酚醛树脂的简介
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
酚醛树脂教学课件PPT
01
酚醛树脂在航空航天、汽车、船 舶等交通运输领域广泛应用,用 于制造各种零部件和结构件。
02
03
在建筑领域,酚醛树脂可以用于 制造建筑模板、保温材料、装饰 材料等。
04
02
酚醛树脂的合成
酚醛树脂的合成原理
酚醛树脂的合成原理主要是通过酚类物质和 醛类物质在酸性或碱性催化剂的作用下发生
缩聚反应,生成高分子量的酚醛树脂。
05
酚醛树脂的发展趋势与展望
酚醛树脂的发展历程与现状
酚醛树脂的起源
酚醛树脂最早由美国科学家于1909年发明, 经过一个多世纪的发展,已成为一种重要的 合成树脂。
酚醛树脂的应用领域
酚醛树脂广泛应用于航空航天、汽车、电子 、建筑、体育器材等领域,特别是在复合材 料领域中占有重要地位。
酚醛树脂的现状
随着环保意识的提高和技术的不断进步,酚 醛树脂的生产和应用逐渐向环保、高性能、 多功能方向发展。
种。
2 溶液法是在有机溶剂中溶解酚类物质和醛类物质,然后
在催化剂的作用下进行缩聚反应,最后将溶剂挥发掉, 得到酚醛树脂。
3 熔融法是将酚类物质和醛类物质在加热条件下熔化混合
,然后在催化剂的作用下进行缩聚反应,得到酚醛树脂 。
4
乳液法是将酚类物质和醛类物质在乳化剂的作用下形成
乳液,然后在催化剂的作用下进行缩聚反应,最后将乳
酚醛树脂的未来发展趋势与展望
高性能化
随着科技的不断进步,对酚醛树 脂的性能要求也越来越高,因此, 开发高性能的酚醛树脂是未来的
重要方向。
功能化
随着各种新技术的出现和应用, 对酚醛树脂的功能性需求也越来 越高,因此,开发具有各种功能 的酚醛树脂也是未来的重要方向。
《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
2402酚醛树脂成分
2402酚醛树脂成分
摘要:
1.2402 酚醛树脂的简介
2.2402 酚醛树脂的成分
3.2402 酚醛树脂的特性
4.2402 酚醛树脂的应用领域
5.2402 酚醛树脂的储存方式
正文:
2402 酚醛树脂是一种脂溶性酚醛树脂,具有颜色浅、透明度高、羟甲基值高、软化点适中等优点。
它主要由酚和甲醛组成,通过酸或碱性催化剂的作用,经过缩聚反应而成。
2402 酚醛树脂的特性主要包括增强抗热性和胶粘能力,形变程度小,延展性好,拉伸性小。
这些特性使得2402 酚醛树脂在橡胶硫化剂等领域有着广泛的应用。
2402 酚醛树脂的应用领域非常广泛,包括丁基橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶(SBR)、硅胶等橡胶硫化剂,以及点焊胶等领域。
在储存2402 酚醛树脂时,应注意将其存放在阴凉及干燥的场所,以确保其质量。
此外,2402 酚醛树脂的保质期为12 个月,超过保质期的产品可能会影响其性能。
酚醛树脂 木质素基酚醛树脂
酚醛树脂木质素基酚醛树脂
酚醛树脂是一种热固性树脂,通常由酚和甲醛或其他醛类化合
物在酸性媒介中聚合而成。
它具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和
机械强度,因此被广泛应用于制造复合材料、胶黏剂、涂料和绝缘
材料等领域。
木质素基酚醛树脂是以木质素为原料制备的一种酚醛树脂。
木
质素是植物细胞壁的主要成分,其结构中含有丰富的酚羟基和甲醛基,因此可以与甲醛等醛类化合物发生反应,形成木质素基酚醛树脂。
这种树脂不仅具有一般酚醛树脂的优异性能,还具有木质素原
生材料的天然特性,如可再生、生物降解等优点。
