酚醛树脂的基本知识知识分享
《酚醛树脂》课件
酚醛树脂在绝缘材料领域的应用
酚醛树脂在化学工业中用作催化剂、溶剂和化学反应介质。
在铸造工业中，酚醛树脂被用于制造砂型模具和金属型模具，以提高铸件的质量和生产效率。
在胶粘剂和密封剂领域，酚醛树脂具有良好的粘附力和耐热性，可用于制造各种类型的胶粘剂和密封剂。
酚醛树脂在其他领域的应用
04
酚醛树脂的性能与改性
通过共聚、共混或接枝等方法，在酚醛树脂分子链中引入耐热基团或耐热结构，提高其热稳定性。
耐热改性后的酚醛树脂可以在高温环境下保持较好的力学性能和化学稳定性，适用于高温环境下的应用。
耐热改性过程中需注意控制改性剂的用量和改性工艺条件，以获得最佳的耐热性能和力学性能。
01
02
03
酚醛树脂的耐热改性
05
《酚醛树脂》课件
CATALOGUE
目录
酚醛树脂简介 酚醛树脂的合成 酚醛树脂的应用 酚醛树脂的性能与改性 酚醛树脂的发展趋势与展望
01
酚醛树脂简介
酚醛树脂定义
酚醛树脂是由酚类和醛类化合物经过缩聚反应形成的聚合物，是一种热固性树脂。
酚醛树脂具有良好的耐热性、耐腐蚀性、电绝缘性和机械强度，广泛应用于航空航天、汽车、电子、建筑等领域。
02
根据分子结构的不同，酚醛树脂可以分为线型酚醛树脂和体型酚醛树脂。
根据用途的不同，酚醛树脂可以分为通用型酚醛树脂和功能性酚醛树脂。
03
02
酚醛树脂的合成
酚醛树脂合成原理概述
酚醛树脂是由酚类和醛类化合物通过缩聚反应合成的。酚类化合物如苯酚、甲酚等，醛类化合物如甲醛、乙醛等，在催化剂的作用下进行缩聚反应，生成酚醛树脂。
酚醛树脂的发展趋势与展望
环保化
高性能化
文库最新发布：酚醛树脂
2.4 热塑性树脂
• 热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的 有机高分子化合物。
• 这一类树脂的特点是遇热软化或熔融而处 于可塑性状态，冷却后又变坚硬，而且这 一过程可以反复进行。
热塑性树脂
典型代表性热塑性树脂如聚烯烃、氟树 脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、 聚丙烯-丁二烯-苯乙烯、聚苯乙烯-丙烯腈 等。
热塑性树脂
这类塑料虽有许多优点，但仍有不少不 足之处，如强度、硬度、耐热性、尺寸精 度等较低，热膨胀系数较大，力学性能受 温度影响较大，蠕变、冷流、耐负荷变形 较大等。
热塑性树脂
用玻璃纤维增强热塑性树脂而制得的 热塑性玻璃纤维增强复合材料，不仅可使 上述缺点得到不同程度的改善，还可使某 些性能达到或超过热固性玻璃纤维增强复 合材料的水平，而且仍可以用一般注射方 法成型。纤维的含量通常在20%～40%。
三、酚醛树脂的性能特点
• 密度低，强度较高，具有很高的热强度。 • 价格低廉。 • 工艺性能好，有甲、乙、丙三个阶段，生
产的调节和控制较方便。 • 耐火焰性好。 • 有较好的电性能。
四、酚醛树脂的应用
• 电绝缘材料 • 制备复合材料 • 用于隔热，耐高温 • 制备发泡蜂窝材料 • 胶粘剂
火箭
• 运载火箭是由多级火箭组成的航天运输工 具，是星际间航行的唯一交通员。因为它 靠自身携带的燃料产生的喷气反作用力飞 行，而不是像气球要靠空气的浮力，飞机 要靠空气的升力飞行，有没有空气对它来 讲无所谓，没有空气时它受到的阻力小， 飞起来反而更“惬意”。所以，到没有空 气的宇宙空间去，非它莫属。
的耐热性、尺寸稳定性、抗蠕变、尺寸公 差小。
1、热固性酚醛树脂
原料：苯酚和甲醛 条件：甲醛过量
以碱为催化剂 特点：含有羟甲基结构，可自固化
酚醛树脂及其应用
酚醛树脂及其应用酚醛树脂啊，这可是个很有趣的东西呢！一、酚醛树脂是什么酚醛树脂就是由酚类和醛类在一定条件下缩聚而成的高分子化合物。
它就像是化学世界里的一个小魔法师变出来的神奇物质。
酚类和醛类就像是两个小伙伴，手拉手，然后越聚越多，就形成了酚醛树脂这个大分子。
二、酚醛树脂的特性1. 它的机械强度还不错呢。
