阶：固化态；不溶，不熔；P>Pc，已交联。 阶 固化态；不溶，不熔； ，已交联。
b．Ba(OH)2 催化作用相对较弱，反应较缓和且容易控制。 催化作用相对较弱，反应较缓和且容易控制。 用量相对NaOH要高一些，1~1.5%。 要高一些， 用量相对 要高一些 。 树脂反应完成后，可通入 沉淀，较易处理。 树脂反应完成后，可通入CO2，生成BaCO3沉淀，较易处理。 生成 c．NH3·H2O ． 浓度25% 浓度 催化作用较弱，缩聚反应易控制，不易产生凝胶 催化作用较弱，缩聚反应易控制，不易产生凝胶. 用量0.5~3%。 。 用量 残留催化剂易除去(只需加热，逸出 气体)。 残留催化剂易除去 只需加热，逸出NH3气体 。 只需加热
7 . 75
热塑性、热固性酚醛树脂 热塑性、 均可形成
只能形成热塑性酚醛树脂
取代酚有几种情况： 取代酚有几种情况：
苯酚的邻、对位取代基位置上三个活性点全部被取代， 苯酚的邻、对位取代基位置上三个活性点全部被取代，一般不能再与 甲醛发生加成缩合反应； 甲醛发生加成缩合反应； 邻、对位取代基位置上二个活性点被取代，则与甲醛反应形成低分子 对位取代基位置上二个活性点被取代， 量缩合物； 量缩合物； 邻、对位取代基位置上一个活性点被取代，则与甲醛反应形成线型酚 对位取代基位置上一个活性点被取代， 醛树脂，且不能继续固化形成交联结构； 醛树脂，且不能继续固化形成交联结构； 邻、对位取代基位置上三个活性点均未被取代，则可与甲醛反应形成 对位取代基位置上三个活性点均未被取代， 交联体型的酚醛树脂。 交联体型的酚醛树脂。
酚醛树脂的固化反应动力学研究
酚醛树脂的固化反应动力学研究酚醛树脂是一种重要的功能性高分子材料，具有优良的热稳定性、机械强度和耐化学性能，广泛应用于胶粘剂、涂料、塑料、电子封装等领域。
酚醛树脂的固化反应动力学研究对于优化材料性能以及合理控制工艺具有重要意义。
酚醛树脂的固化反应是指酚与醛（通常为甲醛或甲酸）在碱性条件下发生缩聚反应，生成三维网络结构的树脂。
这一过程主要依赖于缩聚反应速率以及反应动力学参数的研究。
固化反应动力学研究的第一步是确定反应机理。
酚醛树脂的固化反应可分为三个阶段：缩聚反应、水解和缩聚修复。
在缩聚反应阶段，酚与醛通过缩聚反应形成初期树脂结构。
而水解反应是指在高温下，缩聚树脂中的酯键和甲醛分子之间发生水解反应，释放出酚类化合物和醛分子。
最后，缩聚修复是指通过热固化条件下的再缩聚修复反应，形成完全交联的三维网络结构。
固化反应动力学的研究基于化学反应速率方程。
在酚醛树脂的固化反应中，主要采用经验性动力学模型，如表达式（1）所示：r = k1[PhOH][HCHO] + k2[H2O]/(k3[P hOH] + k’3[PhOH]2 + k4[HCHO] +k’4[HCHO]2 + k5[H2O]) (1)其中，r是反应速率，k1、k2、k3、k’3、k4、k’4和k5是速率常数，[PhOH]、[HCHO]和[H2O]是酚、醛和水的浓度。
实际固化反应过程中，温度、压力、反应物浓度等因素都会影响反应速率。
温度对反应速率的影响可由阿累尼乌斯方程（Arrhenius equation）表示：k = A * exp(-Ea/RT) (2)其中，k是速率常数，A是预指数因子，Ea是活化能，R是气体常数，T是反应温度。
通过测量不同温度下的反应速率，可以拟合得到指数因子A和活化能Ea。
此外，固化反应动力学研究还可以利用热分析技术，如差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA），来研究酚醛树脂的固化过程。
DSC可以实时监测反应放热或吸热过程，推断反应速率和性质的变化。
酚醛树脂机理三固化热固固化
酚醛树脂机理三固化3热固固化2
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;据中国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;
固化反应据中国酚醛树脂网专家介绍,还可发生其他类型的反应,例如酚羟基与羟甲基的缩合：
