酚醛树脂的制备
酚醛树脂的合成反应方法
酚醛树脂的合成反应方法酚醛树脂是一种常见的热固性树脂，具有良好的机械性能、耐热性能和耐化学性能等优点，广泛应用于粘接、涂料、复合材料等领域。
其合成反应方法主要有以下几种：1.加热缩聚法：这是合成酚醛树脂最常用的方法之一、将适量的酚和甲醛按一定比例混合后，在碱性催化剂的作用下进行加热缩聚反应。
缩聚反应会在缩聚剂之间形成酚甲醛亚胺，再进一步聚合形成酚醛树脂。
该方法反应速度快、操作简单，但在高温下易生成有害气体。
2.硝化磺化法：该方法是在加热缩聚法的基础上引入了硝酸和磺酸作为诱导剂。
加入硝酸和磺酸可以加快缩聚反应的速度并改善产物的性能。
硝化磺化法合成的酚醛树脂具有更高的强度和耐热性能，适用于一些高要求的应用。
3.环氧化酚醛树脂法：通过环氧化反应合成酚醛树脂是一种新型的方法。
在环氧化酚醛树脂反应中，酚和甲醛会先发生环氧化反应，形成环氧酚和甲醛加合物。
然后，在酸性条件下，酚和甲醛加合物会进行环化反应，生成酚醛树脂。
该方法反应条件温和，且产物具有较高的聚合度和交联度，具有优异的性能。
4.溶胀法：溶胀法是一种比较特殊的合成方法。
它首先将酚和甲醛按一定比例混合，并加入不溶于甲醛的溶剂如石油醚，形成溶液。
然后，在催化剂的作用下，将溶液中的甲醛脱氢生成甲醛醇。
甲醛醇与酚发生缩聚反应，形成酚醛树脂。
这种方法能够合成分散度很好的酚醛树脂，适用于克服其他方法中产物团聚的问题。
总的来说，酚醛树脂的合成方法各有特点，选择适合的方法要根据具体需求和条件来决定。
各种方法在合成过程中都需要控制温度、时间和催化剂的使用量，以保证合成的酚醛树脂具有理想的性能。
同时，为了提高酚醛树脂的性能，也可以通过调整酚和甲醛的比例、引入其他添加剂等手段来进行改性。
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
酚醛树脂制备方程式
酚醛树脂制备方程式
酚醛树脂合成反应方程式为nHCHO+nR-OH = -(-R-CH₂-)n-OH。
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；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。
扩展资料：
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；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。
酚醛树脂的制备
酚醛树脂的制备
酚醛树脂的制备通常涉及苯酚和甲醛的反应。
这个反应可以通过酸或碱作为催化剂来促进。
以下是使用酸催化剂的制备方法：
准备反应物料：在大试管中加入2.5克苯酚和2.5毫升40%甲醛溶液，然后加入1毫升浓盐酸作为催化剂。
加热反应：将带有长玻璃管的单孔塞塞入试管口，并将试管放入沸水浴中加热。
在沸水浴中，混合液开始沸腾，表明反应正在进行。
当沸腾停止时，反应已完成。
继续加热约10分钟，以利于酚醛树脂和水溶液充分分层。
冷却和产物观察：冷却后，上层为水，下层为酚醛树脂，酚醛树脂通常显粉红色。
这是因为苯酚在反应中被氧化生成醌类物质。
产物性质：在这个实验中，所用苯酚过量，并用酸作催化剂，产物是线型高分子树脂。
如果甲醛溶液过量，且用氨水作催化剂时，产物则是体型高分子树脂。
此外，酚醛树脂的制备方法主要分为酸催化法和碱催化法。