就好比是一个小小的坚强战士，能够承受一定的压力和拉力，在很多需要坚固材料的地方都能派上用场。
2. 酚醛树脂还很耐热。
就像一个不怕热的小火龙，在高温环境下也不会轻易变形或者被破坏，这一点在一些高温作业的环境里可太重要啦。
3. 它的绝缘性也很好。
就像一个小小的绝缘卫士，把电啊什么的都挡在外面，在电器元件的制造方面有很大的用途。
三、酚醛树脂的应用1. 在建筑行业的应用可以用来制作各种建筑板材，像那种复合板之类的。
这些板材有酚醛树脂的加持，就会更加坚固耐用，而且还能起到一定的防火作用呢。
想象一下，我们住的房子里有这些酚醛树脂做成的板材，就像有了一个隐形的保护罩。
2. 在电子行业的应用由于它的绝缘性好，所以可以用来制作电子元件的外壳或者电路板的基板等。
就像是给电子元件穿上了一件绝缘的小衣服，让它们能够安全地工作。
3. 在汽车制造行业的应用汽车里面也有酚醛树脂的身影哦。
比如汽车的内饰部件，像仪表盘什么的，用酚醛树脂制作既美观又耐用，还能减少在车内因为高温而产生异味的情况呢。
4. 在航空航天领域的应用航空航天可是要求很高的领域，酚醛树脂的耐热和高强度的特性就发挥作用啦。
可以用来制作一些航空航天设备的零部件，保证在极端的环境下也能正常工作。
概括来说，酚醛树脂虽然是个化学产物，但是它在我们生活的很多方面都默默地发挥着重要的作用，就像一个幕后英雄一样呢。
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
酚醛树脂
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。
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。
热固性酚醛树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式：酚醛树脂涂料；酚醛树脂玻璃钢、酚醛-环氧树脂复合玻璃钢；酚醛树脂胶泥、砂浆；酚醛树脂浸渍、压型石墨制品。
热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。
常温固化可使用无毒常温固化剂NL，也可使用苯磺酰氯或石油磺酸，但后两种材料的毒性、刺激性较大。
建议使用低毒高效的NL固化剂。
填料可选择石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸钡粉，不宜采用辉绿岩粉。
酚醛树脂的质量指标
2130酚醛树脂常温下的耐蚀性
因2130、2127、2124属于热固性树脂，故不能长期存放，否则会发生B阶反应而导致增稠而影响使用，甚至胶凝报废。
远离热源，避免日照。
保质期自生产之日起一个月。
《酚醛树脂》课件
酚醛树脂的特性
耐高温
酚醛树脂能耐受高温环境，不易熔化和变形。
化学稳定性
它具有优异的化学稳定性，能抵御酸、碱和 溶剂的腐蚀。
机械强度
酚醛树脂具有良好的机械强度和硬度，适用 于需要承受压力和冲击的应用场景。
电绝缘性
它是一种良好的电绝缘材料，可广泛应用于 电子和电气领域。
酚醛树脂的用途
模塑成型
绝缘材料
总结
通过这份课件，我们了解了酚醛树脂的定义、特性、用途、制作工艺、优缺 点和市场前景。希望这些知识能为您的理解和应用提供帮助。
酚醛树脂的优缺点
1 优点
2 缺点
具有良好的耐热性、耐腐蚀性和绝缘性， 广泛应用于各行各业。
酚醛树脂在制作过程中会产生有害气体， 对环境和人体健康有一定影响。
酚醛树脂的市场前景
1
现状
酚醛树脂的市场正不断ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大，应用领域不断拓展。
2
发展
随着科技和工业的进步，酚醛树脂的市场前景将更加广阔。
3
创新
未来可能会有更多创新的酚醛树脂产品问世。
酚醛树脂可用于制造各种塑料 制品，如开关、插座和壳体等。
由于其优良的电绝缘性，酚醛 树脂常用于电线电缆绝缘材料 的制造。
装饰材料
