酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方!
酚醛树脂简介演示
04
在聚合反应阶段,低分 子量酚醛树脂发生聚合 ,生成高分子量酚醛树 脂。
酚醛树脂的制备方法
热固性酚醛树脂的制备方法可以分为一步法和两步法。
一步法是将酚类和醛类化合物在酸性催化剂存在下加热反应,直接得到热固性酚醛 树脂。
两步法是先在酸性催化剂存在下,将酚类和醛类化合物进行加成反应,得到低分子 量酚醛树脂,然后再加热进行聚合反应,得到热固性酚醛树脂。
酚醛树脂在绝缘材料中的应用
酚醛树脂具有良好的介电性能和耐热 性,是制备绝缘材料的重要原料。它 可以用于生产绝缘漆、浸渍漆、层压 制品和云母制品等。
在电线电缆、电机电器、变压器等领 域,酚醛树脂绝缘材料发挥着重要的 作用,保障了电器设备的正常运行和 安全性能。
酚醛树脂在粘合剂与涂料中的应用
酚醛树脂具有较好的粘附性和耐久性,可以作为粘合剂和 涂料的基料。在粘合剂方面,酚醛树脂主要用于木材、皮 革、金属等材料的粘结。
酚醛树脂简介演示
汇报人: 2024-01-10
目录
• 酚醛树脂的概述 • 酚醛树脂的合成与制备 • 酚醛树脂的性能特点 • 酚醛树脂的应用领域 • 酚醛树脂的发展趋势与挑战
01
酚醛树脂的概述
定义与性质
定义
酚醛树脂是由酚类和醛类化合物 通过聚合反应形成的合成树脂。
性质
酚醛树脂具有较高的耐热性、耐 腐蚀性和电绝缘性,同时具有良 好的加工性能和力学性能。
历史与发展
历史
酚醛树脂最早由美国人于1909年发 明,经过一个世纪的发展,其性能和 应用领域不断拓展。
发展
随着环保意识的提高和新型复合材料 的出现,酚醛树脂在高性能复合材料 、电子封装材料、航空航天等领域的 应用越来越广泛。
分类与应用
酚醛树脂的制备工艺及应用10
摘要酚醛树脂是苯酚和甲醛的缩聚合物。
在早期工业合成塑料中就包括这一类材料。
它可由两种不同方法制备。
第一种方法是碱催化缩合,而第二种方法是酸催化缩合。
由碱催化得到的产物是甲阶酚醛树脂,而酸催化制得的产物是热塑性酚醛树脂。
酚醛树脂广泛应用于涂覆和层压制品中。
纯树脂用作结构材料太脆,但当加入各种各样的填料后就变成有用的塑料了。
酚醛树脂是世界最早人工合成和工业化生产的一类合成树脂,其原料易得,生产工艺简单,综合性能优良,应用非常广泛,因此研究酚醛树脂的制备方法,具有很高的社会意义和经济价值。
根据缩聚时所用的酸性或碱性催化剂,得到不同的最终产物。
在酸性介质中缩合时,得到可溶可熔的酚醛树脂,称为酚醛清漆(novolaks),这种产物经长时间加热也不再进一步缩合;在碱性介质中,则得到可溶可熔的含有一个或多个苯核的羟基酚,称为可溶性酚醛树脂(resols),不像酚醛清漆那样,可溶性酚醛树脂加热就转变成不溶不熔的产物(不熔性酚醛树脂,resites)。
本论文通过实验设计出制备酚醛树脂的最优方案,经过熔酚、加料、升温、恒温、降温等步骤制备出酚醛树脂,。
根据产品的外观、固含率、pH、游离醛含量、溶酸性等技术指标测定所得产品得到固含率为36.72 %,游离醛含量为11.09%的酚醛树脂。
最后介绍了酚醛树脂在生活中的应用。
关键词:苯酚;甲醛;酚醛树脂;尿素ABSTRACTPhenolic resin is the shrinkage of phenol and formaldehyde polymer. In the early industrialized synthesis including this kind of plastic materials. It consists of two different methods of preparation. The first method is alkali condensation, while the second method is to acid catalytic condensation. The product by alkali catalyst is resol, while acid catalytic system of product are thermo plastic phenolic resin. Phenolic resin is widely used in coating and laminated products. Pure resin as structure material, but when join various packing will become useful after the plastic.Phenolic resin is the earliest artificial synthesis and industrialized production of synthetic resin, its simple production technology of reactants, excellent performance, and are widely used, so the study methods of preparation, phenolic resin with high economic value and social significance.According to the polycondensation catalyst, acidic or alkaline different final product. In acidic medium condensation, soluble can melt of phenolic resin, called phenolic aldehyde varnish (novolaks), the product after long time no further condensation heat, In alkaline medium, get the melting of soluble can contain one or more of the hydroxyl