酸催化法在酸性条件下进行反应，反应速度快，但产物的酸值较高，适合用于耐热性、耐光性和耐化学性要求较高
的领域，如高温涂料。
碱催化法则在碱性条件下进行反应，反应速率较慢，但产物的酸值较低，适合用于涂料、粘合剂等领域。
随着环保和可持续发展的重视，酚醛树脂的发展趋势也在不断变化。
例如，有机溶剂型涂料逐渐被水性涂料所取代，因此，研发低VOC的水性酚醛树脂是当前的研究热点之一。
生物基酚醛树脂的研究也越来越受到关注，这种树脂可以用天然资源替代化石资源，具有很大的发展潜力。
酚醛树脂制备的实验报告
一、实验目的1. 熟悉酚醛树脂的制备原理和方法；2. 掌握酚醛树脂制备的实验步骤；3. 分析实验结果，了解酚醛树脂的性能。
二、实验原理酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸性或碱性催化剂的作用下，通过缩聚反应生成的高分子化合物。
实验中，苯酚与甲醛在酸性催化剂的作用下，首先发生加成反应，生成酚醛树脂的低聚物；然后，低聚物进一步发生缩聚反应，生成酚醛树脂。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：试管、烧杯、胶头滴管、酒精灯、石棉网、三脚架、药匙、玻璃棒、天平、量筒；2. 试剂：苯酚、40%甲醛溶液、浓盐酸、乙醇。
四、实验步骤1. 准备实验器材，检查仪器是否正常；2. 称取苯酚，用乙醇溶解，配制成苯酚溶液；3. 称取适量浓盐酸，加入烧杯中，配制成酸性催化剂；4. 将苯酚溶液倒入试管中，加入酸性催化剂；5. 将装有苯酚溶液和酸性催化剂的试管置于酒精灯上加热，保持温度在60-70℃；6. 慢慢滴加甲醛溶液，控制反应速度，使反应时间控制在1小时；7. 反应结束后，将产物倒入烧杯中，加入适量的水，搅拌，使产物沉淀；8. 将沉淀物过滤，用乙醇洗涤，晾干；9. 称量产物，计算产率；10. 分析实验结果，了解酚醛树脂的性能。
五、实验结果与分析1. 产物外观：酚醛树脂为颗粒状，颜色为淡黄色；2. 产物产率：实验所得酚醛树脂产率为85%；3. 产物性能：酚醛树脂具有耐热、耐酸、耐碱、绝缘、阻燃等性能。
六、实验总结1. 通过本次实验，掌握了酚醛树脂的制备原理和方法，了解了酚醛树脂的性能；2. 在实验过程中，要注意控制反应条件，确保实验结果的准确性；3. 酚醛树脂具有广泛的应用前景，为进一步研究酚醛树脂的改性及应用提供了基础。
七、注意事项1. 实验过程中，注意安全，避免接触皮肤和眼睛；2. 操作过程中，保持实验环境的整洁，避免交叉污染；3. 实验结束后，妥善处理废弃物，保护环境。
酚醛树脂的制备原理
酚醛树脂的制备原理
酚醛树脂的制备原理主要包括以下几个步骤：
1. 酚和甲醛的缩聚反应：将适量的酚和甲醛按照一定的摩尔比例混合，并在适当的温度条件下进行缩聚反应。
甲醛作为缩聚剂，能够和酚发生醛缩反应，产生醛缩产物。
这个反应通常在碱性条件下进行，以促进反应的进行。
2. 醛缩产物的聚合：醛缩产物会在酸性条件下发生交叉缩聚反应，即与其他醛缩产物发生缩聚反应，形成聚合物链。
这个过程中的交联反应增加了产物的极度稳定性和耐热性。
3. 网络结构形成：在酚醛树脂的制备过程中，通过控制反应温度和使用交联剂，可以形成三维网络结构。
这种网络结构使得酚醛树脂具有优良的物理性质和化学稳定性。
4. 固化：制备完成的酚醛树脂需要进行固化处理，以进一步提高其性能。
固化通常通过加热、加压或添加固化剂进行。
这个过程能够增强酚醛树脂的硬度、强度和耐磨性。
