酚醛树脂

酚醛树脂

以酚类与醛类为原料，在催化剂作用下，缩聚而得到的树脂，统称为酚醛树脂。酚醛树脂是应用于工业上最早的一种合成树脂。

由于它原材料来源丰富，合成工艺简单，成本较低，而且具有良好的化学性能、物理性能、力学性能和电气绝缘性能，具有广泛的用途。它可以根据不同的使用要求，合成各种使用性能的酚醛树脂，例如，可制成耐热纤维、黏合剂、泡沫塑料等。

酚醛纤维

酚醛纤维具有优异的阻燃、抗烧蚀、高热稳定性和吸声等特性，得到了广泛应用。酚醛纤维是过量的苯酚与甲醛反应生成直线性酚醛树脂，酚醛树脂经熔融纺丝，在酸和醛的混合液中固化形成不溶不熔纤维。纺出纤维的固化反应，就是此聚合物纤维原丝在酸催化作用下进一步同甲醛发生的加成缩合反应，生成亚甲基桥键-CH2-和亚甲基醚键-CH2OCH2-化合物。

(l)酚醛纤维的制备在草酸催化作用下，使过量苯酚与甲酸反应，合成直线形热塑性酚醛树脂；进一步分馏，制备出软化点130℃、数均分子量2000和游

离酚含量小于0.3%的高纯可纺性热塑性酚醛树脂；再经熔融纺丝，纺制成平均

直径1Oum的纤维；将初生纤维固定在石墨夹板上，浸入盛有甲醛和盐酸水溶液的固化液的反应器内，按一定的升温速率升温至95℃，进行固化反应，得到酚

醛纤维。甲醛浓度、盐酸浓度、升温速率等因素对固化反应产生影响，最终影响酚醛纤维的性能。

(2)影响酚醛纤维性能的因素初生纤维的熔并温度随着甲醛浓度的增大而依次降低。其原因在于甲醛与酚醛树脂具有良好的相容性，甲醛的浓度越高，对酚醛树脂的渗透性越强；甲醛对酚醛树脂有显著的溶胀作用，并使其在甲醛浓溶液中的熔点降低。为提高+CH2OH在纤维内部的扩散速度，在+CH20H马初生纤维的液固反应体系中，选用高浓度的+CH30(18.5%)，即HCHO (37%)与HCl(37%)各50%相混合。将初生纤维置于18.5%的盐酸溶液中，按10℃／h的速率升温至95℃，并在此温度下恒温2h。初生纤维在反应结束后变成棕红色纤维，将此反应生成

物用热台显微镜和IR进行分析，结果表明，初生纤维经盐酸处理后亚甲基-CH2-和酚羟基-OH

吸收峰相对强度减少，出现了新的吸收峰芳香醚键C-O-C和芳香酮键C-C=O。这可能是初生纤维在强酸作用下酚羟基之间、酚羟基与亚甲基之间发生了脱水缩合反应，导致了芳环中取代基数目增多，交联程度提高，酚醛纤维熔点的提高，热台显微镜分析结果显示，经过HCl处理的酚醛纤维依然为可熔融物，这说明在盐酸作用下只能发生部分交联，发生高度交联化必须存在交联基因的供应体。

