酚醛树脂胶粘剂

❖ 胶种 原料
UF
尿素+甲醛 O
主要结构
CH2 N C NH
耐热、耐老化 一般或较差
耐（沸）水性 一般或较差
颜色
无色-乳黄
固化温度
<100oC
固化速度
较快
耐霉性
一般或较差
主要应用
室内粘接
价格（固含量）
3000RMB
毒性问题
游离甲醛
PF
苯酚+甲醛
OH
OH
CH2
CH2
优异 优异 红色-棕红 >120oC
OH
OH
OH
OH
CH3
CH3
…
H3C
OH
醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。
O
OO
O
…
H C H HCCH
O CH
概念区别：Phenolic resin Vs. Phenol-formaldehyde resin
3.1.1 几个基本概念
★酚醛树脂（fseaoydhnpmrlrd phenol-
formaldehyde resin fseaoydhnpmrlrd，PF
★集装箱、建筑模板。
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）
防护：当皮肤受到侵害时，可用大量的水冲
洗，用酒精清洗，再擦3%丹宁溶液，并涂敷 樟脑油。
（2）甲酚分子式
❖ CH3C6H4OH，分子量108.1，它是邻甲酚、对甲 酚和间甲酚三种同分异构体的混合物。甲酚 合成酚醛树脂的价值在于间甲酚含量，因为 只有间甲酚可与甲醛合成热固性树脂，间甲 酚含量应为40-60%。
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）。
★甲阶酚醛树脂（resol）:一种可熔、易溶的线
型结构酚类树脂，分子量较低，含有一定量的活性 羟甲基，进一步反应树脂变得不熔。PF树脂胶粘 剂均为此阶段的树脂。
（3）间苯二酚
※物理性状：无色或略带颜色的晶体，具轻微二元
醇气味
※分子式：C6H4(OH)2 ※分子量：110.11 ※熔点：118℃，沸点：276.5℃ ※酸碱性：极弱的酸。 ※反应性：极强，在光及湿空气的作用下，颜色逐
渐变红。
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。
三醇、冰醋酸、脂肪酸、松节油、甲醛水溶 液及碱性水溶液中。
❖活性：酚羟基的邻、对位上易发生亲电取代
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。
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：
分为线型PF和体型PF，又称之为热塑性PF和 热固性PF。
反应阶段： 固化温度：
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
★线型酚醛树脂（热塑性PF，novolak）:一种
甲醛与苯酚摩尔比小于1∶1的酚醛树脂。通常情况 下它保持热塑性，当加热并与适量甲醛（聚甲醛或 六次甲基四胺）反应时形成不溶物。酚塑模材料、 电木粉。
★乙阶酚醛树脂
❖ 是指甲阶酚醛树脂经加热或长期贮存，树脂分子
量较高（1000左右），聚合度6-7，可部分溶于丙酮、 乙醇等溶剂，具溶胀性，加热可软化，冷却后变脆。
3.1 酚醛树脂简介 3.2 合成酚醛树脂的原料 3.3 酚醛树脂的合成原理 3.4 影响酚醛树脂质量的因素 3.5 酚醛树脂改性
3.6 酚醛树脂的固化
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
★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，不溶、不熔的体型结构，机械强度、耐水性、耐 久性均很好。
3.1.2 酚醛树脂胶粘剂的分类
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
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★ 苯酚的反应性
※溶于氢氧化钠水溶液中生成酚盐。
C6H5OH＋NaOHN→C6H5ONa＋H2O ※CO2通入酚盐中可使苯酚游离析出(苯酚的酸
性比碳酸弱)。
C6H5ONa＋CO2＋H2O →C6H5OH＋ NaHCO3 ※与溴水反应：生成白色沉淀（可用来检验苯 酚的存在和苯酚的定量分析）
❖溶解性：能溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、丙
（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
其它分类： 例如，用途分类，….
3.2 合成酚醛树脂的原料
3.2.1 酚类
苯酚及其衍生物。
（1）苯酚
❖ 又称石碳酸，是木材工 业中合成酚醛树脂的主要原 料，分子式C6H5OH，分子 量94.11，属弱酸，熔点 40.4℃，纯苯酚为无色晶体， 腐蚀力强，有毒。