Resole树脂在低于170℃固化时,在酚核间主要形成亚甲基键及醚键,其中亚甲基键是酚醛树脂固化时形成的最稳定和最重要的化学键;据中国酚醛树脂网专家介绍,酸和碱都是有效的亚甲基键形成的催化剂,在酸性条件下、中等温度下的固化速率正比于氢离子浓度；强碱条件下,在反应的早期,当pH超过一定的值后,固化速率与碱的浓度无关;在固化过程中形成的醚键既可以是固化结构中的最终产物,也可以是过渡的产物;酚醇在中性条件下加热低于160℃很易形成二苄基醚,然而超过160℃,二苄基醚易分解成亚甲基键,并逸出甲醛:
同时在酚醇分子中取代基的大小与性质对醚键的形成也有很大的影响,如下表;。
酚醛树脂
1、甲醛与苯酚的比例缩聚反应最初生成预聚物的性质取决于甲醛与苯酚的克分子用量比。
当克分子比F/P ＜1时，反应的初期生成产物为邻-羟甲基苯酚与对-羟甲基苯酚的混合物。
其中以邻-羟甲基苯酚的含量较多，羟甲基苯酚中的羟甲基能与苯酚反应生成各种衍生物。
若F/P＞2，则反应初期生成多元羟甲基苯酚，经进一步的缩聚，则交联形成不溶、不熔的树脂。
因此P/ F的值应在1-2之间。
2、反应介质的pH值及碱用量的影响苯酚与甲醛反应时反应介质的pH值对反应过程有很大的影响。
在酸性或中性介质中，苯酚与甲醛所生成的羟甲基苯酚很不稳定，彼此间与苯酚很快地产生缩聚反应。
在碱性介质中，羟甲基苯酚是稳定的，只有升高温度或加入酸性催化剂时，缩聚反应才能继续进行。
在碱性介质中，即使苯酚与甲醛的用量比有很大变化时，也只能生成热塑性树脂。
实验中，采用在碱性条件下进行反应，甲醛过量，碱的用量为1.5%。
3、反应时间的影响苯酚与甲醛在催化剂的作用下进行缩聚反应，反应时间过长，所得高聚物粘度过大，以致影响脱水反应，并使贮存期缩短。
若聚合时间过短，反应不完全，产品中游离酚和游离醛的含量增加，收率降低。
我们选择首先在80℃左右反应一小时，使苯酚与甲醛反应形成羟甲基酚，然后再升温反应半小时，达到要求的分子量及粘度。
二、树脂的性能1、水含量对树脂折光系数的影响通过往一定量的树脂中逐渐加水，发现随着水含量的增加，树脂的折光系数呈线型关系下降，取自制的104号树脂100克逐步往其中加水，所呈现的加水量与折光系数的关系如图1所示。
2、水含量对树脂粘度的影响粘度反应了流体的流动行为，是流体的重要物理性能之一。
酚醛树脂的粘度对发泡交联时的反应，对喷头的设计等都有很大的影响。
是控制酚醛树脂质量的一个重要指标。
由于酚醛树脂为水溶性的，因此水份的含量对粘度的影响较大。
随着水份含量的增加，树脂的粘度相应地就要减少，取自制135号树脂40克。
往其中逐步加入水，测定其粘度。
酚醛树脂原理
酚醛树脂原理酚醛树脂是一种常用的合成树脂，其原理是通过酚和醛的缩聚反应形成交联结构的高分子化合物。
酚醛树脂具有优异的物理和化学性质，广泛应用于涂料、胶黏剂、塑料等领域。
酚醛树脂的合成原理可以分为三个步骤：缩聚、交联和固化。
首先，酚和醛分子发生缩聚反应，形成缩聚产物。
这个过程中，醛基与酚基之间发生亲核加成反应，生成醚键和甲酸缩醛结构。
这些缩聚产物具有多个活性基团，能够继续发生交联反应。
在交联阶段，缩聚产物之间发生亲核加成反应，形成交联结构。
这个过程中，活性基团与酚醛树脂中的自由醛基或酚基反应，形成醚键或甲酸缩醛结构。
这种交联结构使酚醛树脂具有良好的耐热性、耐化学性和机械性能。
酚醛树脂通过固化过程形成最终的高分子化合物。
固化可以通过热固化或化学固化两种方式进行。
热固化是指通过加热使酚醛树脂中的活性基团发生聚合反应，形成交联结构。
化学固化是指通过添加固化剂促使酚醛树脂中的活性基团发生聚合反应。
固化过程中，酚醛树脂逐渐变硬、变稳定，最终形成固体材料。
酚醛树脂具有许多优点，使其成为广泛应用的合成树脂之一。
首先，酚醛树脂具有良好的耐热性和耐化学性，能够在高温和腐蚀性环境下保持稳定。
其次，酚醛树脂具有优异的机械性能，如强度高、刚度大和耐磨损等。
此外，酚醛树脂还具有优良的绝缘性能和耐候性，适用于制作电气绝缘材料和户外用品。
酚醛树脂的应用领域广泛。
在涂料领域，酚醛树脂可以作为胶粘剂和固化剂使用，提供涂料的粘结和抗腐蚀性能。
在胶黏剂领域，酚醛树脂可以用于制备各种胶黏剂，如木工胶、胶带胶等。