纤维内部芳环之间的交联基团越多，宏观上反应在力学性能上拉伸强度越高。在较低的酸浓度下，酚醛纤维拉伸强度随酸浓度的提高而增大，在酸浓度为12%

时达到最高点200MPa，随后又随酸浓度的增大而降低。HCl浓度越低(<12%)生成的+ CH2 OH浓度越低，交联程度低，强度也低。当酸浓度为3%时，经过长时间反应后，纤维仍是可溶纤维。而在酸浓度过高的情况下(>12%)，生成的+CH2OH 浓度高，纤维表面迅速交联形成致密的剪切层，阻止+CH20H扩散进入纤维内部，形成了从纤维外表到内部+CH2OH的浓度梯度，影响内部交联反应，导致纤维强度降低。在浓度为18.5%的酸溶液中所获得的纤维强度仅85MPa。随着升温速率的提高，酚醛纤维拉伸强度逐渐提高，在15.4℃／h达到最大值然后下降。其原因是，当升温速率太低(<15.4℃／h)时，纤维在低温段停留时间太长，LCH2OH 由表面到纤维内部的扩散速度太低，在纤维表面发生的交联反应使表面形成较致密的结构，以至于反应进行到第二阶段，即在较高的温度下+CH2OH很难逾越这一保护层进入纤维内部，由于纤雏内部缺乏+CH20H，交联程度较低，形成梯度效应。升温速度越低，这一梯度效应越明显。当升温速率小于4℃/h时，出现所谓的“皮芯”效应，纤维强度仅75MPa。当升温速率太高(>15.4℃/h)时，固化反应无论在低温还是高温段都未有足够的反应和扩散时间，因而固化交联反应发生的概率小，形成的交联基因也较少，导致拉伸强度降低，升温速度越高，纤维的强度越低，当升温速率大于30℃/h时，纤维表面由于来不及形成保护膜而发生熔并。在甲醛浓度为18. 5%，酸浓度为12%和升温速率为15.4℃/h的固化反应条件下，固化后的酚醛纤维获得了260MPa的最高拉伸强度。这一结果表明，只有在适当的条件下，足量的+CH2OH不仅与纤维的外层反应，而且扩散入纤维的内部，与纤维的内部进行交联反应，最终获得内外高度均匀交联的纤维。在甲醛浓度一定的条件下，盐酸浓度控制热交联反应，以及溶液中生成的+CH2OH的浓度。而+CH2OH浓度又影响着它与纤蚓外层芳环的反应速度和+CH20H由纤维表面到内部的扩散速度及与内层芳环的反应速度。如酸浓度太高，外表面交联反应太快，所形成的保护层必将阻碍+CH20H向纤维内部的扩散及交联。而酸浓度太低，外表面的交联反应速度太慢，

随反应的进行，温度的提高，外表面由于交联度不够，易产生熔并。另一方面，加热速度又影响着固化反应的时间，并通过影响过程温度间接地影响着扩散和交联反应速度。显然，只有当固化过程中纤维内部、外层的交联反应速度与总的交联时间达到最佳匹配时，才能获得高度均匀交联的纤维。

酚醛黏合剂

(l)高残碳酚醛树脂黏舍剂的合成目前，耐火材料用现有的黏合剂虽已竭尽所能，但仍不能满足用户对耐火材料质量提出的日益增高的要求。酚醛树脂具有原料复得、良好的耐热性及高强度等特点，从20世纪80年代已在耐火书料的生产中大量应用。酚醛树脂的残碳量直接影响着耐火材料的高温强度，获得高残碳的树脂是树脂生产厂家和耐火材料企业一致追求的目标。在酚醛树脂分子链中引入多环酚以及引入能够捕捉树雕高温裂解厦应所产生的自由基的添加剂，能够提高酚醛树脂的残碳量，但这将大大增加树脂的生产成本。河南省精细化工重点实验室在基本不增加生产成本的前提下，研究了醛酚摩尔比、催化剂6种、溶剂对酚醛树脂残碳量的影响，当采用碱金属碳酸盐作催刊剂，醛酚摩尔比在1.35—1.37时，

树脂具有最高的残碳量。采用最优化工艺合成的树脂比通用的树脂残碳量高4%～5%。由此合成的黏合剂应用于耐火材料的生产中，被认为是合适的黏合剂。

合成方法是：在反应釜中按比例加入苯酚和甲醛，升温至反应《度，在搅拌下1.5h内滴加入配制好的催化剂溶液，继续反应2h，降温，真空脱水，至所需要的黏度，加入溶剂，搅拌均匀后出料。所合成的酚醛树脂黏合剂主要理化指标如下：黏度(25℃)6—12Pa?s固含量80. 47%，残碳量C1 48. 6%，残碳量C2 60. 39%，水分<5%，灰分<0.5%。不同催化剂品种对黏合剂的残碳量有着较大的影响。在相同反应条件下，碱金属催化合成的树脂黏合剂与碱土金属催化的树脂黏合剂相比，具有更高的残碳量。要获得高残碳量的树脂黏合剂，应尽量选用碱金属催化剂，如碳酸钠、碳酸钾。