酚醛树脂也用于制造装饰材料， 如台面、墙板和家具配件。
酚醛树脂的制作工艺
原料准备
首先准备酚和醛作为原料。
聚合反应
将酚和醛进行聚合反应，生 成酚醛树脂。
成型
将酚醛树脂进行成型，如注 塑成型或压力成型。
《酚醛树脂》PPT课件
欢迎来到《酚醛树脂》PPT课件，让我们一起探索酚醛树脂的定义、特性、用 途、制作工艺、优缺点以及市场前景！这个课件将带您深入了解这一主题。
酚醛树脂的结构特点和应用
酚醛树脂的结构特点和应用酚醛树脂是一种广泛应用于工业、建筑和家居等领域中的合成材料。
它具有高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性等特点，因此在制造高质量的制品方面非常有用。
本文将重点介绍酚醛树脂的结构特点和应用。
一、酚醛树脂的结构特点酚醛树脂是一种由酚和甲醛反应得到的聚合物。
其分子结构具有以下特点：1.酚醛树脂的分子中含有许多酚基和甲醛基，它们通过亲核加成反应生成大分子结构。
2.酚醛树脂的分子结构中含有大量交联结构，这使得它具有高强度、硬度和耐热性。
3.酚醛树脂的分子结构中含有大量苯环结构，这使得它的分子结构更加稳定，同时也使得它具有良好的耐腐蚀性。
4.酚醛树脂的分子结构中还含有一些活性基团，这使得它具有良好的可加工性和可修复性。
二、酚醛树脂的应用酚醛树脂由于具有高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性等特点，因此广泛应用于以下领域：1.机械制造业酚醛树脂作为一种高强度、硬度和耐磨性的材料，广泛应用于机械制造业中，如制造轴承、齿轮、齿条、凸轮等。
2.建筑业酚醛树脂在建筑业中主要用于生产复合材料，如玻璃钢、石膏板等。
这些复合材料具有优异的防水性、防火性和耐腐蚀性，因此在建筑业中得到广泛应用。
3.电子工业酚醛树脂在电子工业中主要用于制造绝缘材料，如电器开关、电气插头等。
这些材料具有良好的绝缘性能和耐热性能，因此在电子工业中得到广泛应用。
4.家居用品酚醛树脂在家居用品中主要用于制造家具、厨房用具和卫生间用具等。
这些制品具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，同时也具有高强度和硬度，因此在家居用品中得到广泛应用。
酚醛树脂是一种具有广泛应用前景的合成材料。
在未来，随着科学技术的不断进步和发展，酚醛树脂的应用领域将会不断扩大和深化。
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
酚醛树脂的合成
热 塑 性 酚 醛 树 脂 生 成 原 理
• 生成条件：酸催化、苯酚过量 • 聚合反应过程：加成反应&缩合反应 • 加成反应机理：苯酚与甲醛反应生成羟甲基酚，邻、对位 均可反应，反应速度与氢离子浓度成正比。
HO CH2 OH + H
OH 慢 + CH2OH OH H CH2OH 快
CH2OH + H2O
OH CH2OH
+ H
酚醛树脂的合成
热 塑 性 酚 醛 树 脂 生 成 原 理
缩合反应机理：酸性催化剂促进各种羟甲基酚脱水生成羟苄基正 离子，再与苯酚反应，两个酚核通过亚甲基桥连在一起。
OH CH2OH + H OH CH2 + H2O OH CH2OH2
OH CH2
OH +
OH CH2
OH + H
酚醛树脂的合成
酚
羟基直接与芳烃相连的化 合物称为酚，由于分子中 饱和烃基，其物理性质与 醇相似，沸点、熔点较相 应烃高，能溶于乙醇、乙 醚等有机溶剂中，大部分 酚位结晶固体，具有较强 的腐蚀性。酚分子苯环的 邻、对位容易发生亲电取 代反应，合成酚醛树脂主 要就是利用这一特性
常用的酚类化合物：苯酚 OH 甲酚 二甲酚 烷基酚 苯酚（俗称石炭酸）: 1,熔点40.9℃，沸点181.7℃，无色针状晶 体； 2,有特殊气味，在空气中易氧化呈微红色； 3,有毒，对皮肤有刺激性和腐蚀性，易渗入 皮肤； 4,能溶于极性和非极性溶剂中，如乙醇，苯， 甲醛水溶液； 5,在水中部分溶解，溶解度随温度增高而增 大，当T﹥65℃时， 能与水以任意比例互溶。