在塑料领域，酚醛树脂可以用于制作耐磨、耐热的塑料制品，如电器配件、汽车零部件等。
酚醛树脂是一种重要的合成树脂，其原理是通过酚和醛的缩聚反应形成交联结构的高分子化合物。
酚醛树脂具有优异的物理和化学性质，广泛应用于涂料、胶黏剂、塑料等领域。
其合成原理和应用领域的研究和开发对于提高酚醛树脂的性能和拓宽其应用范围具有重要意义。
酚醛树脂
酚醛树脂固化过程有三个阶段： A阶，B阶，C阶。 热固性树脂固化的总速度有两个阶段反应速度决定。
A阶→B阶，凝胶化速度
B阶→C阶，固化速度
3.2.1 热固性酚醛树脂的固化
热固性酚醛树脂是体型缩聚控制在一定反应程度的产物。
因此，在合适的条件下可使体型缩聚继续进行，固化
成体型缩聚物。 1 热固化 (1)固化机理 热固性酚醛树脂是多元酚醇的缩聚物。 (因为加成反 应结果：单元酚醇与多元酚醇的混合物) 酚醇之间的反应与温度有关，以170℃为分界线。
无机酸：盐酸，磷酸
有机酸：对甲苯磺酸，苯酚磺酸，其他磺酸
3.固化树脂的结构
酚环间以—CH2—，醚键(少)连接起来，形成三维的体型高
聚物。
对于固化反应，一般认为：
固化反应时，体系粘度很大，分子运动受到限制，因此交
联反应不完全，难以达到完全固化。 固化体系中可能存在游离酚、醛及水份等，也影响交联程 度。 固化反应不完全 ： 固化物实际强度远远小于 理论强 度 ，固化结构中存在缺陷
酚醛树脂
酚醛树脂：
酚类化合物，醛类化合物缩聚产物的通称。 其中以苯酚、甲醛缩聚而成的酚醛树脂（PF）最重要。
特点(固化物特点)：含碳量高，可作耐烧蚀材料；耐热性好； 耐腐蚀性好；耐水性好；尺寸稳定性好，模具制件有固定形 状，不开裂等。
酚醛树脂的合成 合成条件
酚醛树脂的合成及固化符合体型缩聚规律。 体型缩聚：某一2官能度单体和另一个2以上官能度单体缩 聚，将交联成体型高聚物。 酚醛树脂所用的原料有： 醛类(2官能度单体) ：常用甲醛
O H C H
OH CH3
OH
酚类(多官能度单体)：如 苯酚 三官能度 ；
酚醛树脂所用的原料 固化机理 工艺流程
酚醛树脂所用的原料固化机理工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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酚醛树脂
一、酚醛树脂酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂，有近百年的使用史。
由于酚醛树脂原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能，耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。
因此其成为工业部门不可缺少的材料，被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。
酚醛树脂是以酚类化合物、醛类化合物作原料，在催化剂作用下缩聚而成的高分子化合物，其中以苯酚和甲醛缩聚的酚醛树脂最为重要。
酚醛树脂大体分为热固型和热塑型两大类。
热固性树脂是由苯酚在碱性条件下与过量的甲醛发生反应合成；热塑性树脂是苯酚在酸性条件下与少量的甲醛反应合成。
影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有：原料化学结构和单体官能度，酚醛摩尔比，催化剂的性质和反应介质的PH值。
热固性树脂具有活性官能团，在加热和酸的作用下都会固化。
这种自动反应确切解释了热固性树脂在储存过程中，粘度升高，凝胶速度加快的原因。
由于自动反应是热固性树脂内在的本性，温度平均每升高10℃反应速度就会加倍。
所以热固性树脂必须储存再低温条件下，才能尽量延长其保存期。
热塑性树脂需要加入固化剂才能交联。
对于热塑性树脂来说最常用的固化剂就是六次甲基四胺（俗称乌洛托品），已经交联固化的树脂含部分氮，氮来源于乌洛托品。
酚醛树脂从A阶段向B阶段和C阶段转化后形成三维网状结构成为固化。
线性树脂和甲阶分子量小的树脂都能溶熔，因此称此时的树脂为A阶段树脂。
