酚醛树脂胶粘剂17
酚醛树脂粘结剂配比
酚醛树脂粘结剂配比1. 引言酚醛树脂粘结剂是一种常用的工业胶粘剂,广泛应用于木材、纸张、橡胶、塑料等领域。
它具有优异的耐热性、耐化学性和粘接强度,被广泛用于制造高质量的复合材料和胶合板。
本文将介绍酚醛树脂粘结剂配比的相关内容,包括配比原理、常用配比方法以及影响配比的因素等。
2. 配比原理酚醛树脂粘结剂是由酚和甲醛通过缩聚反应得到的高分子化合物。
其配比原理主要涉及到以下几个方面:2.1 酚与甲醛的摩尔比在制备酚醛树脂粘结剂时,需要确定酚与甲醛的摩尔比。
这个摩尔比决定了最终产品中互缩聚单元(即甲基化单元和苯环化单元)的相对含量。
一般情况下,较高的甲基化单元含量可以提高树脂的硬度和耐热性,而较高的苯环化单元含量则可以提高树脂的柔韧性和粘接强度。
2.2 酚醛物质的浓度酚醛树脂粘结剂中酚和甲醛的浓度也会影响最终产品的性能。
一般情况下,较高的浓度可以提高树脂的固含量和粘接强度,但过高的浓度可能导致黏稠度增加、固化速度减慢等问题。
2.3 配位剂和催化剂在酚醛树脂粘结剂中,配位剂和催化剂起着重要作用。
配位剂可以改善树脂的流动性、降低粘接温度,并提高胶粘剂对基材表面的润湿性。
催化剂则促进缩聚反应的进行,加快树脂固化速度。
不同配位剂和催化剂的选择及其用量也会对最终产品性能产生影响。
3. 常用配比方法在实际生产中,有多种方法可以进行酚醛树脂粘结剂的配比。
下面介绍几种常用的方法:3.1 固定配比法固定配比法是指根据经验或实验结果,确定一组固定的酚与甲醛摩尔比和物质浓度。
这种方法简单易行,适用于某些特定产品的生产。
但由于没有考虑到不同原料批次之间的差异,可能会导致产品性能不稳定。
3.2 正交试验法正交试验法是一种通过设计正交表,系统地研究多个因素对最终产品性能的影响,并确定最佳配比方案的方法。
通过对不同因素水平组合进行试验,可以较快地找到最佳配比方案,并了解各因素对产品性能的主次影响。
3.3 经验公式法经验公式法是根据大量实际生产经验总结出来的一种简化方法。
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。
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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。
酚醛树脂胶粘度
酚醛树脂胶粘度
【原创版】
目录
1.酚醛树脂胶的概述
2.酚醛树脂胶的粘度特性
3.影响酚醛树脂胶粘度的因素
4.酚醛树脂胶粘度在各领域的应用
5.酚醛树脂胶粘度的发展前景
正文
一、酚醛树脂胶的概述
酚醛树脂胶是一种广泛应用于各个领域的高性能胶粘剂,由酚和甲醛在催化剂的作用下缩聚而成。
它具有优良的耐热性、耐腐蚀性、耐磨性和电绝缘性,因此在航空、航天、汽车、电子、建筑等行业都有着重要的应用价值。
二、酚醛树脂胶的粘度特性
酚醛树脂胶的粘度是指胶粘剂的流动性,它直接影响到胶粘剂的涂敷性和粘接效果。
通常情况下,酚醛树脂胶的粘度越高,其涂敷性就越差,粘接效果就越好。
反之,粘度越低,涂敷性就越好,但粘接效果可能就不太理想。
三、影响酚醛树脂胶粘度的因素
影响酚醛树脂胶粘度的主要因素有:分子结构、分子量、固化条件、添加剂等。
其中,分子结构和分子量决定了胶粘剂的基本性能,固化条件和添加剂则影响了胶粘剂的流变性能。
四、酚醛树脂胶粘度在各领域的应用
由于酚醛树脂胶具有优良的性能,因此被广泛应用于各个领域。
在航空航天领域,酚醛树脂胶被用于粘接飞机和航天器的各种部件;在汽车行业,酚醛树脂胶被用于制造汽车的发动机、传动系统、内饰等部件;在建筑行业,酚醛树脂胶被用于粘接各种建筑材料;在电子行业,酚醛树脂胶被用于粘接电子元器件等。
五、酚醛树脂胶粘度的发展前景
随着科技的发展,对酚醛树脂胶粘度的要求也越来越高。
未来的发展趋势将更加注重胶粘剂的环保性、耐久性和功能性。
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ppt课件
优异 优异 红色-棕红 >120oC 很慢 优异 室外为主 7500RMB 游离酚
3.1.6 苯酚甲醛树脂的分类
分子结构: 反应阶段: 固化温度: 使用形态:
分为线型PF和体型PF,又称之为热塑性PF和 热固性PF。 分为甲阶(A-stage)PF,乙阶(B-stage)PF 和丙阶(C-stage)PF。 分为低温固化PF(<120oC)、中温固化PF (120-160oC)和高温固化PF(>160oC) 分为液体、粉末、胶膜 分为水溶性、醇溶性、固体 例如,用途分类,….