从应用角度来看,酚醛树脂和木质素基酚醛树脂在建筑、汽车、航空航天、电子电器等领域有着广泛的应用。
比如,它们可以用作
粘合剂,制备高强度的复合材料,用于制造高温耐腐蚀的零部件等。
此外,由于木质素基酚醛树脂具有天然的木质素特性,因此在环保
材料领域也备受关注。
总的来说,酚醛树脂和木质素基酚醛树脂作为热固性树脂,在
工业生产和科学研究中发挥着重要作用,其优异的性能和广泛的应用前景使其成为材料领域的研究热点之一。
酚醛树脂
1.简介酚醛树脂(电木),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。
其中苯酚-甲醛树脂是酚醛树脂中最典型和最重要的一种。
酚醛树脂在制备之初由于其优良的耐热性、绝缘性而被广泛应用与电器材料,这也是酚醛树脂俗称电木的由来。
酚醛树脂根据所采用原料反应官能度、酚与醛的摩尔比及合成反应催化剂的不同可分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂两大类产品。
热塑性酚醛树脂在无固化剂促进下具有热可塑性,热固性不需要固化剂也具有自固化特性。
酚醛树脂通过合成时加入不同组分,可获得功能各异的改性酚醛树脂。
2.属性其他属性:耐酸性、耐水性、绝缘性、机械强度优异、易切割加工。
3.应用: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。
4.产能情况:2002-2018年中国酚醛树脂产量变化趋势(单位:万吨,%)目前我国约有200多家酚醛树脂生产企业,年产能已达到130万吨,实际生产量约为100万吨。
国内酚醛树脂消费量为110万吨,已占到全球消费量的三分之一,我国已经成为酚醛树脂最大的生产商与消费者。
在国内生产酚醛树脂的诸多企业主要集中在华东地区,尤其是产量较大的厂家集中在江苏、浙江、福建、上海、山东五省市。
年产能靠前的有济南圣泉基团(年产能35万吨,公司拟再扩大高端酚醛树脂23万吨产能。
成为世界最大的酚醛树脂生产企业。
)、辽宁锦城化工(年产能6万吨)、河南邦德化工(年产能3万吨)、山东莱芜润达新材料(年产能3万吨)、新疆美克斯新材料(年产能3万吨)、大石桥市天源炉料化工有限公司(年产能1.5万吨)等。
由于技术的进步,酚醛树脂优良的性价比也使得酚醛树脂也从单纯作为生产酚醛塑料的原材料逐步被应用于诸多工业领域,比如汽车、建筑、铸造、涂料、冶金、电子领域对酚醛树脂的需求量就在逐年增大。
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
怎样封锁酚 羟基呢?
引进与酚醛树 脂发生化学反 应或与它相容 性较好的组分
分隔或包围羟基
从而达到改变固化速 度,降低吸水性的目 的。引进其它的高分 子组分,则可兼具两 种高分子材料的优点。
四、酚醛树脂的发展现状
只在上海和天 津有小型工厂 以落后的工艺 小规模生产酚 醛树脂,用于 制造模塑粉
改革开放政策促进了 中国国民经济全面大 发展,也带动了酚醛 树脂工业的飞跃式发 展。
艾尔斯沃思,发现用 六次甲基四胺可以使 酚醛树脂固化,使其 具有较高电绝缘性等 应用特性。酚醛树脂 因此开始用于电绝缘 制品。
随着合成方法的成熟与进 一步多元化,使得酚醛树 脂综合性能不断提高,广 泛应用于航空,建筑等不 同领域,同时60,70年代 多种热固性与热塑性树脂 的出现,其发展受到限制
1907
这些酚醛树脂生产 企业主要集中在经 济相对发达的东部 沿海地区。
1.我国酚醛树脂的消费状况
表1 2004-2006年中、美、日三国酚醛树脂人均消费量
2.我国酚醛树脂的生产企业
表5 我国主要酚醛树脂生产企业
