酚醛树脂类胶粘剂
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歧化反应——自身起氧化还原反应。
H
2
CH O
醛
NaOH
+ H C ONa
CH3OH
O
酸
醇
4.与氨起缩合反应
+ 6 CH2O
4 NH3
+ (CH2)6N4
6 H2O
浓氨水
六 次甲 基四 胺
氯 化铵
乌洛 托品
优 洛 托品
六次甲基四胺的作用:
① 在制胶中起缓冲剂的作用;
② 在胶液贮存中延长贮存期;
OH
可溶于水、醇、醚、甘油,难溶于苯等。
五、甲醛(formaldehyde)
分子式:HCHO 或 CH2O 分子量:30.03 沸点-19.5℃.
分子结构式:
HC H
O
甲醛在常温下是气体的,甲醛气溶于水 中,形成含量为35—40%的甲醛水溶液,俗 称“福尔马林”formalin。
甲醛性质: 1.甲醛具有毒性。 2.甲醛能使蛋白质变性凝固,致使生物 死亡。 3.歧化反应
OH
OH
OH
OH
+ CH2OH
CH2OH
OH H2O
CH2 CH2OH
亚甲基(次甲基)键连接(架桥)
② 羟甲基酚之间缩聚 a)
OH
+ CH2OH
或
OH
CH2OH
OH
OH- 或
-H2O
CH2OH
OH CH2
OH CH2OH
OH
OH
CH2
CH2OH
b)
OH
+ CH2OH
CH2OH
OH CH2OH
① 酚醛树脂加添加剂调制而成;
酚醛树脂 + 添加剂
酚醛树脂胶粘剂
② 酚醛树脂直接作胶。
二、酚醛树脂的分类
1.按状态分:
溶液状(水溶性、醇溶性、水醇溶性)
粉末状
胶膜状
2.按固化温度分:
高温固化(130-150℃)
中温固化(100-105℃)
低温固化(常温固化、酸固化)
(20-30℃)
+ CH2O
H2O
HO CH2 OH
甲 二醇
甲醛自身聚合成多聚甲醛
低温
n CH2O
50 ℃
( CH2 O )n
白色
一般甲醛的聚合倾向是:
时间越长;温度越低;浓度越高 → 越易聚合。 甲醛中加入甲醇,是起“阻聚剂”的
作用,一般用量为6-12%。 6.氧化反应 2 HCHO + O2 → 2 HCOOH 贮存时间越长,酸性越大,pH值越低。
OH Br
Br
3.常温下少量溶于水,84℃下能以任何 比例溶于水。
4.可溶于乙醇、乙醚、丙三醇、冰醋酸、 脂肪酸、松节油等有机溶剂中。
5.可溶于甲醛水溶液、碱水溶液。
二、甲酚 分子式: CH3C6H4OH 分子量: 甲酚有三种同分异构体:
108.1
OH
OH
OH
CH3
邻 -甲 酚
CH3
间 -甲 酚
OH
+H C H O
加成
OH
OH
CH2OH 或
CH2OH
生成邻位或对位的羟甲基酚(一羟甲基酚)
(单元酚醇)
OH CH2OH
或
OH
CH2OH
一 羟 甲 基酚 (一 元 酚醇 )
CH2O
HOH2C
OH CH2OH
或
OH
CH2OH
CH2OH
二羟 甲 基酚 (多 元 酚醇 )
CH2O
OH
HOH2C
CH2OH
③ 在调胶中延长胶的适用期。
贮存期:在室温条件下,胶粘剂仍能保 持其操作性能和所规定的质量指标的存放时 间。
适用期(活性期、生活期、生活力): 胶液加入固化剂(或其他助剂)调制后,在 室温条件下能维持其可用性能的时间。
固化时间:胶液调成后,在一定温度下, 胶液变成固体状态所需的时间。
5.聚合反应 与水生成水合物(甲醛溶于水)
CH3
对 -甲 酚
为暗黑色液体,在水中的溶解度低于苯酚,能溶于碱 水溶液、乙醇和乙醚,毒性和腐蚀性与苯酚相似。
三、二甲酚
分子式:(CH3)2C6H3OH 分子量:122
有六种同分异构体、油状物、有毒。
四、间苯二酚
分子式:C6H4(OH)2 分子量:110.12
结构式:OH
熔点:118℃,结晶状
结构式: OH
熔点 40.9℃
结晶状
有特殊的气味,有腐蚀性和刺激性
苯酚的化学性质:
1.弱酸性
这是最显著的特点,但它的酸性比 与强碱能生成盐。
H2CO3弱,
+ OH
NaOH
+ ONa H2O
酚钠
+ + ONa H2O CO2
碳酸
+ OH NaHCO3
2.与溴水反应
OH
2
+ 3 Br2