(2)耐温酚醛树脂黏合剂的合成作为人类历史上第一个工业化生产的合成树脂，酚醛树脂工业化已有近百年的历史，因其价格低廉，又具有良好的耐热、耐化学腐蚀和电气绝缘性能，因此是生产耐候、耐热性黏合剂的首选树脂。但纯粹的酚醛树脂存在脆性大、在高温下容易分解等缺陷，影响材料的使用性能。为满足某些场台的要求，需对酚醛黏合剂进行改性，而将环氧基团引入酚醛树脂的分子结构中是简单有效的方法之一。陕西科技大学化学与化工学院和西安交通大学环境与化学工程学院合成了具有一定相对分子质量的热塑性酚醛树脂，然后将环氧基团引入该分子结构中进行改性，所得黏合剂在250℃下长期使用性能稳定。

热塑性酚醛树脂的合成：

将一定比例的甲醛、苯酚置于反应釜中，在一定温度下搅拌一定时间，加入盐酸调节pH值，升温继续反应一定时间，每0.5h测一次含醛量，之后降低温度，保温、抽真空，得到淡黄色黏稠液体。制得的热塑性酚醛树脂中加入一定量的环氧氯丙烷，升温回流反应一定时间，缓慢加人一定量一定浓度的NaOH溶液，至体系由锈红色浊液变为浅红色浊液，降温抽真空脱水，继续滴加～定量NaOH溶液，保温回流，熟化、洗涤、减压回收环氧氯丙烷、真空烘箱中除水，最终得到淡黄色透明黏稠液体。线性酚醛树脂的合成条件：苯酚与甲醛的物质的量比例为0.7左右，在体系pH=1，温度为80℃的条件下反应2h，之后降低温度，减压脱除水分。环氧基团的引入：按苯酚的物质的量的1.18倍在上一步产物中加入环氧氯丙烷，升温至平稳回流，反应一定时间后加入一定量的NaOH溶液。NaOH与环氧氯丙烷的物质的量相等，先滴加其总量的80%（质量浓度40%），在2h左右滴完，至体系转为浅黄色浊液，减压脱水；继续滴加剩余的NaOH溶液(质量浓度7.5%)并回流，约0.5h滴完，之后再熟化2h。将清浊液分开，浊液用蒸馏水洗涤数次去盐，在真空烘箱中除去水分，产物为淡黄色透明黏稠液体。在最佳合成条件下得到的产品，剪切强度接近30MPa，凝破时间低于lOOs．能够长时间经历250℃的高温而性能稳定，说明该产品作为一种耐温黏合剂其性能是可靠的。

酚醛泡沫塑料

酚醛泡沫（phenoliC foam，简称PF）是一种性能优异的防火、隔热、隔声、轻质节能产品，其热导）、聚氨酯(PU)等泡沫所远远不及的，25mm厚的PF泡沫平板经受1700°C火焰喷射l0min后，仅表面略有炭化却烧不穿，既不会着火更不会散发浓烟和毒气，氧指数一般为35%～50%。PF泡沫长期使用温度可达到150℃，优于PS泡沫的80℃和PU泡沫的110℃，PF泡沫成本低廉，相当于PU

泡沫2/3。所以PF

泡沫的节能、防火效果和经济效益都很显著。

(1)可发泡性树脂制备在反应釜中按比例加入苯酚、37%的甲醛溶液，升温至40℃，在搅拌下用40%的氢氧化钠溶液调pH值到8～9之间，升温并控制温度在80～90℃之间，反应1.5h;用酸调节pH值到6.8～7.2，然后在70℃下真空脱水．至折射率为1. 57—1.58之间，冷至室温，出料，待发泡用。

(2)发泡工艺过程先预热可发泡性酚醛树脂(30℃)100份，然后加入表面活

性剂

1-10份、发泡剂5—20份、改性剂1～20份，搅拌1～3min，加入固化剂5～20份，剧烈搅拌后倒人模具中(30—40℃)，在室温或50～80℃下发泡即可得到产品。