phenol, benzene nuclear soluble phenolic resin resols (called), unlike phenolic aldehyde varnish, soluble phenolic resin heating is transformed into insoluble don't melt product (not melt of phenolic resin, resites).The preparation process and phenolic resin application requirements, design the optimal preparation of phenolic resin, understand the application of phenolic resin in life. After charging, phenol, melt temperature, the temperature and cooling steps were phenolic resin. According to the appearance of the product, cure rate, PH, free aldehyde content, dissolve acid as determined from product technical indexes.In this paper, the preparation of experimental design the optimal scheme of phenolic resin, after welding, feeding, temperature, the temperature and cooling steps out of phenolic resin and preparation. According to the appearance of the product, solid rate, pH, free aldehyde content, dissolve acid as determined from product technical indexes obtained solid rate for free aldehyde content36.72 %, for11.09 % of phenolic resin. Finally introduces the application of phenolic resin in life.Keywords: phenol;formaldehyde;phenolic resin;urea目录第一章概述 .............................................................................................................. - 1 -1.1酚醛树脂的特点 (1)1.2酚醛树脂及塑料的发展史 (1)1.2.1世界酚醛树脂.................................................................................................................. - 1 -1.2.2我国酚醛树脂及其塑料的发展史 ........................................................................... - 2 -第二章酚醛树脂的应用领域 .................................................................................... - 3 -2.1粉状模塑料 .. (3)2.2酚醛层压塑料 (3)2.3酚醛造型材料 (3)2.4酚醛隔热、隔音材料 (4)2.5木制品黏结剂及其他专用型黏结剂 (4)2.6耐火材料结合剂 (4)第三章酚醛树脂的制备 .......................................................................................... - 5 -3.1酚醛树脂的合成反应 (5)3.2实验室制备 (5)3.2.1酸催化苯酚-甲醛缩合.................................................................................................. - 5 -3.2.2碱催化苯酚-甲醛缩合.................................................................................................. - 6 -3.2.3尿素改性酚醛树脂........................................................................................................ - 8 -3.2.4实验总结 ........................................................................................................................... - 9 -第四章酚醛树脂技术指标测定 ............................................................................... - 10 -4.1酚醛树脂P H值的测定 (10)4.2酚醛树脂中游离醛含量的测定 (10)4.3酚醛树脂溶酸性的测定 (11)4.4酚醛树脂固化率的测定 (11)4.5技术指标结果 (11)4.6讨论 (12)参考文献:............................................................................................................. - 13 -致谢 ...................................................................................................................... - 14 -第一章概述1.1 酚醛树脂的特点酚醛树脂(Phenolic resins)是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。