主要产品
山东圣泉海沃斯化工有限公司 可隆乔治亚太平洋化学(苏州) 有限公司 河南邦得化工有限公司 大石桥市树脂厂 太尔化工(上海)有限公司 太尔化工(北京)有限公司 太尔化工(广州)有限公司 大石桥天源树脂厂 郑州市双鸽树脂有限公司 山东莱芜润达化工有限公司 常熟东南塑料有限公司 十拿化工(上海)有限公司 摩擦材料、耐火材料、模具磨料、铸造 材料用酚醛树脂 轮胎橡胶、磨具磨料用酚醛树脂 有机磨具、摩擦材料、耐火材料用酚醛树 脂 耐火材料用酚醛树脂 酚醛树脂胶粘剂 耐火材料、铸造材料用酚醛树脂 有机磨具、摩擦材料、耐火材料、绝缘材 料用酚醛树脂 铸造造型、摩擦材料、油田、耐火材料、 磨具磨料用酚醛树脂 酚醛模塑料、氨基模塑料、不饱和聚酯模 塑料用酚醛树脂 摩擦材料、轮胎橡胶用酚醛树脂
酚醛树脂
O
HOCH2
+
醛
O
OH
树
CH2
HOCH2
H
脂
OH
生
O
OH
成
CH2
原
HOCH2
理 •随着反应温度升高,反应时间
延长,最后将生成高度交联的
+ H2O
体型结构。
(1)
OH HOCH2
OH O
CH2 CH2OH
OH
O
OH
CH2
+ H2O + CH2O (2)
酚醛树脂的合成
•反应特点:
热 •1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
酚醛树脂
一.什么是酚醛树脂 二.酚醛树脂的合成 三.酚醛树脂分类 四.酚醛树脂的应用
目录
什么
是
酚醛树脂
酚醛树脂,简称PF树脂,酚类化合物与醛类化
合物缩聚而得的树脂为酚醛树脂。
酚醛树脂涂料 酚醛纤维 酚醛胶黏剂
什么是酚醛树脂
酚醛泡沫 其他
酚醛压塑粉 隔热保温材料
什么是酚醛树脂
什么是酚醛树脂
酚醛树脂,简称PF树脂,酚类化
性 •产物结构可简写为
酚
醛
OH
OH OH
树
脂 生 成 原
(n+1)
+ nHCHO
•2、放热反应;
CH2
+ nH2O
n
•3、产物平均相对分子量600~700 ,平均含2~10个核体。
•4、n 值越大,分支结构越多; n一般为4~12,其数值大小与反应物 中苯酚的过量程度有关。
理 •5、苯酚含量越少,在邻、对位上都反应的可能性越大,使分支结构
酚醛树脂
酚醛树脂(一)简介:名称:酚醛树脂phenolic resin,简称PF 。
化学式:颜色:固体酚醛树脂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 形状:有颗粒、粉末状。
溶解性 :不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中 化学稳定性:耐弱酸与弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
分类:因选用催化剂得不同,可分为热固性与热塑性两类(二)酚醛树脂合成原理:热固性酚醛树脂得生成原理与制备工艺热固性酚醛树脂得生成原理热固性酚醛树脂得生成条件: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O+H C O HOCH 2OHOHCH 2OH+ OHO+H C O HOCH 2HO OCH 2OH在碱性条件下,上述产物组分复杂,为各种羟甲基酚得混合物。
缩合反应机理:当温度进一步升高时,各种羟甲基酚之间发生缩合反应,生成二酚核与多酚核得低聚物。
OHOCH OH CH 2OH HOCH 2OCH 2CH 2OHOHOHOHHOCH 2OCH 2OH +H 2O OCH 2OH+H 2O +CH 2O(1)(2)随着反应温度升高,反应时间延长,最后将生成高度交联得体型结构。