通过以上步骤，酚醛树脂的制备原理实现了酚和甲醛的缩聚反应以及醛缩产物的交联反应，最终形成坚固耐用的树脂材料。
酚醛树脂的制备
酚醛树脂的制备
酚醛树脂的制备主要通过酚和醛在催化剂的作用下进行缩聚反应。
具体步骤如下：
1.原料准备：通常使用的原料包括苯酚、甲醛、催化剂（如盐酸、
磷酸、草酸或氢氧化铵）等。
2.缩聚反应：在催化剂的催化下，苯酚和甲醛进行缩聚反应，生成
线型或体型的高分子树脂。
反应过程中，酚与醛的摩尔比会影响产物的类型和性能。
当摩尔比大于或等于1时，生成线型树脂；
小于1时，生成多羟甲基酚衍生物。
3.反应条件：反应通常在70-100℃的温度下进行，反应时间一般为
2-6小时。
催化剂的加入方式会影响反应的速率和产物的性质。
例如，使用盐酸、磷酸、草酸作催化剂时，反应介质pH为0.5～1.5，有利于线型树脂的生成。
4.脱水过程：反应完成后，需要进行脱水处理。
脱水可以在常压或
减压下进行，最终脱水温度为140～160℃，树脂分子量为500～900。
5.醇溶性酚醛树脂的制备：在特定的配方和工艺条件下，苯酚与甲
醛反应生成醇溶性酚醛树脂。
例如，将熔化的苯酚加入反应釜中，加入甲醛溶液和催化剂，然后在特定的温度下进行反应，最终得到醇溶性酚醛树脂。
6.其他改性酚醛树脂：除了醇溶性酚醛树脂，还有聚乙烯醇改性酚
醛树脂、三聚氰胺改性酚醛树脂等，这些改性树脂具有不同的性能和用途。
7.需要注意的是，实验过程中使用的苯酚和甲醛的量应严格控制，
以避免反应过度或不足。
此外，实验结束后，反应容器需要清洗，以去除残留的化学物质。
酚醛树脂详细制备流程
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酚醛树脂的制备
酚醛树脂的制备酚醛树脂的制备受很多因素影响，其中原料摩尔比、催化剂种类和用量、反应温度和投料方式等，对酚醛树脂的反应速度、产物结构和质量都有很大影响。
一、苯酚与甲醛摩尔比的影响苯酚与甲醛的摩尔比影响历程反应和分子结构，在酸性催化反应中，当甲醛的摩尔比小于苯酚时，不能形成足够的羟甲基，使缩合反应进行到一定程度便停止。
在碱性催化反应中，当甲醛摩尔数小于苯酚时，又有部分苯酚以游离状态存在于树脂中，反应不完全。
从酚醛树脂较理想的结构考虑，作为热固性树脂苯酚的麻尔数应略小于甲醛的摩尔数。
苯酚与甲醛的摩尔比反应，主要是生成邻甲基酚和对羟甲基酚，其中对羟甲基酚含量居多。
苯酚与甲醛的摩尔比为1：2以上时以生成二羟基酚和三羟基酚为主。
苯酚与甲醛的摩尔比不同树脂平均相对分子质量也不相同，摩尔比越大树脂平均相对分子质量越大，苯酚与甲醛摩尔比同树脂平均相对分子质量的关系苯酚与甲醛摩尔比1:1.11:1.21:1.31:1.41:1.51:1.61:1.7树脂平均分子量228256291334371437638对于不同用途的酚醛树脂,应控制苯酚与甲醛的不同摩尔比,胶合板用的树脂最好是1:(1.4~1.5)，收率高游离酚少；浸渍用的酚醛树脂，摩尔比应为1：(1.1~1.3),树脂平均相对分子质量秒渗透性好作为耐水增强的酚醛树脂要示平均相对分子质量大一些游离酚尽量减少摩尔比一般为1：2.0左右。
苯酚与甲醛的摩尔比亦影响树脂的反应速度和固化时间摩尔比越大即甲醛用量增大树脂反应速度越快固化时间缩短而粘度下降储存稳定性变差。
苯酚与甲醛摩托车尔比对树脂物化性质的影响如表。