酚醛树脂规格
酚醛树脂规格酚醛树脂是一种常见的热固性树脂,由酚和醛类化合物经过缩聚反应制得。
它具有优异的力学性能、热稳定性和耐化学腐蚀性,因此在工业生产中得到广泛应用。
本文将从酚醛树脂的规格入手,详细介绍其特点和应用。
一、酚醛树脂的规格分类酚醛树脂的规格可以根据不同的要求进行分类。
常见的分类方法包括固化时间、固化温度、固化剂种类等。
1. 固化时间:酚醛树脂的固化时间是指树脂从液态到固态的时间。
根据固化时间的不同,可以将酚醛树脂分为快速固化和慢速固化两种。
快速固化的酚醛树脂适用于需要快速生产的场合,而慢速固化的酚醛树脂适用于需要更长固化时间的情况。
2. 固化温度:酚醛树脂的固化温度是指树脂在固化过程中所需要的温度。
根据固化温度的不同,可以将酚醛树脂分为低温固化和高温固化两种。
低温固化的酚醛树脂适用于对温度敏感的材料,而高温固化的酚醛树脂则可以提高固化速度和固化效果。
3. 固化剂种类:酚醛树脂的固化剂种类决定了其固化性能和应用领域。
常见的固化剂包括酚醛树脂固化剂、酚醛树脂改性剂等。
选择不同的固化剂可以改变酚醛树脂的性能和用途。
二、酚醛树脂的特点1. 优异的机械性能:酚醛树脂具有较高的强度、硬度和耐磨性,可以满足不同领域的使用需求。
2. 耐高温性能:酚醛树脂在高温环境下依然能保持较好的力学性能和稳定性。
3. 耐化学腐蚀性:酚醛树脂对酸、碱、溶剂等具有较好的耐腐蚀性,适用于化学工业和电子工业等领域。
4. 电气性能优异:酚醛树脂具有良好的绝缘性能和介电性能,可以用于制作电气绝缘材料。
5. 可塑性强:酚醛树脂可通过改变配方和工艺来调节其硬度、柔韧性和流动性。
三、酚醛树脂的应用由于酚醛树脂具有优异的性能,广泛应用于各个领域。
1. 汽车工业:酚醛树脂可以用于汽车零部件的制造,如制动片、摩擦材料、齿轮等。
2. 电子工业:酚醛树脂是制作电子绝缘材料的重要原料,如电路板、绝缘套管等。
3. 化学工业:酚醛树脂可以用于制作耐酸碱的容器、管道和阀门等。
酚醛树脂(PF树脂)研究~~
酚醛树脂(PF树脂)研究~~酚醛树脂(PF树脂)⾸先由德国化学家A.Bayer在1872年通过苯酚与甲醛反应制得的,⽽其⼯业化还是美国化学家L.H.Baekeland在1909年先后发表了两项酚醛树脂胶粘剂⼯业合成专利的基础上逐步发展起来的。
19世纪20年代末30年代初,PF树脂胶粘剂开始⼴泛⽤于⽣产耐沸⽔、耐候的胶合板。
如今,酚醛树脂胶粘剂以其胶接强度⾼、耐⽔、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀、成本较低等优点⽽⼴泛应⽤于⽊材加⼯业,其⽤量仅次于脲醛树脂胶粘剂,特别是在⽣产耐⽔、耐候⽊制品中具有脲醛树脂胶粘剂⽆可⽐拟的优势。
另外,随着⼈们对⽊制品等甲醛释放给健康造成危害的认识的提⾼,强制性国家标准GB18580-2001《室内建筑装饰装修材料-⼈造板及其制品中甲醛释放限量》的颁布与实施,酚醛树脂胶粘剂及其胶接制品由于较⼩的甲醛释放问题,⽽必然会得到更进⼀步的发展,将成为最有希望最终取代脲醛树脂胶粘剂的有⼒候选之⼀。
然⽽,酚醛树脂胶粘剂也存在着颜⾊深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵等缺点;特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度⾼、固化速度慢(⼀般要在130~160℃下热压才能得到好的胶合强度),造成⽣产效率低、能量和设备消耗⼤。
这些都限制了酚醛树脂胶粘剂更⼴泛的应⽤。
因此,提⾼酚醛树脂胶粘剂的固化速度、降低固化温度是⽊材加⼯业的⼀个⾮常重要的课题,决定着酚醛树脂胶粘剂的⽣命⼒,在⼀定程度上也影响着⽊材⼯业的发展。
为此,世界各国的科技⼯作者在这⼀⽅⾯进⾏了⼤量研究,取得了可喜成果。
酚醛树脂(未特别指明的情况下,是指⽊材⼯业常⽤的碱催化条件下合成的⽔溶性热固性甲阶初期树脂)的固化速度跟树脂的甲醛/苯酚的摩尔⽐、催化剂种类与⽤量、树脂浓度、反应程度、固化温度、固化促进剂的种类与⽤量、添加剂的种类与⽤量等有关。
1 酚醛树脂胶粘剂合成配⽅、⼯艺改进研究发现[1],当树脂浓度、固化温度等⼀定时,树脂的甲醛/苯酚的摩尔⽐(在⼩于3的情况下)越⾼固化速度越快。
酚醛环氧树脂的合成工艺
酚醛环氧树脂的合成工艺
酚醛环氧树脂是一种高性能的合成材料,具有优异的机械性能、耐热性、耐化学腐蚀性和电绝缘性能等特点,广泛应用于航空、航天、电子、汽车、建筑等领域。
本文将介绍酚醛环氧树脂的合成工艺。
酚醛环氧树脂的合成主要分为两个步骤:首先是酚醛树脂的合成,然后是环氧化反应。
酚醛树脂的合成通常采用酚和甲醛为原料,通过缩聚反应得到。
具体步骤如下:
1. 将酚和甲醛按一定比例混合,加入催化剂(如氢氧化钠)和溶剂(如水)。
2. 在一定的温度和压力下进行缩聚反应,生成酚醛树脂。
3. 对酚醛树脂进行后处理,如洗涤、干燥、研磨等,以获得所需的性能。
环氧化反应是将酚醛树脂中的酚环氧化,生成酚醛环氧树脂。
具体步骤如下:
1. 将酚醛树脂和环氧化剂(如环氧氯丙烷)按一定比例混合。
2. 在一定的温度和压力下进行环氧化反应,生成酚醛环氧树脂。
3. 对酚醛环氧树脂进行后处理,如洗涤、干燥、研磨等,以获得所
需的性能。
需要注意的是,酚醛环氧树脂的合成过程中需要控制反应条件,如温度、压力、催化剂种类和用量等,以获得所需的性能。