工业上生产热固性酚醛树脂时,常用氨水做碱性催化剂,此时氨水有两个作用:① 起催化作用② 参与树脂生成反应OH+CH 2O+NH 3OHCH 2NH 22CH 2O O CH 2CH 2NH+65OHCH 2NH CH 2OH22OHCH 2N CH 2OCH 265OHCH 2N CH 2OHCH 2(3)反应特点:1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
2、放热较少,反应进行较缓与。
3、根据反应程度,一般将反应过程分为三个阶段,各阶段产物性质不同。
A 阶段:产物为液体或固体,含较多得羟甲基,极性较强,能全部或部分溶于水中,有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。
§2.3(1)酚醛树脂(PF)
§2.3 常用塑料简介
1.布质及玻璃布酚醛层压塑料 布酚醛层压塑料: 1.布质及玻璃布酚醛层压塑料: 布质 具有优良的力学性能、 具有优良的力学性能、耐油性能和一定的介 电性能。 电性能。 用于制造轴瓦、导向轮、无声齿轮、 用于制造轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及 电工结构材料和电气绝缘材料。 电工结构材料和电气绝缘材料。 2.木质层压塑料: 2.木质层压塑料: 木质层压塑料 适用于制作水润滑冷却下的轴承及齿轮等。 适用于制作水润滑冷却下的轴承及齿轮等。 3.石棉布层压塑料: 3.石棉布层压塑料: 石棉布层压塑料 适用于制作高温下工作的零件。 适用于制作高温下工作的零件。
§2.3 常用塑料简介
4.酚醛纤维状压塑料: 4.酚醛纤维状压塑料: 酚醛纤维状压塑料 具有优良的电气绝缘性能,耐热、耐水、 具有优良的电气绝缘性能,耐热、耐水、耐 磨,可以加热模压成各种复杂的机械零件和电 器零件—— 器零件 可制作各种线圈骨架、接线板、 可制作各种线圈骨架、接线板、电动工具外 壳、风扇叶片、耐酸泵叶轮、齿轮、凸轮等。 风扇叶片、耐酸泵叶轮、齿轮、凸轮等。
§2.3 常用塑料简介
(1)酚醛树脂(PF) (1)酚醛树脂(PF) 酚醛树脂 ——是最早工业化的塑料产品; 是最早工业化的塑料产品; 是最早工业化的塑料产品 在我国热固性塑料中占第一位。 在我国热固性塑料中占第一位。 酚醛树脂: 酚醛树脂: 由酚类化合物和醛类化合物缩聚而成。 由酚类化合物和醛类化合物缩聚而成。 酚醛树脂的特点: 酚醛树脂的特点: 1.本身很脆 呈琥珀玻璃态, 本身很脆, 1.本身很脆,呈琥珀玻璃态,必须加入各种 纤维或粉末状填料后才能获得具有一定性能要 求的酚醛塑料。 求的酚醛塑料。
§2.3 常用塑料简介
2.与一般热塑性塑料相比, 2.与一般热塑性塑料相比,酚醛塑料具有刚 与一般热塑性塑料相比 性好,变形小,耐热、耐磨等性能,能在150 性好,变形小,耐热、耐磨等性能,能在150 200℃温度范围内长期使用 温度范围内长期使用; ~200℃温度范围内长期使用; 3.具有良好的电绝缘性能, 3.具有良好的电绝缘性能,在水润滑条件下 具有良好的电绝缘性能 有极低的摩擦系数。 有极低的摩擦系数。 4.但它的冲击强度较差,质地较脆。 4.但它的冲击强度较差,质地较脆。酚醛塑 但它的冲击强度较差 料具有良好的成型性能,常用于压缩成型。 料具有良好的成型性能,常用于压缩成型。 5.模具的温度对其流动性有较大影响 模具的温度对其流动性有较大影响, 5.模具的温度对其流动性有较大影响,硬化 时放出大量热量, 时放出大量热量,厚壁大型塑件内部温度易过 发生硬化不匀及过热现象。 高,发生硬化不匀及过热现象。
酚醛树脂.
