酚醛树脂

课程论文（设计）

高分子化学

题目: 酚醛树脂的简单探究

作者姓名: AAA

专业班级: 化学20110205

化工学院

二零一四年六月

酚醛树脂的简单探究

AAA

化工学院化学1102班

摘要：本文介绍了酚醛树脂的概念、起源、基本特性、合成和分类、发展状况和在耐火材料中的基本应用和发展趋势等问题，并结合基本实例对其中一些问题进行了阐述，为在耐材方面更好的利用酚醛树脂材料作进一步了解。

关键词：酚醛树脂;塑料;聚合物；发展应用

酚醛树脂和塑料是世界上最早研制成功并商品化得合成树脂和塑料，目前在热固性聚合物中仍占有一定地位，主要用于制作模制品、层压板、胶粘剂和涂料[1]。

酚醛树脂也叫电木，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。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。

1.酚醛树脂的发展历史

1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂，1907年比利时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，1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂，开创了人类合成高分子化合物的纪元。用化学合成的方法得到并被实际应用的第一个合成高分子材科，是美国Baekeland

发明的酚醛树脂，它是世界上人工合成的第一类树脂材料，它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，而且由于它原料易得，合成方便，已经被工业广泛使用，至今已有百年历史。酚类化合物与酸类化合物缩聚反应得到的产物称为酚醛树脂，其中以苯酚和甲醛缩合聚合反应得到的酚眨树脂最重要，其工业产品产量最大，用途广.酚醛树脂具有价格低廉、力学性能和耐热性好、阻燃、燃烧发烟少的优良性能.所以在国防、工农业、建筑、交通等领城得到广泛应用，但是也存在脆性大、收缩率高和不耐碱等缺点[2].

我国的酚限树脂生产已有50多年的历史1946年上海塑料厂开始有生产。建国后逐渐有几十家工厂陆续投人生产，但是规模小，产品档次低，大部分只能生产普通型工业品。近20年随着我国经济的迅速发展，市场对各种类型酚醛树脂持续增长的需求，使得酚醛树脂在生产规模、应用领域和研究成果等方面都稳定增长。酚醛树脂的产品结构调整正在进行，技术进步的力度加大，产品的技术含蛋逐步增加[3]。

2.酚醛树脂的性能

（1）.酚醛树脂的密度及溶解性[4]

酚醛树脂属于高分子化合物，分子量有几百到几千甚至上万不等，根据树脂的类型有所分别。它的密度在1.0到1.7之间，酚醛树脂溶解性：根据溶剂的不同，分为醇溶和水溶。能溶解在水里而不溶于醇的为水溶醇不溶酚醛树脂；能

溶解在醇里而不溶于水的为醇溶水不溶酚醛树脂；两者都能溶解的为醇溶水溶酚醛树脂。

（2）.高温性能[5]

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。

（3）.粘合强度

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磨具、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。

（4）高残炭率

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[6]。

（5）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。（6）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。

3.酚醛树脂的生成和缩聚反应原理

醛树脂的合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。即：

1、加成反应[7]

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[8]

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，包括：

等等。

反应不断进行的结果，将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。

4.酚醛树脂在我国的应用

我国的酚限树脂生产已有50多年的历史，建国后逐渐有几十家工厂陆续投人生产，但是规模小，产品档次低，大部分只能生产普通型工业品。近20年随着我国经济的迅速发展，市场对各种类型酚醛树脂持续增长的需求，使得酚醛树脂在生产规模、应用领域和研究成果等方面都稳定增长。酚醛树脂的产品结构调整正在进行，技术进步的力度加大，产品的技术含蛋逐步增加。由于酚醛树脂具有