同时,还需要对合成产物进行严格的质量控制和检测,以确保产品质量。
酚醛环氧树脂的合成工艺是一个复杂的过程,需要掌握一定的化学知识和实验技能。
只有通过科学的合成工艺和质量控制,才能获得高性能的酚醛环氧树脂产品。
酚醛树脂功能特点工艺应用配方!
酚醛树脂功能特点工艺应用配方!酚醛树脂是一种常见的热固性树脂,具有广泛的功能和应用领域。
下面将从功能、特点、工艺、应用以及配方等方面进行详细介绍,并确保字数超过1200字。
一、功能:1.优异的耐热性:酚醛树脂具有出色的耐热性能,在高温下能保持稳定性,并且能够承受高温下的长期使用。
2.良好的电性能:酚醛树脂具有良好的电绝缘性能,能够在高电压和高频率下工作,并具有较低的介电常数和介电损耗。
3.优异的机械性能:酚醛树脂具有较高的硬度、强度和刚性,具有良好的耐磨性和耐冲击性,适用于制造各种耐磨、耐冲击的工程零件。
4.优秀的耐化学性能:酚醛树脂能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀,不易受腐蚀。
二、特点:1.耐候性强:酚醛树脂具有较好的耐候性,能够长期抵御紫外线、湿度等外界环境对材料的影响,不易退色和老化。
2.高强度:酚醛树脂具有较高的强度,可以制造出具有较高承载能力的零件和产品。
3.耐磨性好:酚醛树脂具有优异的耐磨性能,可以制造出具有较长寿命的耐磨件。
4.抗裂纹性:酚醛树脂含有交联结构,在受力时不易产生裂纹,具有较好的抗裂纹性能。
三、工艺:1.配料:按照配方要求,将酚醛树脂粉末与其它填料、增韧剂等进行配比。
2.反应:将配料加入反应釜中,加热并搅拌反应,将树脂粉末与填料、增韧剂等进行反应交联。
3.压制成型:将反应得到的树脂糊液注入模具中,在高温高压条件下进行压制成型。
4.固化:在一定温度条件下,树脂糊液中的酚醛树脂与填料、增韧剂等进行交联固化。
四、应用:1.电子电器领域:酚醛树脂具有优良的电绝缘性能,广泛应用于电子电器产品中的绝缘零件、绝缘包装材料等。
2.机械领域:由于酚醛树脂具有较高的硬度和强度,能够制造出各种机械零件和磨具。
3.汽车制造:酚醛树脂由于其耐热性和优良的机械性能,被广泛应用于汽车制造中的发动机零部件、离合器片等。
4.化工领域:酚醛树脂能够抵抗酸碱和其他化学物质的侵蚀,被广泛应用于管道、储罐、阀门等化工设备中。
酚醛树脂功能、特点、工艺设计、应用、配方
酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方!一、定义酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。
原为无色或黄褐色透明物,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。
苯酚醛或其衍生物缩聚而得。
二、主要性能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。
高温性能酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性,即使在非常高的温度下,也能保持其构造的整体性和尺寸的稳定性。
正因为这个原因,酚醛树脂才被应用于一些高温领域,例如耐火材料,摩擦材料,粘结剂和铸造行业。
粘结强度酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。
酚醛树脂是一种多功能,与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。
设计正确的酚醛树脂,润湿速度特别快。
并且在交联后可以为模具、耐火材料,摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度,耐热性能和电性能。
水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质,为它们提供机械强度,电性能等。
典型的例子包括电绝缘和机械层压制造,离合器片和汽车滤清器用滤纸。
高残碳率在温度大约为1000℃的惰性气体条件下,酚醛树脂会产生很高的残碳,这有利于维持酚醛树脂的构造稳定性。
酚醛树脂的这种特性,也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。
低烟低毒与其他树脂系统相比,酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。
在燃烧的情况下,用科学配方生产出的酚醛树脂系统,将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧化物。
酚醛树脂 木质素基酚醛树脂
酚醛树脂木质素基酚醛树脂全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:酚醛树脂是一种非常重要的合成树脂,其在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。
而木质素基酚醛树脂则是一种以木质素为原料合成的酚醛树脂,具有良好的环保性和性能特点。
本文将从酚醛树脂的基本性质、制备工艺、应用领域及未来发展方向等方面进行探讨。
我们来了解一下酚醛树脂的基本性质。
酚醛树脂是一种具有交联结构的高分子化合物,其分子中含有苯环和羟基等基团。
这种树脂具有优良的机械性能、耐热性、耐化学性等特点,因此在制造建筑材料、涂料、胶粘剂、塑料等方面有着广泛的应用。
酚醛树脂还可以通过改变配方和制备工艺来调节其性能,使得其具有更多的应用领域和更好的性能。
木质素基酚醛树脂是以木质素为原料合成的一种酚醛树脂,具有天然的环保性和独特的性能。
木质素是一种存在于细胞壁中的有机物质,具有高度的稳定性和结晶性。
通过将木质素与酚和甲醛等原料进行反应合成酚醛树脂,可以制备出具有良好性能的木质素基酚醛树脂。
这种树脂不仅具有酚醛树脂的优良性能,还具有天然的木质素特性,使得其在木材防腐、家具、地板、工艺品等领域有着广泛的应用前景。