2 Br
CH2OH
三羟 甲 基酚 (多 元 酚醇 )
∴ 苯酚+甲醛 加成 各种羟甲基酚 加成产物:各种羟甲基酚的混合物。
说明: ① 甲醛与苯酚反应是发生在酚羟基的邻
对位。 ② 苯酚与甲醛Байду номын сангаас成反应后形成了羟甲基。
2.缩聚反应 各种羟甲基酚缩聚反应形成树脂 缩聚形式: ① 羟甲基酚与苯酚缩聚;
第二章 酚醛树脂类胶粘剂(PF) phenol formaldehyde resin adhesives
第一节 酚醛树脂胶简介 一、酚醛树脂与酚醛树脂胶 1.酚醛树脂(PF) 酚类与醛类在碱性或酸性条件下经过缩
聚反应所得到的一种高分子化合物。 酚类 + 醛类 → 高分子化合物(酚醛树脂)
2.酚醛树脂胶
3.按用途分:
胶接用、浸渍用
三、酚醛树脂的性能
优点: ① 胶合强度高,耐水性好,属高级耐水性胶; ② 高温高湿下耐久性好; ③ 耐腐、耐酸、耐化学药品性好; ④ 能与多种树脂混合使用。 缺点: ① 固化条件高,易透胶,胶层颜色深、脆; ② 成本较高,毒性较大。
四、酚醛树脂胶的用途
-
OH -H2O
OH
OH
CH2 O CH2
CH2OH
二亚甲基醚键连接
③ 单体与多聚体之间的缩聚。
④ 多聚体与多聚体之间的缩聚。
说明:
① 连接形式:亚甲基键(次甲基键)
或二亚甲基醚键;
② 在OH-条件下,缩聚体以亚甲基键(-CH2-) 的形式连接为主;在一定的条件下,二亚甲基
六、糠醛 分子结构式:
HC CH H C C CHO
O
分子量:96 熔点:-36℃ 沸点:162℃
简式 :
CHO O
第三节 酚醛树脂的合成原理
一、热固性酚醛树脂的合成原理
条件:碱性 摩尔比 F/P>1
1.加成反应(以苯酚和甲醛为例)
苯酚与甲醛加成反应可形成5种羟甲基酚
(加成产物、初产物)
1.胶接用: 胶合板(水泥模板、航空板、扬谷板等) 层压板(轴承、无声齿轮、梭子、打梭 板、
侧板等) 纤维板(瓦楞板、硬纤板、室外型板) 刨花板(定向板、室外型板) 2.浸渍用:塑贴板、竹胶板
第二节 酚醛树脂的原料
一、苯酚(石炭酸、酚、phenol)
分子式:C6H5OH 分子量: 94
H
2
CH O
醛
NaOH
+ H C ONa
CH3OH
O
酸
醇
4.与氨起缩合反应
+ 6 CH2O
4 NH3
+ (CH2)6N4
6 H2O
浓氨水
六 次甲 基四 胺
氯 化铵
乌洛 托品
优 洛 托品
六次甲基四胺的作用:
① 在制胶中起缓冲剂的作用;
② 在胶液贮存中延长贮存期;
OH
可溶于水、醇、醚、甘油,难溶于苯等。
五、甲醛(formaldehyde)
分子式:HCHO 或 CH2O 分子量:30.03 沸点-19.5℃.
分子结构式:
HC H
O
甲醛在常温下是气体的,甲醛气溶于水 中,形成含量为35—40%的甲醛水溶液,俗 称“福尔马林”formalin。
甲醛性质: 1.甲醛具有毒性。 2.甲醛能使蛋白质变性凝固,致使生物 死亡。 3.歧化反应
OH
OH
OH
OH
+ CH2OH
CH2OH
OH H2O
CH2 CH2OH
亚甲基(次甲基)键连接(架桥)
② 羟甲基酚之间缩聚 a)
OH
+ CH2OH
或
OH
CH2OH
OH
OH- 或
-H2O
CH2OH
OH CH2
OH CH2OH
OH
OH
CH2
CH2OH
b)
OH
+ CH2OH
CH2OH
OH CH2OH
① 酚醛树脂加添加剂调制而成;
酚醛树脂 + 添加剂
酚醛树脂胶粘剂
② 酚醛树脂直接作胶。
二、酚醛树脂的分类
1.按状态分:
溶液状(水溶性、醇溶性、水醇溶性)
粉末状
胶膜状
2.按固化温度分:
高温固化(130-150℃)
中温固化(100-105℃)
低温固化(常温固化、酸固化)
(20-30℃)
+ CH2O
H2O
HO CH2 OH
甲 二醇
甲醛自身聚合成多聚甲醛
低温
n CH2O
50 ℃
( CH2 O )n
白色
一般甲醛的聚合倾向是:
时间越长;温度越低;浓度越高 → 越易聚合。 甲醛中加入甲醇,是起“阻聚剂”的
作用,一般用量为6-12%。 6.氧化反应 2 HCHO + O2 → 2 HCOOH 贮存时间越长,酸性越大,pH值越低。