反应,即苯酚有三个反应活性点(羟基系供 电子基团,使苯环上的电子云密度增加,尤 其是羟基的邻、对位增加的更多)。
毒性:极毒,具有腐蚀与刺激作用。使蛋白
质降解,皮肤接触苯酚时,先变白,后变红色, 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。空气中最大允许浓度为 0.005mg/L。
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。
3.1.3 酚醛树脂胶粘剂的特性
☆极性大、粘接力强 ☆刚性大、耐热性高 ☆耐老化性好 ☆耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌 ☆本身易于改性,也能对其他胶粘剂进行改性 ☆制造容易,价格较便宜 ☆粘接强度高,用途广泛 ☆电绝缘性能优良 ☆抗蠕变,尺寸稳定性好 ☆脆性大、剥离强度低;毒性大、耐强碱性低 ☆需高温高压固化,收缩率较大 ☆固化时气味较大
3.1 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 的统称,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
O H
OH CH3
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。
酚醛树脂胶粘剂标准
酚醛树脂胶粘剂标准
酚醛树脂胶粘剂是一种常见的工业胶粘剂,广泛应用于木材、家具、建筑、包装等领域。
为了确保酚醛树脂胶粘剂的质量和性能,制定了一系列的标准来规范其生产和使用。
本文将对酚醛树脂胶粘剂标准进行详细介绍,以便相关行业从业人员了解和遵守相关标准,确保产品质量和安全性。
首先,酚醛树脂胶粘剂的标准主要包括以下几个方面,原料的选择与控制、生产工艺与工艺参数、产品性能与检测方法、质量控制与管理等。
这些标准的制定旨在保证酚醛树脂胶粘剂的生产过程和产品质量符合国家法律法规的要求,同时也是为了满足市场和消费者对产品质量和安全的需求。
其次,酚醛树脂胶粘剂标准的制定是基于对材料特性、工艺参数、产品性能的深入研究和分析的基础上进行的。
这些标准旨在规范酚醛树脂胶粘剂的生产和使用过程,保证产品的质量稳定性和安全性,最大限度地满足用户的需求。
酚醛树脂胶粘剂标准的制定不仅对生产企业具有指导意义,也对产品的使用和检测具有重要影响。
遵守相关标准可以有效地提高酚醛树脂胶粘剂的生产质量和产品性能,减少产品质量问题和安全隐患,保障用户的利益和安全。
总之,酚醛树脂胶粘剂标准的制定和遵守对于保障产品质量和安全具有重要意义。
相关行业从业人员应当加强对酚醛树脂胶粘剂标准的学习和理解,严格遵守相关标准要求,不断提高产品质量和生产安全水平,为行业的可持续发展和用户的利益保驾护航。
最后,我们呼吁相关行业协会和监管部门加强对酚醛树脂胶粘剂标准的宣传和推广,引导企业和从业人员自觉遵守相关标准,共同维护行业的良好秩序和用户的合法权益。
只有通过标准化生产和使用,才能更好地推动酚醛树脂胶粘剂行业的健康发展,为社会和经济发展做出更大的贡献。
酚醛树脂胶粘剂的概括特点优缺点发展趋势
酚醛树脂胶粘剂的概括特点优缺点发展趋势下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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酚醛树脂胶粘剂
酚醛树脂胶粘剂的现状与制备0、前言酚醛树脂(Phenol—formaldehyde Resin)最先由德国科学家Bayer,在1872年通过甲醛和苯酚反应制得。
1909年,美国科学家Baekeland的酚醛树脂胶粘剂的专利,为酚醛树脂的工业化奠定了基础。
在合成树脂胶粘剂领域中,酚醛树脂以其良好的耐候性、耐水性、耐温性以及粘合强度高等特点,在涂料、摩擦材料、绝缘材料、模塑料等方面得到广泛的应用。
为了克服酚醛树脂固有的缺陷,进一步提高酚醛树脂的性能和应用范围,满足高新技术发展的需要,许多科研工作者对酚醛树脂进行了大量的研究,改性酚醛树脂的韧性、提高力学性能和耐热性能、改善工艺性能成为国内外研究热点[1-3]。