我们来了解一下木质素基酚醛树脂的制备工艺。
木质素基酚醛树脂的制备主要包括原料的选择、反应条件的控制、合成工艺的优化等多个步骤。
首先是原料的选择,木质素、酚和甲醛等原料的品质和配比将直接影响到制备的树脂性能。
其次是反应条件的控制,包括反应温度、PH值、反应时间等参数的调节,可以影响到树脂的交联程度和性能表现。
最后是合成工艺的优化,通过改进反应设备和工艺流程,可以提高树脂的产率和质量,降低生产成本,使得木质素基酚醛树脂的制备更加高效和可控。
第二篇示例:酚醛树脂,是一种非常常见的合成树脂,在工业领域应用广泛。
它的主要成分是酚和甲醛,因为其强大的黏合力和耐热性,被广泛用于胶合剂、涂料、塑料和复合材料等方面。
今天,我们要介绍的是一种特殊类型的酚醛树脂——木质素基酚醛树脂。
酚醛树脂
酚醛层压板的制造工艺流程图
玻璃布
表面处理
酚醛树脂
配胶
浸胶
玻璃胶布
后处理
加工
裁剪
叠合
脱模
热压
酚醛棉布层压板
酚醛纸层压板
6.3 酚醛树脂涂料
酚醛树脂涂料或酚醛树脂漆是以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主 要树脂制成的涂料或酚醛树脂漆。
酚醛树脂用于涂料工业已有70多年的历史,主要是代替天然树 脂与干性油配合制漆。酚醛树脂赋予涂料以硬度、光泽、快干、耐 水、耐酸碱及绝缘等性能,所以广泛用于木器、家具、建筑、船舶、 机械、电器及防化学腐蚀等方面,但酚醛树脂在老化过程中漆膜易 泛黄,因此不宜制造白色和浅色的涂料。
酚醛膜塑料典型配方
原料 质量分数/%
原料 质量分数/%
树脂 固化剂 填料 MgO
35~45 6 45~55 1~2
硬脂酸
1~2
增塑剂
1~2
颜料
1~2
酚醛膜塑料组分及作用
❖ 酚醛树脂: 粘结剂 ❖ 增强材料: 骨架作用,主要采用纤维状增强材
料 ❖ 辅助剂: 包括玻璃纤维表面处理剂、填料、稀释
剂、脱模剂及颜料等。
1905~1907年,酚醛树脂创始人美国 科 学 家 巴 克 兰 ( Baekeland ) 对 酚 醛 树脂进行了系统而广泛的研究,于 1909年提出了关于酚醛树脂“加压、 加热”固化的专利,实现了酚醛树脂 的实用化,有人提议将此年定为酚醛 树脂元年(或合成高分子元年)。
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3、酚醛树脂的特性
❖ 间苯二酚的活性比苯酚高,可以提高固化速 度,在中性条件下甚至可以室温固化。
❖ 单取代苯酚,如邻、对位甲酚或氯代苯酚是 f=2的单体,与苯酚混合时可以适当降低酚醛 树脂的交联密度
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cas号
酚醛树脂的cas号酚醛树脂,又称为酚醛酸,是一种重要的合成树脂材料。
它的CAS 号是9003-35-4。
酚醛树脂具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械强度,因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍酚醛树脂的性质、制备方法、应用领域和未来发展方向。
一、酚醛树脂的性质酚醛树脂是由酚和醛的缩合反应制得的热固性树脂。
它具有较高的玻璃化转变温度、优异的电绝缘性能和耐化学腐蚀性能。
此外,酚醛树脂还具有良好的耐磨性和耐热性,能够在高温下保持较好的机械强度。
二、酚醛树脂的制备方法酚醛树脂的制备方法主要有两种:一种是酚和醛直接反应,另一种是在催化剂的作用下进行缩合反应。
其中,酚和醛直接反应是最常用的方法之一。
在反应过程中,酚和醛按一定的摩尔比例混合后,在催化剂存在下进行加热反应,形成酚醛树脂。
三、酚醛树脂的应用领域1. 电子行业:酚醛树脂具有良好的电绝缘性能和耐高温性能,广泛应用于电子元器件的绝缘材料、电路板和绝缘子等部件。
2. 汽车制造业:酚醛树脂在汽车制造中被用作发动机零部件、制动系统和电气设备的绝缘材料,能够提供较高的耐热性和机械强度。
3. 化工领域:酚醛树脂的耐腐蚀性能使其成为一种理想的管道材料,常用于化工设备的制造。
4. 建筑领域:酚醛树脂可以作为一种粘结剂,用于建筑材料的制备,如人造石材、墙面装饰板等。
5. 其他领域:酚醛树脂还可用于制备耐磨材料、耐火材料和复合材料等。
四、酚醛树脂的未来发展方向随着科技的不断进步和人们对高性能材料需求的增加,酚醛树脂也在不断发展。
未来,酚醛树脂有望在以下方面得到进一步的应用和改进:1. 环保性能:发展更环保的酚醛树脂,减少对环境的污染。
2. 功能性能:研究改性酚醛树脂,提高其力学性能、热稳定性和耐腐蚀性能。
3. 制备工艺:优化酚醛树脂的制备工艺,提高生产效率和产品质量。
4. 应用领域拓展:探索酚醛树脂在新兴领域的应用,如新能源、生物医药等。
总结:酚醛树脂是一种重要的热固性树脂材料,具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械强度。
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
酚醛树脂机械强度
酚醛树脂机械强度酚醛树脂是一种广泛应用于工业领域的塑料材料。
它具有优异的机械强度,广泛用于制造各种产品。
本文将介绍酚醛树脂的机械强度特点、制造过程以及应用领域,并探讨如何进一步提高其机械性能。
一、酚醛树脂的机械强度特点酚醛树脂具有出色的机械强度,这是由于其分子结构的紧密性和特殊的化学反应导致的。
酚醛树脂的分子链由酚和醛基组成,这两种化学结构能够通过共价键的形成而相互连接。
这种连接方式使得酚醛树脂具有非常高的强度和硬度。
另外,酚醛树脂还具有良好的耐磨性和耐温性。
它能够在高温下保持较好的机械性能,这使得它在高温环境下的应用更加广泛。
二、酚醛树脂的制造过程酚醛树脂的制造过程主要包括酚和醛的缩聚反应以及后续的固化过程。
缩聚反应是通过加热酚和醛混合物,使其发生化学反应形成长链分子的过程。
而固化过程则是通过热处理或者添加固化剂来进一步增强材料的机械性能。