苯酚与甲醛摩尔比固体含量/%粘度（涂-4）/S 游离苯酚/%可被溴化物/% 1:2.01:2.11:2.31:2.545.647.245.747.6302325170. 174 0.11413.413.812.913.0二、催化剂的影响催化剂的性质、种类、用量对树脂反应速度、固化速度和产物都有影响。
酚醛树脂的合成
N CH2 CH2 CH2
CH2 O O CH2 CH2 O
N CH2 CH2 N N CH2
六次甲基四胺
三聚甲醛
4
6.5 体型缩聚
固化后的结构式可粗略地表示为
OH CH2 CH2 N OH CH2 CH2 CH2 OH OH CH2
CH2
N
CH2 OH
OH
CH2 N CH2 OH
5
6.5 体型缩聚
⑵ 碱法酚醛树脂树脂的合成 ① 碱法酚醛树脂树脂预聚体的合成 碱法酚醛树脂是以苯酚和甲醛为原料,以碱NaOH 或 Ba(OH)2 为催化剂控制 pH 值>7 ,甲醛过量. 苯酚：甲醛=1 ： 1.5 （物质的量） 催化剂 NaOH 的用量为（苯酚质量的）1% ～ 5% , Ba(OH)2 的用量为 3% ～ 6% ；反应温度为 80 ℃～ 95 ℃。 为防止产生凝胶而造成事故，应经常取样分析，测定试 样的固化时间,根据固化时间判断反应终点. 产品应处于甲阶聚合物阶段。 碱法酚醛树脂常温下是棕色的液体，能溶于乙醇中由于 其含有过量的羟甲基，常温下会慢慢固化而变为固态的体型 缩聚物，固化时不需要固化剂。有关的化学反应如下
OH
130℃~150℃
CH2OH
OH CH2 O CH2 OH + H2O CH2OH
9
6.5 体型缩聚
固化后的结构式可表示为 OH
CH2 CH2 CH2 CH2 OH OH CH2 OH CH CH
OH CH2 CH2 CH2 OH CH2 O CH2
O CH2 CH2OH OH CH2 CH2 OH
6.5醛树脂有两种:酸法酚醛树脂和碱法酚醛树脂。
⑴ 酸法酚醛树脂的制备
酚醛树脂制备
酚醛树脂制备酚醛树脂制备是一种常用的树脂制备方法，它以酚醛为主要原料，将其与不同的有机酸、酯类和其他醚酮类物质进行反应，在加热条件下制备而成。
酚醛树脂通常由一些活性氢基团（如羧基、醛基、酰基和酯基）和环状结构（如聚酰胺和芳香族双环）构成，具有优异的耐热性、耐化学性和耐磨性等特性，是一种重要的工程材料。
酚醛树脂的制备方法主要有三种：固相聚合法、溶剂聚合法和离子交换法。
其中，固相聚合法是最常用的，它采用液化气体作为催化剂，将原料和催化剂混合放入反应釜中，在加热和搅拌条件下，持续反应至所需的粘度，然后放凉即可成型。
此外，溶剂聚合法也可用于制备酚醛树脂，但这种方法的效率较低，并且存在污染的风险。
最后，离子交换法是一种非常有效的制备酚醛树脂的方法，它通过添加催化剂，以交换的方式使原料形成新的结构，从而实现有效的反应。
酚醛树脂的制备中，原料是至关重要的，一般包括酚醛、有机酸、酯类和其他醚酮类物质。
其中，酚醛是所需物质最多的，它是一种由醛和芳香族胺基酸组成的有机化合物，具有适度的高温稳定性，可以抗腐蚀，可以与其他物质容易反应，具有优异的加工性能。
有机酸是另一种重要的原料，它可以与酚醛发生反应，并且可以与其他物质形成缩合物，从而使酚醛树脂具有更好的性能。
酯类和醚酮类物质也是制备酚醛树脂的重要原料，它们可以与酚醛和有机酸发生反应，从而增加树脂的粘度。
另外，催化剂也是必不可少的，它可以促进反应，提高反应速度，减少常温下反应时间，并且可以降低反应温度，从而节省能源。
常用的催化剂有液氨、甲醛、磷酸酯和溴化物等，它们对不同的原料具有不同的催化作用。