当树脂硬化后，就到凝胶阶段即B阶段。
这个阶段树脂肿胀氮仍可以被溶剂溶解，这就到了C阶段。
随着工业的发展，对高性能材料提出了更高的要求，如较高的分解温度，较好的耐磨性能，足够的韧性和强度等。
由于酚醛树脂在结构上存在弱点：酚羟基和亚基易氧化，因此耐热性受到影响。
普通酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，但超过200℃便明显发生变化。
从300℃-360℃起进入热分解阶段，到600℃-900℃释放CO、C02、H2O、苯酚等物质。
酚醛树脂
前言酚醛树脂也叫电木，又称电木粉，英文名称phenolic resin,简称PF，比重1.25~1.30，是酚与醛经聚合制得的合成树脂统称, 原为无色或黄褐色透明物，，因含有游离分子而呈微红色，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。
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。
主要包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
其中以苯酚-甲醛树脂最重要。
酚醛树脂有热塑性和热固性两类。
热塑性酚醛树脂（或称两步法酚醛树脂），为浅色至暗褐色脆性固体，溶于乙醇、丙酮等溶剂中，长期具有可溶可熔性，仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下，才固化(加热时可快速固化)。
主要用于制造压塑粉，也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。
热固性酚醛树脂（或称一步法酚醛树脂），可根据需要制成固体、液体和乳液，都可在热或（和）酸作用下不用交联剂即可交联固化。
为指导树脂合成和成型加工，常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。
具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂；在溶剂中溶胀但又不完全溶解，受热软化但不熔化的中间状态称B 阶酚醛树脂,热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大，最后可变成不溶不熔的C阶树脂。
因此,其存放期一般不超过3～6个月。
热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料；制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料；制造日用品、装饰品；制造隔音、隔热材料等。
常见的高压电插座、胶粘剂和改性其他高聚物。
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。
酚醛树脂工业的发展史用化学合成的方法得到并被实际应用的第一个合成高分子材科，是美国Baekeland 发明的酚醛树脂，它是世界上人工合成的第一类树脂材料，它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，而且由于它原料易得，合成方便，已经被工业广泛使用，至今已有百年历史。
酚醛树脂的基本知识可修改文字
加热或加酸
一阶过程
C阶酚醛树脂
二阶过程
A、B、C阶是根据反应程度(p)的不同来划分体型缩聚 物的合成。
A阶：粘流态，可熔，可溶；P<Pc，线型或支链型低聚物。 B阶：凝胶态；半溶；P接近Pc，高度支链，溶解性变差， 但可熔融。 C阶：固化态；不溶，不熔；P>Pc，已交联。
1.2 热固性一阶酚醛树脂的合成
1 酚醛树脂的合成
1.1 合成条件
➢ 官能度 ➢ 催化条件 ➢ 酚醛比例
多官能度体系
醛：酚>1(摩尔比)
碱催化：可以人为控制缩聚反应程度。如可控制在
可溶、可熔阶段，得热固性酚醛树脂 。
酸催化：反应难以控制，无实用价值。
醛：酚<1
酸催化：合成热塑性酚醛树脂，可加入固化剂，可使其缩聚，
固化。
