呋喃树脂基本知识

1糠酮醛树脂

糠酮醛树脂即糠醛-丙酮-甲醛树脂，其分子结构式如图1.5 所示首先将糠醛与丙酮在碱性催化剂存在下进行缩合反应反应生成糠酮单体，然后加入

甲醛，在硫酸存在下反应即得糠酮醛树脂。糠酮醛树脂是黑褐色黏稠液体，在苯磺酸等

固化剂存在下生成不溶不熔的固体树脂，具有良好的耐酸碱性、耐热性和电绝缘性，缺

点是性脆、易裂、抗冲击强度和粘结强度均不高。主要用于制造电气绝缘部件、耐酸碱

胶泥及层压制品，经环氧树脂改性后的糠酮醛树脂，广泛用于化工防腐涂层，耐酸、耐碱、耐有机溶剂性优良，可在120~130℃下使用

[33]

2糠酮树脂即糠醛丙酮树脂，其分子结构式如图1.4 所示。首先由糠醛和丙酮在碱性催化剂存在下进行缩合反应生成糠酮单体，然后用硫酸中

和，并使混合物呈酸性，在一定温度下使糠酮单体进行缩聚反应，最后经过中和、脱水

即得糠酮树脂。糠酮树脂是一种褐色黏稠状液体，在苯磺酸等固化剂下可固化，固化后

的树脂具有优良的耐酸碱性，良好的耐热性能和电绝缘性，缺点是不耐氧化性介质。主

要用来制作玻璃钢，可用于耐强酸碱性及酸碱交换使用的耐腐蚀介质设备，其与环氧树

脂的混合物用于船舶螺旋桨上做防护涂层

[33]

。

3

糠醇以有机酸（草酸或甲酸）或无机酸（正磷酸）作催化剂可进行缩聚，生成一系

列的线性聚合物，再进一步形成耐热的不溶性树脂

[31]

。由于在树脂结构中含有稠密的呋

喃环，易降解基团少，固化后交联密度大，具有优异的耐碱性能。可在碱性和酸性介质

中交替使用，因此被誉为优良的防腐材料。有人认为它的防腐蚀性能仅次于聚四氟乙烯。虽然它有优异的耐碱性能，但它固化后，收缩率高，性脆易裂粘附性能差，为了克服这

些缺点，可采用环氧树脂改性。糠醇改性树脂可作为防腐涂料，石墨粘结剂和制造不透

性石墨

[32]

。

4糠酚醛树脂

糠酚醛树脂即糠醇改性酚醛树脂，其分子结构式如图 1.2 所示。首先由苯酚与过量甲醛反应生成一羟甲苯基酚或二羟甲基苯酚，然后再与糠醇发生

缩聚反应。最后，在酸性条件下，再与糠醇进行糠脲缩合反应

[30]

。由于树脂中含游离甲

醛少，且树脂中不含氮，耐热性好，铸造中产生的刺激性气体也比较小，对环境污染小，也不易使铸件产生气孔等缺陷，所以，被广泛用于对性能要求高的铸钢、铸铁，以及一

些重要的大型铸件的生产上。5

糠脲树脂

糠脲树脂即糠醇改性脲醛树脂，其分子结构式如图 1.1 所示糠脲树脂是由糠醇、尿素及甲醛相互作用而合成的，首先，在中性或碱性条件下，

尿素与甲醛反应可生成一羟甲脲和二羟甲脲

[27,28]

。分子中的羟甲基活性基团在一定条件

下，极易发生缩合反应，生成线性脲醛树脂，但它存放时间短，树脂砂发粘，故不能单

独作为型砂粘结剂使用

[29]

。当有酸存在时，α位置上的氢原子能与羟甲基脱水缩合，形

成大分子直链式聚合物呋喃树脂。它广泛用于铸造业，作为砂芯的胶粘剂，这样成型的

砂模能适应于热和冷固化条件下，具有很高的热稳定性和机械强度，可以用于各种金属

的铸造，使用时需加人固化剂，其加入量为树脂重量的15%左右

喃树脂是一种热固性树脂，是指以具有呋喃环的糠醇或糠醛本身进行均聚或与其

他单体进行共缩聚而合成的树脂，其在强酸作用下可以固化为不溶、不熔的固形物，种

类有糠醇树脂、糠醛树脂、糠酮树脂等。呋喃树脂由于分子结构中含有稳定的呋喃环，

因而具有优良的耐酸、耐碱、耐溶剂性能，且具有优良的耐热性。在木材、橡胶、金属、陶瓷等行业，呋喃树脂被广泛用作粘结剂；呋喃树脂在机械工业和建筑中也发挥着重要

作用，尤其在铸造工艺中作砂芯粘结剂。随着国内外对防腐工程质量要求的不断提高，

国内外对呋喃树脂使用领域扩大，其脆性大、粘结度低等缺点逐渐暴露出来

[24，25]

。可见

呋喃树脂的应用范围目前还具有一定的局限性。

糠醇分子中含有活性羟甲基和呋喃环，呋喃环含有共扼双键，具有较高的不饱和度，

因此，富有反应活性，并且α位置上的氢原子由于受氧原子的影响比较活泼，易发生加

成缩聚反应及双键开环反应，以糠醇为原料合成的呋喃树脂应用比较广泛。