OH Br
Br
3.常温下少量溶于水,84℃下能以任何 比例溶于水。
4.可溶于乙醇、乙醚、丙三醇、冰醋酸、 脂肪酸、松节油等有机溶剂中。
5.可溶于甲醛水溶液、碱水溶液。
二、甲酚 分子式: CH3C6H4OH 分子量: 甲酚有三种同分异构体:
108.1
OH
OH
OH
CH3
邻 -甲 酚
CH3
间 -甲 酚
OH
+H C H O
加成
OH
OH
CH2OH 或
CH2OH
生成邻位或对位的羟甲基酚(一羟甲基酚)
(单元酚醇)
OH CH2OH
或
OH
CH2OH
一 羟 甲 基酚 (一 元 酚醇 )
CH2O
HOH2C
OH CH2OH
或
OH
CH2OH
CH2OH
二羟 甲 基酚 (多 元 酚醇 )
CH2O
OH
HOH2C
CH2OH
③ 在调胶中延长胶的适用期。
贮存期:在室温条件下,胶粘剂仍能保 持其操作性能和所规定的质量指标的存放时 间。
适用期(活性期、生活期、生活力): 胶液加入固化剂(或其他助剂)调制后,在 室温条件下能维持其可用性能的时间。
固化时间:胶液调成后,在一定温度下, 胶液变成固体状态所需的时间。
5.聚合反应 与水生成水合物(甲醛溶于水)
CH3
对 -甲 酚
为暗黑色液体,在水中的溶解度低于苯酚,能溶于碱 水溶液、乙醇和乙醚,毒性和腐蚀性与苯酚相似。
三、二甲酚
分子式:(CH3)2C6H3OH 分子量:122
有六种同分异构体、油状物、有毒。
四、间苯二酚
分子式:C6H4(OH)2 分子量:110.12
结构式:OH
熔点:118℃,结晶状
结构式: OH
熔点 40.9℃
结晶状
有特殊的气味,有腐蚀性和刺激性
苯酚的化学性质:
1.弱酸性
这是最显著的特点,但它的酸性比 与强碱能生成盐。
H2CO3弱,
+ OH
NaOH
+ ONa H2O
酚钠
+ + ONa H2O CO2
碳酸
+ OH NaHCO3
2.与溴水反应
OH
2
+ 3 Br2
2 Br
CH2OH
三羟 甲 基酚 (多 元 酚醇 )
∴ 苯酚+甲醛 加成 各种羟甲基酚 加成产物:各种羟甲基酚的混合物。
说明: ① 甲醛与苯酚反应是发生在酚羟基的邻
对位。 ② 苯酚与甲醛Байду номын сангаас成反应后形成了羟甲基。
2.缩聚反应 各种羟甲基酚缩聚反应形成树脂 缩聚形式: ① 羟甲基酚与苯酚缩聚;
第二章 酚醛树脂类胶粘剂(PF) phenol formaldehyde resin adhesives
第一节 酚醛树脂胶简介 一、酚醛树脂与酚醛树脂胶 1.酚醛树脂(PF) 酚类与醛类在碱性或酸性条件下经过缩
聚反应所得到的一种高分子化合物。 酚类 + 醛类 → 高分子化合物(酚醛树脂)
2.酚醛树脂胶
3.按用途分:
胶接用、浸渍用
三、酚醛树脂的性能
优点: ① 胶合强度高,耐水性好,属高级耐水性胶; ② 高温高湿下耐久性好; ③ 耐腐、耐酸、耐化学药品性好; ④ 能与多种树脂混合使用。 缺点: ① 固化条件高,易透胶,胶层颜色深、脆; ② 成本较高,毒性较大。
四、酚醛树脂胶的用途
-
OH -H2O
OH
OH
CH2 O CH2
CH2OH
二亚甲基醚键连接
③ 单体与多聚体之间的缩聚。
④ 多聚体与多聚体之间的缩聚。
说明:
① 连接形式:亚甲基键(次甲基键)
或二亚甲基醚键;
② 在OH-条件下,缩聚体以亚甲基键(-CH2-) 的形式连接为主;在一定的条件下,二亚甲基
六、糠醛 分子结构式:
HC CH H C C CHO
O
分子量:96 熔点:-36℃ 沸点:162℃
简式 :
CHO O
第三节 酚醛树脂的合成原理
一、热固性酚醛树脂的合成原理
条件:碱性 摩尔比 F/P>1
1.加成反应(以苯酚和甲醛为例)
苯酚与甲醛加成反应可形成5种羟甲基酚
(加成产物、初产物)
1.胶接用: 胶合板(水泥模板、航空板、扬谷板等) 层压板(轴承、无声齿轮、梭子、打梭 板、
侧板等) 纤维板(瓦楞板、硬纤板、室外型板) 刨花板(定向板、室外型板) 2.浸渍用:塑贴板、竹胶板
第二节 酚醛树脂的原料
一、苯酚(石炭酸、酚、phenol)
分子式:C6H5OH 分子量: 94