邻、对位取代基位置上三个活性点均未被取代，则可与甲醛反应形成 交联体型的酚醛树脂。
醛：以甲醛和糠醛应用最广。
糠醛
HC CH
HC C CHO O
苯酚 NaOH，K2CO3等
糠醛苯酚 树脂
其他有使用价值的醛类： 乙醛、丁醛（反应活性较低，常与甲醛混用）
酚醛树脂的缩聚反应：
反应的平衡常数很大（K＝10000），反应可逆性 小，反应速度和缩聚程度取决于催化剂浓度、反应温 度和时间，受产物水的影响较小。
N
CH2 H2C N
CH2 CH2 CH2
N
采用hexa的优点：
能快速固化； 模压料在升高温度下具有较好的刚性，制 品不易翘曲； 固化时不放出水，制品电性能较好。
简称Hexa，HMTA
普遍承认的Hexa固化酚醛树脂的反应：
固化反应不完全 固化结构中存在缺陷
酚醛树脂的固化性能技术
酚醛树脂的固化性能（技术汇总）(一)定义酚和醛在合成反映设备中，通过加成和适宜缩聚反映所得到的树脂，普通都是分子量不高的低聚物和多个羟甲基酚的混合体系，即使Novolaks 及Resoles 以如上节所述，构造上是有差别的，但从物性上它们均应为可溶及可熔。
这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成多个类型的塑料用于生产形态及性能多个多样的塑料制品，也便于用作黏结剂、成模剂、功效性助剂等使用于耐火材料、锻造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封装材料等多个府用领域。
然而，酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)构造之后才含有优良的使用性能，涉及力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。
酚醛树脂的固化就是使其转变为网状构造的过程，体现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是物理过程，更要强调的是，这是一种化学过程。
因此酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点下列的普通意义上的固化，而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(cur e)成网状分子造成失去可溶、可熔性的固化。
酚醛树脂固化后，在获得优良物理性质的同时，又失去了可溶、可熔性，不再有可加工性。
因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks 或Resoles)为黏结剂构成的塑料、油漆涂料及多个各样工程材料的使用或成型过程中完毕。
正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反映过程，因此体现出下列某些特点：(1)树脂在固化前的构造因素(构成、分子量大小、反映官能度等)影响明显；(2)固化反映受催化剂、固化剂、树脂pH 值等的影响明显；(3)固化过程有热效应；(4)固化速率受温度、压力的影响明显；(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生；(6)固化反映是不可逆过程。
(二)热塑性酚醛树脂固化Novolak 型树脂的构造，普通可表达为：n 普通为4～12，其值大小和起始反映原料中苯酚过量多少及反映时间有关。
工业生产的这类树脂视使用领域不同而控制掌握n 的大小，也就是分子量的大小。
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酚醛树脂固化个阶段 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
酚醛树脂固化反应的三个阶段
（1）固化反应过程的三个阶段20世纪初，酚醛树脂创始人，美国科学家巴克兰，把碱性催化剂制得的热固性酚醛树脂，根据其缩聚程度不同的反应过程，划分为巴克兰A、B、C三个阶段。
以这三个阶段的树脂特点，分别称作“可熔性酚醛树脂”、“半熔性酚醛树脂”、“不溶性酚醛树脂”。