• • • •
酚醛树脂的合成
热 塑 性 酚 醛 树 脂 生 成 原 理
《酚醛树脂》课件2
低成本化
随着市场竞争的加剧，酚醛树 脂的生产成本将逐渐降低，提 高其市场竞争力。
酚醛树脂面临的挑战
技术瓶颈
目前酚醛树脂的生产技术还存在一些瓶颈，如生 产过程中的废气处理、高分子量酚醛树脂的合成 等，需要进一步突破。
原材料供应问题
酚醛树脂的原材料主要来源于石油化工，随着石 油资源的日益枯竭，原材料的供应问题将逐渐凸 显。
酚醛树脂在粘合剂领域的应用
酚醛树脂在粘合剂领域中是一种常用的粘合剂，主要用于木材、金属、玻璃、陶瓷 等材料的粘接和固定。
酚醛树脂具有优良的粘附力和耐久性，能够在各种环境条件下保持稳定的粘接性能 。
酚醛树脂可以用于制备各种类型的粘合剂，如热熔胶、压敏胶、结构胶等，广泛应 用于包装、建筑、汽车等领域。
04
酚醛树脂的发展趋势与挑战
酚醛树脂的发展趋势
01
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环保化
随着环保意识的增强，酚醛树 脂的生产和应用将更加注重环 保，减少对环境的污染。
高性能化
为了满足高端领域的需求，酚 醛树脂将不断向高性能化发展 ，提高其耐热性、耐腐蚀性和 力学性能。
多功能化
酚醛树脂将朝着多功能化的方 向发展，具备阻燃、绝缘、导 热等多重功能，满足多样化的 需求。
酚醛树脂的市场需求与供给
市场需求
酚醛树脂广泛应用于耐火材料、铸造 、绝缘材料、胶粘剂等领域。随着工 业化和城市化进程的加速，市场需求 呈现稳步增长趋势。
供给ห้องสมุดไป่ตู้况
全球酚醛树脂产能主要集中在中国、 美国和欧洲等地。中国是全球最大的 酚醛树脂生产和消费国，产能占比超 过一半。
酚醛树脂的市场竞争格局
竞争格局
未来酚醛树脂的发展将更加依赖于技术创 新，通过技术进步提高酚醛树脂的性能和 降低成本。
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。
酚醛树脂的结构特点和应用
酚醛树脂的结构特点和应用
酚醛树脂是一种热固性树脂，主要由酚和甲醛组成，具有以下几个结构特点：
1. 交联结构：酚醛树脂是一种热固性树脂，其分子中存在着大量的交联结构，这些交联结构使得酚醛树脂具有优异的机械性能、热稳定性和耐化学腐蚀性。
2. 凝胶结构：酚醛树脂在制备过程中，会形成一些凝胶结构。
这些凝胶结构具有较高的分子量和分子量分布，可以提高酚醛树脂的强度和耐热性。
3. 水解性：酚醛树脂在潮湿环境下容易发生水解反应，从而降低其性能。
因此，在使用酚醛树脂制品时，需要注意防潮、防水等措施。
酚醛树脂具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：
1. 机械制造：酚醛树脂可以用于制造各种机械零部件，如齿轮、轴承座、制动器等。
这些制品具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。
2. 电气制造：酚醛树脂可以用于制造各种电气绝缘件，如开关、插座、电器外壳等。
这些制品具有优异的耐热性、耐电性和耐化学腐蚀性能。
3. 建筑装饰：酚醛树脂可以用于制造各种建筑装饰材料，如地板、墙板、天花
板等。
这些制品具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐火性能。
4. 汽车制造：酚醛树脂可以用于汽车制造领域，如制造车身部件、内饰件、制动器等。
这些制品具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。
总之，酚醛树脂是一种重要的工程塑料，具有优异的性能和广泛的应用前景。
酚醛树脂有关知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。