在酚醛树脂的制造过程中,控制反应条件和原材料的选择对最终机械强度起着关键作用。
例如,选择合适的酚和醛及其摩尔配比,以及适当的反应温度和时间,都可以对机械性能产生重要影响。
三、酚醛树脂的应用领域酚醛树脂由于其出色的机械强度,在各个领域都有广泛应用。
1. 电器行业:酚醛树脂常被用作电器绝缘材料,例如制造电器插座、开关等。
其机械强度能够保证产品的安全可靠性。
2. 汽车工业:酚醛树脂在汽车零部件制造中也有重要地位。
例如,它常被用作制动片、离合器片等摩擦材料,其耐磨性和机械强度能够保证产品的寿命和使用性能。
3. 建筑领域:酚醛树脂在建筑领域中应用广泛。
例如,它常被用作门窗配件材料、管道连接件等。
其机械强度和耐候性能能够满足各种复杂环境下的使用需求。
四、提高酚醛树脂机械性能的方法尽管酚醛树脂具有较高的机械强度,但仍有一些方法可以进一步提高其性能。
1. 增加固化剂:在酚醛树脂的制造过程中,适量添加固化剂可以增强其固化效果,从而提高机械性能。
2. 改变配方:通过调整酚和醛的比例,选择不同种类和分子量的原料,可以改变酚醛树脂的结构和性能。
《酚醛树脂生产工艺》课件
通过实时监控和调整工艺参数,可以及时发现和解决 生产过程中出现的问题,避免生产出不合格的产品。
产品检验
产品检验是酚醛树脂生产质量控制的重要环节,通过检验 可以确定产品的性能和质量是否符合要求。
产品检验的内容通常包括对产品的化学成分、物理性能、 机械性能等方面的测定,如粘度、固化时间、硬度、耐热 性等。
在汽车领域,酚醛树脂可以用 于制造刹车片、离合器片、密 封件等耐高温、耐磨材料。
02
酚醛树脂生产添加剂
常用的酚类物质包括苯酚、甲酚、二 甲酚等,它们是酚醛树脂的主要组成 部分,影响树脂的性能和应用领域。
如催化剂、交联剂、填料等,根据生 产需要添加。
醛
甲醛是最常用的醛类物质,其浓度和 纯度对树脂的生产和性能有重要影响 。
配备个人防护用品
员工在生产过程中应佩戴个人防护用品,如防护服、手套、口罩等 ,以降低职业危害。
环保排放标准
严格执行国家排放标准
酚醛树脂生产过程中产生的废水、废气、噪声 等应符合国家及地方环保排放标准。
建立污染物处理设施
企业应建立完善的污染物处理设施,确保污染 物得到有效处理。
监测与报告
企业应定期对污染物排放进行监测,并向相关部门报告排放情况。
搅拌器
作用
搅拌器用于在反应过程中 使酚和醛充分混合,促进 反应进行。
类型
根据工艺需求,可选用不 同类型的搅拌器,如桨式 、涡轮式或锚式等。
材质
通常由不锈钢或钛合金等 耐腐蚀材料制成。
预热器
作用
预热器用于将原料酚和醛预热至 反应温度,提高反应效率。
类型
常见的预热器类型包括夹套式、列 管式和蛇形盘管式等。
类型
根据产品需求,可选用金属模具、塑料模具或硅胶模 具等。
液体酚醛树脂
液体酚醛树脂液体酚醛树脂是一种重要的合成材料,广泛应用于各个领域,如建筑、电子、汽车、家具、航空航天等。
本文将介绍液体酚醛树脂的制备、性质及应用,以及未来的发展方向。
一、液体酚醛树脂的制备液体酚醛树脂是通过酚和甲醛的缩聚反应制得的。
一般来说,酚和甲醛按照一定比例混合后,在一定的温度和压力下反应,生成液体酚醛树脂。
在反应中,一般会加入催化剂和稳定剂,以控制反应速率和提高产品的质量。
液体酚醛树脂的制备过程中,需要注意以下几点:1.选择合适的酚和甲醛比例,以获得所需的产品性质。
2.控制反应温度和压力,以保证反应的进行和产品的质量。
3.选择合适的催化剂和稳定剂,以控制反应速率和提高产品的稳定性。
二、液体酚醛树脂的性质液体酚醛树脂具有以下特点:1.优异的耐热性能:液体酚醛树脂可以在高温下保持稳定,不会熔化和变形。
2.优异的耐化学性能:液体酚醛树脂可以抵抗多种化学物质的腐蚀,具有优异的耐酸碱性能。
3.优异的机械性能:液体酚醛树脂具有优异的强度和硬度,可以用于制造高强度的材料。
4.良好的绝缘性能:液体酚醛树脂具有优异的绝缘性能,可以用于制造电子元件和电器设备。
5.优异的耐候性能:液体酚醛树脂可以在室外环境下长期使用,不易老化和破裂。
三、液体酚醛树脂的应用液体酚醛树脂在各个领域都有广泛的应用,以下是一些典型应用: 1.建筑领域:液体酚醛树脂可以用于制造防火板、隔热板、装饰板等建筑材料。
2.电子领域:液体酚醛树脂可以用于制造电子元件、电路板等电子材料。
3.汽车领域:液体酚醛树脂可以用于制造汽车零部件,如车身骨架、发动机盖等。
4.家具领域:液体酚醛树脂可以用于制造家具,如椅子、桌子等。
5.航空航天领域:液体酚醛树脂可以用于制造航空航天器件,如飞机机身、发动机罩等。
四、液体酚醛树脂的未来发展随着科技的不断进步,液体酚醛树脂的应用领域将会越来越广泛。
未来,液体酚醛树脂将会更加注重环保和可持续发展,研发更加环保的生产工艺和产品,以满足社会的需求。
酚醛树脂
OH
CH2OH +H
OH CH2OH2
OH
CH2 + H2O
OH
OH
CH2 +
OH CH2
OH +H
3.1热塑性酚醛树脂生成原理
反应特点: 1、酸性介质中,缩合反应比加成反应快,各种羟甲基不稳定,一旦生成,便 以更快的速度进行缩合反应,不存在游离的羟甲基,反应速率∝[ ]; 产物结构可简写为
OH
(n+1)
在热塑性酚醛树脂分子中不存在着活性很高的 卞羟基,因此在受热是发生软化。固化时,利用树 脂中酚基上未反应的对位活泼氢与甲醛或六甲基四 胺作用,形成不溶不熔的热固性树脂。
3.2热固性酚醛树脂的生成原理
热固性酚醛树脂的生成条件:碱催化,醛过量。 聚合反应过程:加成反应
缩合反应
加成反应机理:用无机碱或叔胺(没有活性氢)催化时
返回
基本原料介绍:
常用的酚类化合物:苯酚 甲酚 二甲酚 烷基酚
OH CH3
CH3
OH 等6种异 CH3 构体
f=1
OH
邻叔丁酚(棕黄油状液体)
CH3
OH H3C
对叔丁酚(白针状结晶)
返回
基本原料介绍:
最常用的醛类化合物:甲醛
HCO H
甲醛(又称蚁醛)
物理性质:无色气体,有特殊刺激气味; 易溶于水、醇、二甲苯等中; 水溶液最高浓度达55%,40%的水溶液称福尔马
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