一、粉状酚醛树脂胶粘剂性能指标体系粉状酚醛树脂胶粘剂作为一种高分子材料颗粒物,它具有一般粉体的共性,由于其主要是作为一种胶粘剂(高分子材料)应用于木材工业中,又具有其个性,其行为对其应用有很大影响[4-8].1.1 物理几合性能(一次物性)外观和状态主要指颜色和内外部状态(如松散程度等),要求颜色均匀,无机械杂质、没有结块,松散,目前一般以目视法检验.一般情况下,粉状酚醛树脂胶粘剂的外观颜色为(淡)棕红褐色或淡黄色,其状态为松散的粉末固态,同时要求粉状酚醛树脂胶粘剂在贮存、运输、应用等过程中不吸潮(或吸潮较少)、不结块、不变质等,始终保持松散状态[9-11];若曝露在空气中,则会慢慢吸潮且颜色逐渐变深.[12]1.2颗粒形状:颗粒的粒度和形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途,如各种涂料中的颜料颗粒,其粒度以及形状对于涂料的着色力、遮盖力、成膜能力、稳定性等性能影响很大,大多数都须<2-3um[13].1.3 颗粒大小及其分布粒度及粒度组成(分布)是粉体的重要物理特性参数,直接影响产品的工艺性能和使用性能,已在各行各业中受到广泛的重视,且测试颗粒粒度及其分布已成为保证产品质量的重要手段[14-15].1.4 比表面积比表面积[16]是指单位体积或单位质量分散相所具有的表面积,它和粒度一起主要表征了颗粒体系的几何性质,且决定着颗粒体系的各种性质和行为.通过物料层的流体阻力是和流体接触的粒子表面积密切相关的,对于粉状酚醛树脂胶粘剂来说,这对粉末的分散(在直接施胶时要求粉末易于分散)和气力输送是很重要的参数.通过以上性能指标体系的建立和分析、评价,根据(或参照)以上测试方法及标准测试了5种粉状酚醛树脂胶粘剂的一些常规性能(表1)[17].按照此指标体系,可基本获得粉状酚醛树脂胶粘剂的性能,满足其生产质量控制和应用方面的要求.[18]表1 5种粉状酚醛树脂胶粘剂的常规性能二、粉状酚醛树脂胶粘剂的制备酚醛树脂胶粘剂(PF)是木材工业中使用的主要胶种之一,其用量仅次于脲醛树脂胶粘剂,具有胶合强度高、耐水、耐热、耐久等优点,在生产耐水、耐候性室外级人造板中具有独特的地位。
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
酚醛树脂胶黏剂科普知识
涂料科普:酚醛树脂胶粘剂的主要应用139人次浏览一般酚醛树脂胶粘剂有良好的耐热、耐介质等性能,但固化后胶层是脆性的。
需加温加压固化,常用其他高分子化合物来改善性能,方可扩大应用。
未改性的酚醛树脂胶粘剂主要用于粘接木材、泡沫塑料和其他多孔性材料,也可用于制造胶合板。
一般非水性一步型酚醛树脂胶粘剂由苯酚与甲醛以摩尔比1:(1~3),在碱性催化剂存在下进行加成反应,生成含羟甲基苯酚的低聚物,常配成固含量50%~60%的乙醇溶液供使用。
储藏中,胶粘剂的pH会下降,由12~13降至11~9.5,会造成储藏不稳定性,可加入二氧化锰来提高储藏稳定性。
固化有酸固化和加热固化两种方法。
加热固化型是将胶液涂布于被粘材料,待溶剂挥发后粘合,在130~150℃加热固化0.5~1h即成;用于金属、砂布等粘接。
酸固化型是在胶液l00份中加入对甲苯磺酸(或石油磺酸、苯磺酰氯)5~10份,混合均匀后,室温可固化。
用于木材的粘接。
一般线型酚醛树脂胶粘剂可采用苯酚/甲醛摩尔比l:(0.6~1),在酸性催化剂存在下缩聚生成可溶可熔性酚醛树脂。
粘接时加入约10%六次甲基四胺,在160℃固化交联成不溶不熔的胶层。
该胶用于木材、层压材料、制动闸瓦、砂轮、灯泡灯头、硬质纤维板及固.体电阻等粘接,还可以用作丁腈橡胶的交联剂。
水性酚醛树脂的应用举例如下(关于它们用作其他胶粘剂的增粘剂或交联剂,可参见有关章节)。
(1)砂布等磨料膜具胶粘剂砂布等用的酚醛树脂胶粘剂主要是液体型的一步甲阶酚醛树脂。
这些树脂可根据它们的甲醛/苯酚摩尔比分成三类。
①它们具有高甲醛传酚摩尔比,由高水溶性树脂组成,而且是快干性的,因此可在相对低的温度(93~108℃)下固化。
其产品的pH为8或更高,粘度范围500~18000mPa·S,固含量50%~75%。
这类树脂既可用作膜料膜具的胶衣,又可用作面部上浆。
可以用水稀释法或同这类树脂中不同粘度的树脂共混而调节粘度。
低粘度、低固含量树脂用作面部上浆。
酚醛树脂胶粘剂(1.7)
2012-5-27
第二章 胶粘剂
4.1 三聚氰胺改性酚醛树脂胶粘剂
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)树脂胶粘剂。 可以采用共聚或共混的方法。