OH
O + H C H
OH
-
CH 2OH OH
+ HCHO OH
-
CH2OH CH2OH OH HOCH2 CH2OH
CH 2OH
2、酸法模塑粉的性能
刚度、表面硬度高 温度范围宽 良好的电绝缘性 化学稳定性好 阻燃
3、酚醛树脂的应用
用于制造模塑粉,也用于制造层压塑料、铸造 造型材料(泵阀)、清漆和胶黏剂等。 用于制造层压塑料、浸渍成型材料、涂料、各 类用途黏结剂等,少量用于模塑粉 高性能酚醛树脂除在上述各领域中提升各种材 料或制品的性能外,还开辟或扩大了许多新的 应用领域,主要是用于钢铁及有色金属冶炼的 耐火材料,用于航天工业的耐烧蚀材料 。
酸法酚醛树脂 催化剂为酸性、苯酚过量
碱法酚醛树脂
催化剂为碱性、甲醛过量
a)酸法(热塑性)酚醛树脂
用酸(盐酸、草酸等)作催化剂,苯酚 甲醛的摩尔比为1:0.8
OH
OH
+
H C O H
OH
或
H C H OH
H C OH H
羟甲基酚不稳定(PH<7时),很快与苯 酚反应生成二羟基二苯基甲烷。
OH
OH
(3)热性能 优异的耐高、低温性能,长期工作温 度范围-195 ~260o C (4)电性能 优良的电性能,不受温度、湿度、频 率的影响。耐电晕性不好,不能做高压 绝缘材料
(5)化学性能 耐强酸、强碱、强氧化剂,在王水中 煮沸,质量无明显变化。有塑料王之称。 化学稳定性超过了不锈钢、玻璃、陶瓷, 甚至比金、铂还稳定。
F原子体积大,屏蔽主链C原子: 优异 的耐高温、耐腐蚀、耐候性。
酚醛树脂
酚醛树脂(一)简介: 名称:酚醛树脂phenolic resin,简称PF。
化学式:颜色:固体酚醛树脂为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色形状:有颗粒、粉末状。
溶解性:不溶于水,溶于、酒精等中化学稳定性:耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。
分类:因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类(二)酚醛树脂合成原理:热固性酚醛树脂的生成原理和制备工艺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OH+ OHO+ H 2OO+H C O HOCH 2OHH 2OOHCH 2OH+ OHO+H C O HOCH 2HO OCH 2OH在碱性条件下,上述产物组分复杂,为各种羟甲基酚的混合物。
缩合反应机理:当温度进一步升高时,各种羟甲基酚之间发生缩合反应,生成二酚核和多酚核的低聚物。
OHOCH OH CH 2OH HOCH 2OCH 2CH 2OHOHHOCH 2OCH 2OH +H 2O OCH 2OH+H 2O +CH 2O(1)(2)随着反应温度升高,反应时间延长,最后将生成高度交联的体型结构。
工业上生产热固性酚醛树脂时,常用氨水做碱性催化剂,此时氨水有两个作用:① 起催化作用② 参与树脂生成反应OH+CH 2O+NH 3OHCH 2NH 222O CH 2CH 2NH+65OHCH 2NH CH 2OH22OHCH 2N CH 2OCH 265OHCH 2N CH 2OHCH 2(3)反应特点:1、碱性介质中,各种羟甲基酚都稳定,加成反应快,缩合反应慢。
2、放热较少,反应进行较缓和。
3、根据反应程度,一般将反应过程分为三个阶段,各阶段产物性质不同。
A 阶段:产物为液体或固体,含较多的羟甲基,极性较强,能全部或部分溶于水中,有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。
B 阶段:由A 阶段树脂加热或长期存放继续反应而得,固体状,加热可软化,但不能熔化,能拉成长丝,冷却变成脆性物质,易粉碎成粉末。
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
酚醛树脂简介
压塑粉
ON
酚醛胶 应用 防腐蚀材ຫໍສະໝຸດ 隔热保温材料OFF谢谢观看
By:陈磊 @chanckchen
酚醛树脂简介
By:陈磊
简介
酚醛( Phenol Formaldehyde,简称 苯酚和甲醛在酸触媒或碱触媒条件 PF)树脂也叫电木,又称电木粉。原 下进行缩聚,生成酚醛树脂和水 . 酚醛树脂的化学简式 为无色或黄褐色透明物。
历史
1907年,出生于比利时的美国化学家利 奥〃亨德里克〃贝克兰( Leo Hendrik 酚醛树脂是德国化学家阿道夫〃冯〃拜尔 Baekeland ,1863年- 1944年)改进了酚 (Johann Friedrich Wilhelm Adolf von 醛树脂的生产技术,将树脂实用化、工业 Baeyer)(1835年-1917年)于1872年首 化。 [1]1910年,他建立通用贝克莱特公司 次合成。 (General Bakelite),并用根据自己的 名字赋予酚醛树脂商标名“Bakelite”。
酚醛树脂综述
酚醛树脂综述简介酚醛树脂也叫电木,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。
酚醛树脂的发展史酚醛树脂综合性能优良,是一种人工合成的最古老树脂,拥有近百年的使用历史。