CH2OH + H2O
OH
慢 + CH2OH
酚醛树脂用途
常温发泡酚醛树脂/ 用途酚醛树脂因其优异性能(耐热、无毒、能自行降解)而广泛受到重视,但因其固化必须有一定要求(加温、加压等),在应用中受到一定限制。
现在好了,我们提供的酚醛树脂就解决了这些问题,产品无需要加热即可在较低温度下(0℃以上)发泡与固化.树脂具有粘度低、固化快、发泡均匀等特点,泡沫具有高的机械强度、高耐热、低导热系数及低温不脆化等性能。
性质稳定,耐化学腐蚀、抗老化。
可以跟其它树脂一样方便使用方便,大大提高了其使用领域。
应用广泛的常温发泡酚醛树脂1、运输业:飞机、船舶、火车的防火保温材料;2、建筑业:墙体防火保温材料,礼堂、扩音室隔音材料,屋顶防火保温防水材料;3、石油化工:反应设备、化工管道、输油管道、液化天然气的输送储藏容器、储罐、氨冷器等做高低温绝热保温材料;4、其它:现场浇注施工及管道保温(城市集中供热管网建设)5、通风管道制作。
6、本产品特别适用于深冷工程的保冷。
水溶性酚醛树脂一般酚醛材脂都以醇为溶剂,改性酚醛树脂是以水为溶剂,并可用于稀释。
用改性酚醛树酯加工部件时,不需再回收溶剂。
该水溶性酚醛树脂的劲度大于15cPa·S,可用水稀释8倍以上;固含量45%,凝胶时间60~120s(150℃);保存期比一般酚醛略短,夏季两周,冬季1个月。
该酚醛树脂可用于生产矿棉或岩棉的管、板、玻璃钢等,产品符合国家标准。
在燕山石化招标时,该成果已中标,并已在鞍钢及天津发电厂等单位应用。
形成生产能力所需主要设备为反应釜和锅炉,厂房面积50平方米,人员10~12人,动力电15~20kw。
原料为苯酚、甲醇、酸、碱等化工原料。
生产成本为 3000~4000元/吨,产品售价5000~6000元/吨,年产量可达350~650吨,每年纯利润可达15~30万元。
微球状热固性酚醛树脂内容简介:成果简介:微球状热固性酚醛树脂采用悬浮缩聚新工艺制得,因此又称为悬浮法酚醛树脂,简称为PFS树脂。
与常规酚醛树脂生产工艺相比较,悬浮缩聚工艺具有以下优点:用水为悬浮介质,散热容易,树脂分子量大小容易控制。
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酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方!一、定义酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。
原为无色或黄褐色透明物,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。
苯酚醛或其衍生物缩聚而得。
二、主要性能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。
高温性能酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性,即使在非常高的温度下,也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。
正因为这个原因,酚醛树脂才被应用于一些高温领域,例如耐火材料,摩擦材料,粘结剂和铸造行业。
粘结强度酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。
酚醛树脂是一种多功能,与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。
设计正确的酚醛树脂,润湿速度特别快。
并且在交联后可以为模具、耐火材料,摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度,耐热性能和电性能。
水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质,为它们提供机械强度,电性能等。
典型的例子包括电绝缘和机械层压制造,离合器片和汽车滤清器用滤纸。
高残碳率在温度大约为1000℃的惰性气体条件下,酚醛树脂会产生很高的残碳,这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。
酚醛树脂的这种特性,也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。
低烟低毒与其他树脂系统相比,酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。
在燃烧的情况下,用科学配方生产出的酚醛树脂系统,将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧化物。
分解过程中所产生的烟相对少,毒性也相对低。
这些特点使酚醛树脂适用于公共运输和安全要求非常严格的领域,如矿山,防护栏和建筑业等。
抗化学性交联后的酚醛树脂可以抵制任何化学物质的分解。
例如汽油,石油,醇,乙二醇,油脂和各种碳氢化合物。
因其抗化学稳定性,适合用于制作厨卫用具、饮用水净化设备(酚醛碳纤维)、电木茶盘茶具、并广泛用于罐头及易拉罐(国家标准GB 05009.069-2003)、液体容器等食品饮料包装材料中。
热处理热处理会提高固化树脂的玻璃化温度,可以进一步改善树脂的各项性能。
玻璃化温度与结晶固体如聚丙烯的熔化状态相似。
酚醛树脂最初的玻璃化温度与在最初固化阶段所用的固化温度有关。
热处理过程可以提高交联树脂的流动性促使反应进一步发生,同时也可以除去残留的挥发酚,降低收缩、增强尺寸稳定性、硬度和高温强度。
同时,树脂也趋向于收缩和变脆。
树脂后处理升温曲线将取决于树脂最初的固化条件和树脂系统。
发泡性酚醛泡沫是由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。
与早期占市场主导地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比,在阻燃方面它具有特殊的优良性能。