除此之外，反应温度也是影响酚醛树脂制备的重要因素，一般情况下，反应温度越高，反应速度越快，但太高的温度也会使反应产物失去稳定性，从而影响树脂的性能。
因此，在实际制备中，需要根据不同原料及其反应温度选择合适的温度，以达到理想的效果。
最后，反应时间也是酚醛树脂制备过程中需要考虑的因素，一般情况下，较高的反应温度可以节省反应时间，但过长的反应时间会使反应产物失去稳定性，从而影响树脂的性能。
酚醛树脂的合成实验报告
一、实验目的1. 了解酚醛树脂的合成原理及过程；2. 掌握酚醛树脂的制备方法及工艺条件；3. 探究不同反应条件对酚醛树脂性能的影响。
二、实验原理酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸性或碱性催化剂的作用下，通过缩聚反应生成的一种热固性树脂。
在酸性条件下，苯酚过量时生成线型热塑性树脂；在碱性条件下，甲醛过量时生成体型热固性树脂。
本实验采用碱性催化合成酚醛树脂，通过调节反应条件，合成出具有良好性能的酚醛树脂。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：苯酚、甲醛、氢氧化钠、六亚基四胺、硼酸、豆油、顺丁烯二酸酐等；2. 实验仪器：三口烧瓶、回流装置、水溶锅、搅拌器、温度计、pH计、分析天平、滴定管、玻璃棒等。
四、实验步骤1. 称取苯酚117g与75.6g硼酸反应，制备硼酸酚脂；2. 将甲醇152g、氢氧化钠6.2g加入装有回流装置的三口烧瓶中，混合搅拌后，用水溶锅控制温度为90℃左右进行加热；3. 在500mL三颈瓶中加入85.7g精制豆油，搅拌，加热至120℃，一次加入顺丁烯二酸酐15.9g，升温至190～200℃时，保温2h；4. 测定反应后溶液的溶水比，合格后降温出料；5. 在500mL三颈瓶中加入85.7g精制豆油，搅拌，加热至120℃，一次加入顺丁烯二酸酐15.9g，升温至190～200℃时，保温2h；6. 测定水溶性并分析酸值，加入自制的酚醛树脂82.7g，升温至230～240℃时，保温1h；7. 取样测水溶性并分析酸值，酸值在30～40mgKOH/g之间并水溶时，降温至200℃反应1h关炉；8. 反应后的产物用草酸调整其pH值为7.5左右，然后过滤脱盐；9. 向溶液中加入10g左右的六亚甲基四胺，适当加热搅拌使六亚甲基四胺完全溶解，即制得水溶性改性酚醛树脂涂料。
五、实验结果与分析1. 反应温度对酚醛树脂性能的影响：实验结果表明，随着反应温度的升高，酚醛树脂的固化速度加快，但性能略有下降。
在90℃左右时，酚醛树脂的性能较好。
酚醛树脂
酚醛树脂1）合成方法酚醛树脂是由酚类，醛类，催化剂合成的。
酚醛树脂分热固性和热固性两种，其合成方法是不一样的。
1.热塑性酚醛树脂的合成：A热塑性酚醛树脂通常情况先是用苯酚与甲醛以摩尔比大于1的用量在较强酸性（pH<3）催化剂如盐酸、苯磺酸存在下缩聚反应制得的。
热塑性酚醛树脂是在酸性介质中，由甲醛于三官能度的酚，如苯酚，间甲酚，间苯二甲酚等，或与双官能度酚，如邻甲酚，对甲酚，2,3-二甲酚等缩聚而成。
采用三管管能度的酚，则酚必须过量，若酚的量少，则也会生产热固性树脂，酚量增加则会使树脂分子量降低。
在酸性介质中，羟甲基与羟甲基或羟甲基与酚环上的氢原子的反应速度，相比醛与酚的加成反应速度略快，热塑性酚醛树脂的生成过程是通过羟甲基衍生物阶段而进行的，同时羟甲基彼此间的反应速度总小于羟甲基与苯酚邻位或对位上氢原子的反应速度。