《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。
酚醛树脂的简介
酚醛树脂的简介酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文称:phenolic resin简称PF。
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。
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,比重 1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。
液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。
酚醛树脂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。
热固性酚醛树脂具有很强的浸润能力,成型性能好,体积密度大,气孔率低,用于耐火制品,该树脂在15C- 20C 下可保持三个月。
酚醛树脂制品优点主要是尺寸稳定,耐热、阻燃,电绝缘性能好,耐酸性强,它主要应用于运输业、建筑业、军事业、采矿业等多种行业,应用广泛。
在NH4OH 、NaOH 或NaCO3 等碱性物质的催化下,过量的甲醛与苯酚(其摩尔比大于1)反应生成热固性酚醛树脂。
其反应过程如下:在碱性催化剂存在下使反应介质PH 大于7,苯酚和甲醛首先发生加成反应生成一羟甲基苯酚。
室温下,在碱性介质中的酚醇是稳定的,一一羟甲基苯酚中的羟甲基与苯酚上的氢的反应速度比甲醛与苯酚的邻位和对位上的氢的反应速度小,因此一羟甲基苯酚不容易进一步缩聚,只能生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚。
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,仪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、清漆和胶粘剂由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。
主要用于生产压塑粉、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、人造板、铸造、耐火材料等。
酚醛塑料文档
酚醛塑料简介酚醛塑料,又称为酚醛树脂,是一种重要的合成树脂材料。
它具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于机械工程、建筑材料、电气电子、交通运输等领域。
本文将对酚醛塑料的性能特点、制备工艺、应用领域以及未来的发展前景进行探讨。
性能特点1.良好的机械性能:酚醛塑料具有较高的强度和硬度,具有良好的耐磨性和耐冲击性能。
2.耐热性能优异:酚醛塑料具有较高的耐热温度,可在较高温度下使用而不破坏其物理性能。
3.优良的绝缘性能:酚醛塑料具有良好的电绝缘性能,可用于制作电器零部件。
4.耐化学腐蚀性:酚醛塑料对酸、碱等化学物质具有较高的耐腐蚀性能。
5.较低的水吸收性:酚醛塑料的吸水率低,适用于湿度较高的环境。
制备工艺酚醛塑料的制备工艺通常包括以下几个步骤:1.酚和醛的缩合反应:通过酚和醛之间的缩合反应,生成酚醛预聚合物。
2.缩合物的聚合反应:将酚醛预聚合物进行聚合反应,聚合成酚醛聚合物。
3.模塑成型:将酚醛聚合物熔融后注入模具中,经过冷却硬化形成酚醛塑料制品。
应用领域酚醛塑料具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:1.机械工程:酚醛塑料具有优良的机械性能,可用于制作齿轮、轴承、垫圈等机械零部件。
2.电器电子:酚醛塑料具有良好的绝缘性能和耐热性能,可用于制作电器插座、绝缘子、开关等电器零部件。
3.建筑材料:酚醛塑料具有较高的硬度和耐磨性,可用于制作楼梯扶手、门窗配件等建筑材料。
4.交通运输:酚醛塑料具有良好的耐冲击性能,可用于制作汽车零部件、飞机零部件等交通运输设备。
发展前景随着科技的不断进步和人们对高性能材料的需求不断增长,对酚醛塑料的研究和开发也在不断深入。
未来酚醛塑料的发展可望在以下几个方面得到改进:1.提高塑料的耐热性能,以满足更高温度环境下的应用需求。
2.提高塑料的抗化学腐蚀性能,以使用在更恶劣的化学环境下。
3.开发高强度、高韧性的酚醛塑料,以满足更为严苛的机械工程需求。
4.研发新型酚醛塑料材料,拓宽其应用领域。
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酚醛树脂的一些局限性
酚醛树脂的生产和使用会给环 境带来一定程度的污染 对策
废旧酚醛树脂产品及其 复合材料的循环利用
废水处理
酚醛树脂的发展方向
1.高附加值 尖端领域如军事,航天航空等 2.环保型 如不含甲醛的新酚醛树脂(由苯酚和芳烷基醚替代)
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谢谢大家!