酚醛树脂是什么材料
酚醛树脂是什么材料
酚醛树脂是一种热固性树脂，也被称为酚醛塑料，是由酚和醛类化合物在酸性
或中性催化剂作用下聚合而成的树脂。
它具有优良的绝缘性能、机械性能和耐化学腐蚀性能，因此被广泛应用于电气、汽车、机械等领域。
本文将对酚醛树脂的材料特性、应用领域以及制备工艺进行介绍。
首先，酚醛树脂具有优异的绝缘性能，能够在较高温度下保持稳定的绝缘性能，因此常被用于电气领域，如制造绝缘材料、绝缘零件等。
其次，酚醛树脂具有较高的机械强度和硬度，耐磨损性能好，因此在汽车和机械领域有着广泛的应用，如制造汽车零部件、机械零件等。
此外，酚醛树脂还具有较好的耐化学腐蚀性能，能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀，因此在化工设备、管道等方面也有着重要的应用。
酚醛树脂的制备工艺通常包括酚和醛的混合、缩聚、加热固化等步骤。
首先，
将酚和醛按一定的摩尔比混合，并加入酸性或中性催化剂，在一定的温度下进行缩聚反应，形成预聚体。
然后，将预聚体加热固化，形成三维网状结构的高分子化合物，即酚醛树脂。
制备工艺中的温度、压力、催化剂种类和用量等因素都会对产物的性能产生影响，需要进行精确控制。
总的来说，酚醛树脂作为一种热固性树脂，具有优良的绝缘性能、机械性能和
耐化学腐蚀性能，被广泛应用于电气、汽车、机械等领域。
其制备工艺复杂，需要精确控制各项工艺参数。
希望本文对酚醛树脂的材料特性、应用领域以及制备工艺有所帮助，让读者对酚醛树脂有更深入的了解。
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
酚醛树脂的认识
1.酚与醛经聚合制得的合成树脂统称，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、清漆、耐腐蚀塑料、胶粘剂和改性其他高聚物。
2.（1）Lee J. D.等制备出酚醛树脂基球形炭。
他们将苯酚和甲醛分散在以阿拉伯胶为分散剂的悬浮液中，利用六次甲基四胺为催化剂，搅拌加热使苯酚和甲醛聚合得到球形酚醛树脂。
这种球形酚醛树脂经炭化后可以得到酚醛树脂基球形炭。
注：（将废旧酚醛泡沫作为原料之一填入，酚醛泡沫含量、悬浮剂种类、悬浮剂含量、炭化温度、活化时间这5个方面设计变量）（2）刘朗、杨骏兵等在球形炭的基础上制备出球状活性炭，先将线型酚醛树脂、六次甲基四胺溶解在甲醇中并混合均匀，得到含有固化剂的线型酚醛树脂固态化合物。
将上述化合物破碎为1.25^-2.Smm的颗粒，作为成球的原料树脂。
将十二烷基硫酸钠和水一定比例加入高压釜中，搅拌均匀后将上述原料树脂加入。
匀速搅拌下升温，保持搅拌使高压釜自然冷却，得到酚醛树脂微球。
将所得到的酚醛树脂微球在氮气保持下升温炭化活化，得到粒径在2mm左右且分布均匀的酚醛树脂基球形活性炭。
《酚醛树脂》课件
酚醛树脂的未来发展趋势与展望
新型酚醛树脂的开
发
随着科技的发展和新兴领域的出 现，开发具有优异性能的新型酚 醛树脂将成为未来的研究重点。
酚醛树脂的应用拓
展
在环保、能源、生物医学等领域 ，酚醛树脂有望发挥更大的作用 ，为人类社会的发展做出贡献。
• 温度是酚醛树脂合成的重要条件之一，它直接影响着缩聚反应的速度和产物的分子量。通常，在较高的温度下，缩聚反应速度较快，但产物的分子量较低。因此，选择适当的温度是获 得高质量酚醛树脂的关键。
• 压力对酚醛树脂的合成也有一定的影响。在较高的压力下，反应体系中的气体组分被压缩，有利于提高酚醛树脂的产率和质量。 • 时间是酚醛树脂合成的另一个重要条件。在缩聚反应过程中，随着时间的推移，产物的分子量和粘度逐渐增加。因此，选择适当的时间是获得所需粘度和分子量的关键。
热分解
酚醛树脂在高温下会发生热分解，产生气体 和残渣。
热塑性
部分酚醛树脂具有热塑性，可在加热时塑形 加工。
热固性
部分酚醛树脂具有热固性，加热时发生交联 固化，不溶不熔。
04
酚醛树脂的应用