其重量轻,刚性大,尺寸稳定性好,耐化学腐蚀,耐热性好,难燃,自熄,低烟雾,耐火焰穿透,遇火无洒落物,价格低廉,是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料,因而受到人们的广泛重视。
酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一。
消费量不断增长,应用范围不断扩大,国内外研究和开发都相当活跃。
然而,酚醛泡沫最大的弱点是脆性大,开孔率高,因此提高它的韧性是改善酚醛泡沫性能的关键技术。
三、合成工艺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。
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。
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。
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,得到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。
四、工艺发展史1905~1909年L.H.贝克兰对酚醛树脂及其成型工艺进行了系统的研究,1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司,实现了工业生产。
1911年J.W.艾尔斯沃思提出用六亚甲基四胺固化热塑性酚醛树脂,并制得了性能良好的塑料制品,获得了广泛的应用。
1969年,由美国金刚砂公司开发了以苯酚-甲醛树脂为原料制得的纤维,随后由日本基诺尔公司投入生产。
现美国、苏联和中国也有生产。
酚醛树脂的生产至今不衰,1984年世界总产量约1946kt,居热固性树脂的首位。
中国自20世纪40年代开始生产,1984年产量为77.6kt。
生产方法常用的原料为苯酚、间苯二酚、间甲酚、二甲酚、对叔丁基或对苯基酚和甲醛、糠醛等。
生产过程包括缩聚和脱水两步。
按配方将原料投入反应器并混合均匀,加入催化剂,搅拌,加热至55~65℃,反应放热使物料自动升温至沸腾。
此后,继续加热保持微沸腾(96~98℃)至终点,经减压脱水后即可出料。
开发成功连续缩聚生产酚醛树脂新工艺。
影响树脂合成和性能的主要因素为酚与醛的化学结构、摩尔比和反应介质的pH。
酚与醛的摩尔比大于或等于1时,初始产物为一羟甲基酚,,缩聚时生成线型树脂;小于1时,生成多羟甲基酚衍生物,形成的缩聚树脂可交联固化。
反应介质的pH小于7时,生成的羟甲基酚很不稳定,易缩聚成线型树脂;pH大于7时,缩聚缓慢,有利于多羟甲基酚衍生物的生成。
生产热塑性酚醛树脂常用盐酸、磷酸、草酸作催化剂(见酸碱催化剂)使介质pH为0.5~1.5。
为避免剧烈沸腾,催化剂可分次加入。
沸腾反应时间一般为3~6h。
脱水可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。
生产热固性酚醛树脂可用氢氧化钠、氢氧化钡、氨水和氧化锌作催化剂,沸腾反应时间1~3h,脱水温度一般不超过90℃,树脂分子量为500~1000。
强碱催化剂有利于增大树脂的羟甲基含量和与水的相溶性。
氨催化剂能直接参加树脂化反应,相同配方制得的树脂分子量较高,水溶性差。
氧化锌催化剂能制得贮存稳定性好的高邻位结构酚醛树脂。
五、应用酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。
压塑粉生产模压制品的压塑粉是酚醛树脂的主要用途之一。
采用辊压法、螺旋挤出法和乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀,再经粉碎过筛即可制得压塑粉。
常用木粉作填料,为制造某些高电绝缘性和耐热性制件,也用云母粉、石棉粉、石英粉等无机填料。
压塑粉可用模压、传递模塑和注射成型法制成各种塑料制品。
热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件,日用品及其他工业制品。
热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。
增强酚醛塑料以酚醛树脂(主要是热固性酚醛树脂)溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物,经干燥、压制成型的各种增强塑料是重要的工业材料。
它不仅机械强度高、综合性能好,而且可进行机械加工。
以玻璃纤维、石英纤维及其织物增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐蚀塑料;高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航天工业的重要耐烧蚀材料。
酚醛涂料以松香改性的酚醛树脂、丁醇醚化的酚醛树脂以及对叔丁基酚醛树脂、对苯基酚醛树脂均与桐油、亚麻子油有良好的混溶性,是涂料工业的重要原料。
前两者用于配制低、中级油漆,后两者用于配制高级油漆。
酚醛胶热固性酚醛树脂也是胶粘剂的重要原料。
单一的酚醛树脂胶性脆,主要用于胶合板和精铸砂型的粘结。
以其他高聚物改性的酚醛树脂为基料的胶粘剂,在结构胶中占有重要地位。
其中酚醛-丁腈、酚醛-缩醛、酚醛-环氧、酚醛-环氧-缩醛、酚醛-尼龙等胶粘剂具有耐热性好、粘结强度高的特点。
酚醛-丁腈和酚醛-缩醛胶粘剂还具有抗张、抗冲击、耐湿热老化等优异性能,是结构胶粘剂的优良品种。
酚醛纤维主要以热塑性线型酚醛树脂为原料,经熔融纺丝后浸于聚甲醛及盐酸的水溶液中作固化处理,得到甲醛交联的体型结构纤维。
为提高纤维强度和模量,可与5%~10%聚酰胺熔混后纺丝。
这类纤维为金黄或黄棕色纤维,强度为11.5~15.9cN/dtex,抗燃性能突出,极限氧指数为34,瞬间接触近7500℃的氧-乙炔火焰,不熔融也不延燃,具有自熄性,还能耐浓盐酸和氢氟酸,但耐硫酸、硝酸和强碱的性能较差。