人类历史上第一种完全人工合成的塑料。
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酚醛树脂的简介
07组
什么是酚醛树脂?
以酚类化合物与醛类化合物经缩聚反应而 制成的聚合物称为酚醛树脂,其中以苯酚 和甲醛为原料缩聚的酚醛树脂最为常用, 简称为PF。
■发展历史 ■原理与制法
■性能与应用
德国化学 家拜尔首 先合成了 酚醛树脂 1907
艾尔斯沃思,发现用 六次甲基四胺可以使 酚醛树脂固化,使其 具有较高电绝缘性等 应用特性。酚醛树脂 因此开始用于电绝缘 制品。 1913
条件:过量的苯酚,酸性介质(热塑性)
得到线性缩聚产物,受热融化,热塑性树脂
固化剂
乌洛托品(六亚甲基四胺)
条件:过量的甲醛,碱性性介质(热固性)
得到线性直至体形缩聚产物
加热、加酸 加热
甲阶
可溶解于乙醇、丙酮 及碱的水溶液中
乙阶
不溶解于碱溶液 中,可以部分或 全部的溶于丙酮 或乙醇中
丙阶
不溶不熔
酚醛树脂生产的两条工艺路线
热塑性线性酚醛树脂
熔融纺丝 固化处理
酚醛纤维
防化服 耐燃织物等等 酚醛纤维 为主体材料, 浸渍PTFE及特种 润 滑剂,经编织制成 的绳状或环状密封产品
高温性能
保温隔热材料
(以酚醛树脂的发泡材料为主)
保温、隔热、防火、质轻
优异的防火性能
保温层
防火隔离带
粘结性能
与其他材料相容性好,交联后,可以为磨具、耐火材料,摩擦材料,绝缘 材料等。
酚 醛 树 脂
热固性型
原料配比 官能度大小 催化剂类型
热塑性型
加入固化剂(如六亚甲基四胺)后 才可反应形成具有三向网络结构的 固化树脂。
1、加成反应 2、缩聚反应(以苯酚与甲醛 为例)
1、加成反应:苯酚与甲醛作用,在苯酚的邻位或对位上引入羟 甲基
这些产物分子之间可以脱水发生缩合反应。当所用原料的种类、 酚与醛的配比以及催化剂的种类不同时,缩合产物不同
德国科学家阿尔贝 特发明了松香改性 酚醛树脂,这种树 脂适合制作油漆涂 料,这一发明为酚 醛树脂在涂料领域 的应用铺展了成功 之路
主要围绕着增强 阻燃、低烟以及成型 适用性方面开展,向 功能化、精细化发展
■发展历史 ■原理与制法
■性能与应用
含有可进一步反应的羟甲基活性 基团的树脂,在加热或在酸性条 件下就可交联固化。
酚醛胶
优良的粘结剂
摩擦材料
粘结力强、结合强度高
绝缘材料
绝缘好,材质强度高
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,乙二醇和各种碳氢化合物。
防腐蚀材料
玻璃钢格栅
防腐工程
其他性能及应用
热固性(开关、插座、插头等电气零件)
压塑粉
热塑性(高电绝缘制件)
耐烧蚀材料
广泛应用于火箭,导弹,飞机,宇宙 飞船等
随着合成方法的成熟与进 一步多元化,使得酚醛树 脂综合性能不断提高,广 泛应用于航空,建筑等不 同领域,同时60,70年代 多种热固性与热塑性树脂 裔美国人 贝克兰提出酚醛 树脂加热固化法, 使酚醛树脂实现 工业化生产,开 创了人类合成高 分子化合物的纪 元。
路线A
酚/醛=1:(1.2~2.0) PH>7
苯酚和甲醛
路线B
酚/醛=1:(0.8~0.9) PH<3
甲阶酚醛树脂
加热或加酸
线性热塑性酚醛树脂
加入固化剂 加热
乙阶酚醛树脂
加热或加酸
丙阶酚醛树脂
■发展历史 ■原理与制法
■性能与应用
高残碳率
重要 抗化学性 性能
热处理
高温性能
酚醛树脂在高温下也能保持其结构的整体性和尺寸的稳 定性。经适当改性,可应用于多个领域