这一科学论断及称谓，一直沿用至今。
现在，通常把酚基由亚甲基连接，不带羟甲基这样的反应官能基的热塑性树脂称为线型酚醛树脂。
把含有羟甲基或二亚甲基醚键结构且具有自固化性的树脂，称作为甲阶酚醛树脂。
由于缩聚反应推进程度的不同，所以各阶树脂的性能也不同，按照巴克兰的理论，将热固性酚醛树脂分为不溶不熔状态演变的三个阶段。
这种整个固化过程的三个阶段为：甲阶树脂、乙阶树脂和丙阶树脂。
①甲阶树脂酚和醛经缩聚、干燥脱水后得到的树脂，可呈液体、半固体或固状体。
受热时可以熔化，但随着加热的进行由于树脂分子中含有轻羟基和活泼的氢原子，可以较快地转变为不熔状。
甲阶树脂能溶解于酒精，丙酮及碱的水溶液中，它具有热塑性。
又称为可熔性树脂。
②乙阶树脂甲阶树脂继续加热，分子上的一CH2OH在分子间不断相互反应而交联。
它的分子结构比可熔酚醛树脂要复杂得多，分子链产生支链，酚已经在开始充分发挥其潜在的三官能作用。
它不溶解在碱溶液中，可以部分地或全部地溶解在酒精、丙酮中，加热后能转变为不溶不熔的产物。
热塑性较可
熔性树脂差。
又称为半熔性树脂。
③丙阶树脂乙阶树脂进一步受热，交联反应继续深入，分子量增加得很大，具有复杂的网状结构，并完全硬化，去其热塑性及可熔性，为不溶不熔的
固体物质。
又称为不熔性树脂。
丙阶树脂的网状（体型）结构可以如图6-2-1所示。
由甲阶树脂结构向乙阶、丙阶树脂结构的固化过程变化，如图6-2-2所示。
（2）对生产实际的指导热固性酚醛树脂的固化反应过程及其机理是一个十分复杂的问题。
至今一些理论问题，在高分子树脂合成的学术界仍是争论不休，无法取得统一的认识。
作为覆铜板制造业的工作者，也没必要更深地追究其更复杂的反应机理。
但我们应该很好地拿握、认识领会它的固化过程中在性
能、分子结构的上述三阶段变化，用此去指导覆铜板生产实际，提高对产品加
工中质量控制的能力和水平。
纸基覆铜板生产实际中热固性酚醛树脂（包括桐油改性酚醛树脂）的制备，是需将树脂反应控制在甲阶树脂阶段。
树脂制备的后期，当它反应到甲阶树脂的要求状态，就迅速冷却，并加入溶剂，对它加以溶解、稀释，使其反应停止或减少到反应非常缓慢的状况。
用这种树脂溶液，有的可以直接浸渍纤维纸，完成半固化的上胶纸的加工。
有的可以从釜中放出，暂短贮存，以备用于
配制最后的浸渍用树脂。
此树脂制备中，控制它的甲阶树脂的缩聚程度是十分重要的。
程度控制的深，反映出的是树脂胶化时间小，粘度大。
它有利于上胶纸的生产效率的提高。
但不利于树脂对增强纤维纸的浸透性提高，也不利于上胶加工的工艺性提
高。
甲阶酚醛树脂反应程度，在大生产实际中常用树脂胶化时间、粘度指标来作为直接判断、控制的手段。
也常用树脂的固体量、挥发物含量等指标作为间接的判断、控制的手段。
另外，通过测定树脂的折光指数、游离酚含量、游离醛含量、对某种溶剂的溶解程度、树脂分子量等，也可以达到研究、控制树脂
反应程度的目的。
覆铜板上胶纸的加工，是在上胶机中用甲阶树脂浸渍增强材料（浸渍纤维纸），然后进入干燥箱加热干燥，烘走溶剂，并使浸渍树脂，从线状结构通过加工逐步过渡到部分的支链状结构，甚至很少部分达到网状结构。
即部分过渡到乙阶树脂、很小部分过渡到丙阶树脂阶段。
上胶加工中除了得到工艺要求的
上胶纸的均匀一致含胶量外，还有一个重要任务，就是烘干溶剂时或之后，将树脂的缩聚程度加深。
这种加深程度的控制，是以压制加工工艺性和达到覆铜板一些性能为基准的。
在常见的上胶纸检测指标中，流动度指标是个综合性质量项目指标，它受着含胶量、树脂胶化时间、可溶性树脂含量三个因素影响。
若前两个因素在恒定条件下，流动度的大小就直接反映了上胶纸中树脂在上胶
加热加工后向乙、丙阶段过渡的程度。
在覆铜板上胶、压制两个生产加工阶段，经历了树脂向增强材料渗透的四个过程：其一是浸胶时的树脂渗透；其二是浸胶后进人到干燥箱之前的树脂渗透；其三是刚进人干燥箱受热到溶剂基本蒸发干净这一加工时间段的树脂渗透；其四是半成品上胶纸经叠合配板后，放人压机中，初期加压加热时间段的树脂渗透。
这四个树脂渗透过程都与树脂大部分处于甲阶树脂阶段或乙阶树脂阶段的程度控制有密切的关联。
它是保证上胶纸质量，压制成型纸基覆铜板质
量的关键技术。