固化剂也称酸性催化剂，如磷酸和苯磺酸；表面括性剂即气泡稳定剂，如硅酮和吐温系列；甲阶酚醛树脂含有10%～20%（质量分数）的水和少量游离甲醛，在发泡中可以起到发泡剂作用，但得到不规则大孔的泡沫，需加发泡剂。常用物理发泡剂为低沸点的挥发性液体，如氢氟烃、二氯甲烷和正戊烷等，还有固体发泡剂，如铝粉、Na2S03等；改性荆能提高酚醛泡沫强度、增强韧性等，如间苯

二酚、糖醛、多异氰酸酯、非反应型的填料等。

酚醛树脂改性

(1)耐热改性耐热性一直是酚醛树脂研究者关注的指标之一，许多研究者从分子结构、聚合工艺条件、共混材料等方面对其进行了研究，取得了一定成效，目前常用有机硅、聚合物、纳米粉体、金属及非金属离子等材料对酚醛树脂进行耐热性改性。

①有机硅改善酚醛树脂耐热性周重光等人将合成的树脂溶于丙酮，加入一定量自制有机硅低聚物，搅拌下升温至回流温度反应，脱去溶剂后得红褐色有机硅改性耐热酚醛树脂。此树脂在氮气中820℃的烧蚀成炭率可超过70%。

②酰亚胺改善酚醛树脂耐热性

阎业海等人将合成出的线性酚醛树脂与氢氧化钾、烯丙基氯反应．制得烯丙基化酚醛树脂；烯丙基化酚醛树脂在添加了反应性稀释剂后与双马来酰亚胺预聚，得到改性酚醛树脂(I)。树脂(I)与适量高温固化剂共混后得到改性酚醛树脂(Ⅱ)。

性能测试表明，改性树脂的热稳定性十分优良。树脂Ⅱ比树脂I表现得更为优异，其起始分解温度为416℃（树脂I，402℃），质量分数10%的失重温度为458℃

(树脂I，445℃)，500℃下的质量保持率82%（树脂I，80%），即使在700℃其质量保持率也高达54%（树脂I，51%）。该树脂同时还具有良好的加工性能，在注射温度下具有低黏度(0.25Pa?s)，但在加工温度(170℃、200℃)下，树脂能够快速固化。使用高温固化剂后，首先树脂的Tg从288℃提高到322℃；其树脂黏度虽有所升高，但仍能满足树脂传递模塑工艺的要求；另外加入固化剂后，在300℃下树脂Ⅱ的弯曲强度和模量保持率可达73%和83%；

③纳米粉体改善酚醛树脂耐热性

近年来，一些研究者研究了纳米粉体对酚醛树脂的改性，并特别关注纳米粉体的分散。郭江山等人采用插层聚合法将蒙脱土与酚醛树脂进行改性，制得线性酚醛树脂／有机改性蒙脱土纳米复合材料。热重分析表明，其构成的纳米复合材料比纯线性酚醛树脂具有更好的耐热性能。车剑飞等人在聚合体系中加入纳米TiO2，发现延长了体系出现开始混浊的时间，且随着纳米粒子加入量的增多，体系开始出现混浊的时间变长；在研究其他纳米粒子时发现，A1203对体系开始出现混浊时间基本没有影响，而纳米Si02粒子的加入却缩短了体系开始出现混浊的时间。与混合法相比，原位法聚合制得的改性酚醛树脂的耐热性可显著提高。当纳米粒子加入量在5%以下时，改性树脂冲击强度最明显，而混合法则无改善效果。

④金属、非金属离子改善酚醛树脂耐热性

刘晓洪等人对金属和非金属离子改性酚醛树脂进行了研究，发现也可提高树脂的耐热性。他们的做法是将苯酚、甲醛和钼改性剂在100℃反应3h，获得的钼改性酚醛树脂的热分解温度为522℃，其在600℃下的热失重率为17. 5%。