酚醛树脂在复合材料中的应用
酚醛树脂在复合材料中主要用作基体树脂，用于制造层压板、玻璃钢、纤维增强复 合材料等。
根据用途
酚醛树脂可以分为通用型和特殊型两类。通用型酚醛树脂主要用于制造层压板、模塑料 等，而特殊型酚醛树脂则用于制造高性能复合材料、航空航天材料等。
02
酚醛树脂的合成
酚醛树脂的合成原理
酚醛树脂的合成过程中，酚和醛的种类、比例 以及反应条件对产物的分子结构、相对分子质
量及其分布有着显著的影响。
酚醛树脂的特性及使用中注意事项
酚醛树脂的特性及使用中注意事项
1.酚醛树脂的特性：酚醛树脂是由酚类（苯酚、甲酚及间苯二酚等）与醛类（甲醛及糠醛等）在碱性或酸等介质中，加热缩聚形成。
酚醛树脂可制成下列三种状态的胶：
1、液状酚醛树脂前胶：它是有一定粘性的初期酚醛树脂。
能在碱性水溶液和酒精中溶解，前者称为水溶性酚醛树脂，后者为醇溶性酚醛树脂。
干燥可为固体，加热又可为液体。
初期酚醛树脂加热或长期贮存以及加入硬化剂，则缩聚反应继续进行，最后形成不溶不熔的坚硬固体。
2、粉状酚醛树脂胶：它是初期酚醛树脂胶经干燥制成的粉末。
粉状胶贮存期较长，运输方便，但成本较高，使用时加入溶剂调成胶液。
3、酚醛树脂胶膜：把初期的酚醛树脂浸或涂于纸张，经干燥而成的胶纸膜。
也可不经干燥制成湿状胶纸膜。
干状胶膜有一定贮存期，使用方便，但成本较高。
2、我公司使用粉状酚醛树脂胶，这类树脂的分子中不存在未反应的羟甲基，所以在长期或反复加热下，它本身不会交联转变成体型结构的大分子，因而是热塑性的。
然而这类树脂的分子中苯环上羟基的邻位和对位上还存在未作用的反应点，因此，这种树脂在多聚甲醛或六次甲基四胺的作用下，可再进一步反应，而交联形成不溶不熔的体型结构的大分子（热处理过程）。
酚醛树脂聚合温度在150±1℃。
3、酚醛树脂的使用中注意的事项：
A.保质期:酚醛树脂保存时间过长会改变其特性：改变聚合时间、热流动度。
因此酚醛。
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2. 树脂形成及性能的影响因素
(1)催化剂 常用催化剂：NaOH，NH3·H2O，Ba(OH)2等。 催化能力：NaOH >Ba(OH)2> NH3·H2O
a．NaOH 具有很强的催化作用，故用量少，一般<1%。 但由于树脂中存在游离的NaOH，会使树脂的色泽、耐水性、介
电性差，需在干燥过程中用酸中和。
碱催化：：反映初期得到的是一阶酚醛树脂在酚中的溶液，
如保证酚存在，进一步加热可得二阶酚醛树脂。
酚、醛反应存在中性点
即PH=3.0～3.1时，酚、醛不反应。
苯酚＋甲醛
pH>7 P：F＝1：1.5
A阶酚醛树脂
加热或加酸
B阶酚醛树脂
P：F＝1：0.8 pH<7
二阶酚醛树脂
加入六次甲基四胺 或多聚甲醛并加热
在碱性条件下，加成反应速率要比缩聚反应速率大得多。
如控制反应程度较低，可制得平均分子量很低的水溶性酚醛 树脂，用作木材胶粘剂
如控制缩聚反应至脱水成半固体树脂，此树脂可溶于醇类溶 剂，可作为清漆及制备玻璃钢用树脂（醇溶性酚醛树脂）
如进一步控制反应至脱水制成酚醛固体树脂，可用作酚醛模 塑料或特殊用的粘合剂等
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
b．Ba(OH)2
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%。 树脂反应完成后，可通入CO2，生成BaCO3沉淀，较易处理。
c．NH3·H2O
浓度25%
催化作用较弱，缩聚反应易控制，不易产生凝胶. 用量0.5~3%。 残留催化剂易除去(只需加热，逸出NH3气体)。
(2) 酚、醛比例
理论上：苯酚，甲醛二者等当量反应时摩尔比应为1：1.5 工业上：二者比例在1：1.1~1：1.5之间
一般，随甲醛用量的增加：
➢ 树脂的平均聚合度增加； ➢ 树脂的粘度提高； ➢ 树脂的滴落温度提高； ➢ 凝胶化速度提高； ➢ 树脂的产率(以苯酚为基准)增加； ➢ 游离酚的含量减少。