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27
第二章 胶粘剂
4.2 尿素改性酚醛树脂胶粘剂
人们在致力于提高酚醛树脂胶粘剂性能的同时,也注
意降低生产成本,降低PF树脂胶粘剂成本的主要途径是 引入价廉的尿素。
以苯酚为主的苯酚—尿素—甲醛(PUF)树脂胶粘剂,不
但降低PF树脂的价格,而且游离酚和游离醛都可以降低。
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第二章 胶粘剂
4.3 木质素改性酚醛树脂胶粘剂
木质素是广泛存在于自然界植物体内的天然酚类高
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。 C H 2O H + H CH2 + H 2O 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 C H 2OH n C H 2OH n C H 2OH n C H 2OH n 就进入缩聚阶段。其主要的缩聚反应有哪些? (n = 0 ,1 o r 2 ) (n = 0 ,o r 1 )
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第二章 胶粘剂
2.2 热塑性酚醛树脂合成原理
酚醛树脂胶粘剂
结构组成 如图 →
乙阶酚醛树脂
将甲阶酚醛树脂迅速或缓慢加热或长期贮存,可 缩聚成为乙阶酚醛树脂。
是不溶、不熔的高分子物质,但能部分地溶于丙 酮或乙醇等溶剂,并发生树脂溶胀;加热可软化,在 110~150℃温度下,树脂像有弹性的高分子一样,可 拉成长丝,但冷却即变成脆性的树脂。
丙阶酚醛树脂
是乙阶酚醛树脂继续缩聚反应的最终产物,也是苯酚 与甲醛经一系列化学反应得到的最终产物。 此阶段树脂为不溶、不熔的体型结构树脂。
性能特征: 具有很高的机械强度;
高度的耐水性和耐久性; 对酸性溶液稳定,对强碱溶液不稳定; 在高温下同苯酚作用可降解; 加热温度高于280℃,树脂开始分解。
树脂浓度的影响
如:在酚醛树脂胶粘剂液体中,加入10%的常温下不
能溶解的高分子量的线型酚醛树脂粉末,可以加速酚醛 树脂的固化。
原因在于:线型PF的加热溶解使胶粘剂液体的粘度增
高,抑制了树脂化速度 加快。
F/P摩尔比、NaOH/P摩尔比的影响
第四章 酚醛树脂胶粘剂
学习纲要
4.1 概述 4.2 合成酚醛树脂的原料 4.3 酚醛树脂形成原理 4.4 影响酚醛树脂形成和性能的因素 4.5 酚醛树脂胶粘剂合成工艺 4.6 酚醛树脂胶粘剂的改性
4.1 概述
基本概念:
★ 酚醛树脂(phenol-formaldehyde resin,PF) 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。
树脂特征:分子量分布较宽(一般200~1300),软化点
为 85~95℃。
固化反应:
碱 性 介甲 质+ 醛
给 予 体+ 加
热
甲醛与酚核 上未反应的 邻、对位活 性点缩聚失 水
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。
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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。
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第二章 胶粘剂
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第二章 胶粘剂
? 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:
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。
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第二章 胶粘剂
? 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?