所以热塑性酚醛树脂主要是由于苯酚多于甲醛，反应生成双羟基苯甲烷（二羟基二苯基甲烷）的中间体，其反应方程式如下热塑性酚醛树脂由于在缩聚过程中甲醛量不足，树脂分子量只能增长到一定程度<1>反应历程在强酸的条件下，甲醛形成正碳离子，攻击苯酚中的电子云密度较高的对位和邻位，生成羟甲基酚，然后与苯酚缩合，形成羟基苯甲烷。
由于缩聚反应速度大于副反应速度，故形成线性树脂，随分子量增大，反应速度减小，达到可逆平衡。
<2>热塑性酚醛树脂的分子结构热塑性酚醛树脂的分子结构与合成方法有关，通常在强酸的条件下，缩聚反应主要是通过酚羟基的对位来实现，因为对位较活泼。
因此，热塑性酚醛树脂分子上的酚环主要是通过对位相连。
<3>反应介质pH值大小的影响副反应和缩聚反应都容易在对位上发生。
pH越小，在邻位上反应性就越大。
邻对位的反应性直接影响到树脂的固化速度。
固化速度的快慢，在工业生产上有很重要的意思，它直接影响到酚醛树脂制品的成型和制品的加工效率。
<4>反应催化剂的种类与用量的影响酸量越多或酸性越强越容易产生正碳离子，则反应速度越大，树脂的平均分子量越高。
酚醛树脂
氨水是最常用的一种较弱的无机碱性催化剂 缺点： 反应温度较高，导致树脂的反应不均匀、缩合程度较大、相对分子质量较高且容易 出现乳化分层等现象。 除了具有催化作用外，本身还参与树脂的合成反应，形成的含氮化合物(如二、三羟 甲基胺等)极性较弱、难溶于水，更容易造成树脂的乳化分层，使PF的水溶性变差。 体系中须加入大量的酒精作为溶剂来溶解树脂，不仅增加了生产成本，而且在树脂 的干燥固化过程中会产生污染环境的挥发物。 碱金属或碱土金属氢氧化物 优点：对苯酚的羟甲基化反应有很强的催化效果，可以得到羟甲基含量高、水溶性较好 的PF 缺点：a、金属离子残留在树脂产物中不易除去，从而对树脂的介电性能影响较大。 b、若使用氢氧化钠作为催化剂时，钠离子需采用沉淀法分离出去； 但是也有人认为即使钠离子残留在树脂体系中，它在PF中可以形成某种形式的配位体， 不会影响PF的介电性能和化学稳定性。 研究结果： （1）用Zn，Ca，Mg和Mn等二价金属离子使苯酚邻位羟甲基化比例提高，未固化树脂 的自由对位增多，因而固化速率加快。 （2）采用复合催化剂和先进的缩聚工艺制取了低毒、快速固化的PF胶粘剂，将其用于 制造室外级胶合板、刨花板和中密度纤维板时，可以采用与脲醛树脂(UF)胶粘剂相近的 热压温度和热压时间。 （3）同时使用某种叔胺类化合物和少量氢氧化钡作为合成水溶性PF的催化剂，在适宜 的反应条件下，可制得游离酚含量和游离醛含量均较低的水溶性PF
3、硼酸+有机硅
张天才、吉法祥等采用硼酸和有机硅预聚物对酚醛树脂进行改性，合成了固 化温度为180℃－200℃的硼硅改性酚醛树脂。无机元素硼以分子键的形式键 入酚醛树脂链中，有机硅预聚物与酚醛树脂形成了一种嵌段结构的共聚物， 使酚醛树脂分子局部具有了IPN结构，提高了酚醛树脂的热稳定性。实验表 明：该酚醛树脂临界氧指数达46.8%，高于绝大部分树脂，具有优异的阻燃 性。 4、强酸弱碱盐催化剂
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
制备酚醛树脂的化学方程式(一)
制备酚醛树脂的化学方程式(一)制备酚醛树脂的化学方程式1. 酚醛树脂的定义酚醛树脂是一种合成树脂，由酚和甲醛（或其他醛类化合物）经过缩聚反应制得。
它具有优良的耐热性、耐溶剂性和电气绝缘性，被广泛应用于胶粘剂、涂料、绝缘材料等领域。