不同类型酚的反应活性按下列顺序递减：
OH
OH
OH OH
OH
OH OH
CH3
CH3
>
>>
>
>>
H3C CH3
CH3
CH3 H3C CH3
CH3
3,5 二 甲 酚 间 甲 酚 苯 酚 3， 4 二 甲 酚2,5 二 甲 酚 对 甲 酚 邻 甲 酚
7.75
2.88
1
0. 83
0.71
0.35 0.26
热塑性、热固性酚醛树脂 均可形成
c．加成反应生成的是：单元酚醇与多元酚醇的混合物。
(2) 羟甲基酚的缩聚反应
羟甲基酚之间的反应 苯酚与羟甲基酚之间 的反应
羟甲基酚之间的反应：
OH
a. a.
CH2OH
OH
b. b.
CH2OH
OH CH2OH
CH2OH
OH CH2OH
CH2OH
HO
CH2OCH2
CH2O
OH CH2OH
HO
CH2
OH
OH
OH
OH
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
ห้องสมุดไป่ตู้
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
OH
OH
OH
OH
碱催化热固性一阶酚醛树脂固化物的理想结构
(3) 酚、醛类型 酚：不同类型的酚，取代基的不同，会影响其反应活性。
例如：
间位由甲基取代的酚类增加了邻、对位的取代活性，从而增加了 与甲醛的反应速率。
邻、对位由甲基取代后，则会减慢与甲醛的反应速率。
只能形成热塑性酚醛树脂
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，一般不能再与 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 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 醛树脂，且不能继续固化形成交联结构；
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。
1．合成原理
合成条件： 醛：酚>1，一般控制在1～1.5之间 碱催化：如NaOH、Ba(OH)2、NH3·H2O等
合成反应：
苯酚与甲醛的加成反应 羟甲基酚的缩聚反应
(1) 苯酚、甲醛的加成反应：缩聚反应起始阶段发生
OH O HC H
OH
OH
HOH2C
CH2OH
CH2OH
OH CH2O
OH
OH
CH2OHOH2C
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
a．可在苯酚的邻、对位进行加成反应，对位较邻位活性稍 大，但由于有2个邻位存在，所以邻羟甲基酚的生成速率大 于对羟甲基酚，且反应首先生成邻羟甲基酚。
b．邻羟甲基酚反应活性大于苯酚，所以邻羟甲基酚优先参 加反应，形成多羟甲基酚，导致部分苯酚未发生反应。
酚醛树脂
（Phenol－Formaldehyde Resin，PF）
简介
酚醛树脂：酚类化合物，醛类化合物缩聚产物的通称。 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。
用途： 油漆原料（清漆）； 胶粘剂； 酚醛塑料（电木）； 复合材料； 汽车发动机及汽车铸件等。
OH
CH2OH
羟甲基之间的脱水反应
c.
OH
+
OH
C2H OH
H 2O HO
C2H OH
C2H
OH C2H OH
羟甲基与酚环上邻、对位的活泼氢的反应
缩聚反应中，对羟甲基酚的反应活性较邻羟甲基酚的反应 活性大，即缩聚反应主要通过对位的羟甲基进行，而使树 脂分子中主要留下邻位的羟甲基。
尽管a，b反应均可能发生，但在碱性条件下，a反应生成 的甲醚键—CH2—O—CH2不稳定，分解逸出甲醛后仍生 成—CH2—。
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）