? 当OHF/P=2.5时,通过加成OH反应,体系O的H主要产物为O三H 羟甲基苯酚和二
CH 2
OH
CH 2OH
OH
HO
CH2
O H2C
CH 2
OH
CH2OH OH
? 讨论:4)缩聚反应的终点判断与控制
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第二章 胶粘剂
? 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。
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第二章 胶粘剂
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。
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第二章 胶粘剂
OH
+ CH 2O
OH
OH CH2OH
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第二章 胶粘剂
? 高邻位热固性酚醛树脂比一般热固性甲阶酚醛树脂 固化速度快,贮存稳定性好 。
金属离子在溶液中的交换速率和生成络合离子的不 稳定性是决定金属离子催化剂是加速还是抑制酚与醛反 应的关键。
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第二章 胶粘剂
? 3 影响酚醛树脂质量的因素
? 3.1原料
? 热固性酚醛树用的酚脂必须含三官能团,因为有三个 反应点,才能形成体型的结构,得到不溶 (熔)的热固性 树脂。双官能团的酚,不能形成体型交联结构,只能生 成热塑性的线型树脂。 ? 不同的酚类与甲醛的反应活性不同 。
? 其它分类: 例如,用途分类,….
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第二章 胶粘剂
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
? 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。
? 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
第二章 胶粘剂
酚醛树脂胶粘剂
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第二章 胶粘剂
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
OH
OH
CH 3 H3C
CH 3
OH …
醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。
OH
O-
Heating
+ OH-
+ H2OO-O NhomakorabeaO
H
-
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
醛的C=O:
OH
CH 2OH + OH-
O
H
O
O H
O-
O-
- +H C H
C
CH2OH + H2O
HH
? 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
O
OO
H C H HCCH
O…
O CH
概念区别:Phenolic resin Vs. Phenol-formaldehyde resin
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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 。
OH
OH
CH2
OH
OH
OH
CH2
CH2
n
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2.3 高邻位热固性酚醛树脂合成原理
? 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
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OH
OH
CH 2O H + HO CH 2
CH 2O CH2
+ H2O
CH 2OH n (n=0,1or 2)
CH2OH n (n=0,1or 2)
CH 2OH n
CH2OH n
OH O
OH
...
H C H+
CH 2
CH 2OH n
CH2OH n
? 讨论:3)缩聚反应中,邻、对位羟甲基活性对比?
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第二章 胶粘剂
缩聚反应中,邻对位羟甲基活性对比(哪个是主导反应?):
OH
OH
CH 2OH + HOCH 2
OH CH 2
OH + HCHO +H2O
OH
CH 2OH + HOCH 2
OH
OH CH 2
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
OH
CH2O H2C
羟甲基CH苯2O酚,H 以+ 及H少量的一羟甲基苯酚、CH游2 离苯酚和甲+醛H。2O ? 当就(加进nC=H成入0,21O反缩oHr 2应聚n) 结阶束段时。(,其nC=H通主0,2oO过要rH1升的)n 高缩温聚度反并应C增有H加哪2O催些H 化?n 剂NCaHO2HO的H 浓n 度,体系
OH
OH