2. 酚醛树脂的制备方法酚醛树脂的制备方法有多种，其中最常用的是酸催化法和碱催化法。
下面分别列举两种方法的化学方程式，并进行详细解释。
酸催化法酸催化法是通过酸性催化剂促使酚和甲醛发生缩聚反应，形成酚醛树脂。
方程式酚醛树脂的制备方程式可以表示为：nC6H6O + mCH2O → (C6H6O)n(CH2O)m + H2O其中，n和m分别表示酚和甲醛的摩尔比例。
在酸催化法中，常用的酸催化剂有硝酸、盐酸、硫酸等。
这些酸能够提供质子（H+），以促使酚和甲醛中的羟基（-OH）和羰基（C=O）发生缩合反应。
反应过程中，除了生成酚醛树脂外，还会产生水分子作为副产物。
碱催化法碱催化法是通过碱性催化剂促使酚和甲醛发生缩聚反应，形成酚醛树脂。
方程式酚醛树脂的制备方程式可以表示为：nC6H6O + mCH2O + 2NaOH → (C6H6O)n(CH2O)m + 2H2O + 2 NaCl其中，n和m分别表示酚和甲醛的摩尔比例。
反应中的氢氧化钠（NaOH）起到碱性催化剂的作用，促使酚和甲醛发生缩合反应。
反应过程中还会产生氯化钠（NaCl）作为副产物。
解释说明在碱催化法中，碱性催化剂如氢氧化钠能够提供氢氧根离子（OH-），以促使酚和甲醛中的羟基（-OH）和羰基（C=O）发生缩合反应。
与酸催化法类似，反应过程中也会产生水分子作为副产物。
以酚醛树脂制备方程式为基础，以下是一些具体的例子：酚醛树脂（酸催化法）的制备例子方程式：2C6H6O + CH2O → (C6H6O)2(CH2O) + H2O解释：在此例中，通过将两个酚分子（C6H6O）和一个甲醛分子（CH2O）进行酸催化缩聚反应，生成了一个酚醛树脂分子（(C6H6O)2(CH2O)）。
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2.实验时苯酚和甲醛的用量、加热时间的长短、温度的高 低、催化剂的种类等，对生成物的粘度、硬度、颜色都影 响。实验中只要观察到有剧烈的反应发生，有粘稠的呈固 态的树脂生成就可以了。
3.生成的酚醛树脂应趁热取出，以防生成物冷凝在瓷坩埚 里不易取出。
思考题 1.实验中为何要加入氨水？ 2.实验中化。
将上述树脂在研钵中研碎，并加入2g六次甲基四 胺，混匀后，装入在一个作为模具用的内壁涂薄 层油小铁盒(或其它适当金属容器)里，把铁盒密 闭压紧后放在413K烘箱中加热20min(如没有烘箱， 可以在小火上缓缓烘烤)，然后从烘箱中取出令其 自然冷却。打开容器取出产品。
[备注]
1.甲醛跟苯酚的缩聚反应，可以不用温度计而用沸水浴代 替。
1.树脂的合成。
在圆底烧瓶中放入15mL甲醛溶液，再加入15g苯酚，微热， 使苯酚全部溶解，混合均匀后，再加入8mL40%NaOH， 摇匀。
安装好仪器，沸水浴加热，使其回流并时时轻轻摇动烧瓶。 加热30-40min，停止加热。将浅棕红色油状液体转移到瓷 坩埚中加热，蒸去水分以及未反应完的甲醛和苯酚。加热 时，要用玻璃棒不停地搅拌，防止局部过热。要经常用玻 璃棒蘸取少许液体，令其冷却后，如果变脆，停止加热。 冷却后所得硬而脆的固体物质，即为热塑性酚醛树脂。
酚醛树脂的制备
[原理]
在加热和催化剂存在的条件下，苯酚跟甲醛的分 子间发生反应，脱去水分子，然后，苯酚、甲醛 反应的生成物再互相缩合联接起来，逐渐成为高 分子物质。
[用品]
1.仪器：圆底烧瓶(150mL)、电子天平、瓷坩埚、 铁架台、石棉网、温度计、量筒、玻璃棒。 2.试剂：苯酚、37%甲醛溶液、40%NaOH。