狄西岩等人用硼改性了酚醛树脂，发现该树脂具有优越的耐中子辐射及耐瞬间烧蚀性能，但其耐湿性差。为改善其耐湿性能，可利用烯丙基苯酚与多聚甲醛、硼酸等反应改性，还可以合成出一种可与其他古不饱和双键树脂（或化合物）发生共聚反应的烯丙基硼酚醛树脂。

(2)提高残碳率改性酚醛树脂残碳率高可以减少其制品的气孔率，使得制品性能均一，这在摩擦材料、模具磨料、耐火材料等行业是非常重要的。为此，研究者从不同角度进行了大量的改性研究，取得了一些成效。主要从无机材料共混改性、不同酚的共聚改性等方面对酚醛树脂进行了改性研究。

①与无机粉体共混改善酚醛树脂残碳率

共混改性是最有效最简单的一种改性方法，与酚醛树脂共混材料多为有机材料，如煤沥青、芳香烃溶剂、呋哺树脂、醇类溶剂、交联剂等进行混合作为结合剂，

具有成本低、残碳率高等特点。尤其是采用这种材料作为含碳耐火材料结合剂的强度较高，大幅度地提高了制品在100～500℃时的热态弱度。但用无机材料改性酚醛树脂以改善耐热性和提高残碳率的研究还很少。

王继刚等人将硅粉、马C等无机材料添加到酚醛树脂中进行改性研究。研究表明：当硅粉与酚醛树脂的比例为1:1时，可有效减少酚醛树脂黏结剂的体积收缩，并保证高温炭化后仍有较高量的树脂碳。这种硅改性高残碳率酚醛树脂黏结剂，在200℃固化和800℃热处理后具有较好的黏结强度。添加B4C也可以降低胶层的体积收缩，促进酚醛树脂残碳的石墨化，通过B原子与C固溶而析出C

的机理，可获得高温性能较好的黏结剂。用该改性酚醛树脂对石墨材料进行粘接试验表明，该材料经1500℃处理后仍具有较高的粘接强度。在上述域C改性酚醛树脂高温黏结剂的基础上，再添加白炭黑(超细Si02)制备另一种新型黏结剂。该材料在经2550℃处理后仍具有理想的耐热温度和粘接强度，白炭黑的添加对提高胶层的致密性和粘接强度具有明显的效果。

②与不同酚共聚改善酚醛树脂的残碳率

酚醛树脂中的酚主要是指苯酚。但若采用具有反应活性烷基酚就可以合成出残碳率高并具有一些特殊性能的酚醛树脂。王井冈等人采用苯酚：芳基酚：烷基酚配比为0. 85：0.10；0.05（摩尔比），合成出一种残碳率比普通酚醛树脂提高约9%的酚醛树脂。以钨及稀土元素改性剂，在用量仅为0.2%（质量分数）改性上述芳基酚醛树脂，其残碳率可达69.87% (900℃)。在酚醛树脂中引入β-萘酚也可以增加树脂的碳含量。但由于多环酚反应活性较低，若过多加入会导致聚合反应不完全，反而降低了残碳率。张一甫等人在苯酚与间苯二酚的摩尔量比为4:1，酚、醛的摩尔量比为l:l条件下合成的间苯二酚改性酚醛树脂作为木材用黏结剂，其与聚醋酸乙烯酯乳胶相比具有剪切强度高、固化速度快、残碳率高等优点。

王勇进等人用三溴苯酚、三聚氰胺和松香分别改性酚醛树脂，按一定比例进行混合用于木材和即刷线路板防火的阻燃树脂，当3种树脂的配比范围是2：1：2时，得到残碳率高的树脂，其阻燃性能达到UL-94V-O级别的要求。

(3)其他改性在改善酚醛树脂耐冲击性能方面，李新明等人用丁腈橡胶与苯酚、甲醛共聚进行了研究，当丁腈橡胶用量仅为2%时就可使酚醛树脂的冲击强度提高100%。当进一步增加丁腈橡胶用量时会进一步增加材料的冲击强度。

在改善酚醛树脂粘接性方面，董瑞玲等人用聚砜进行了研究，其做法是先将苯酚与多聚甲醛在增流剂存在下进行反应，之后加入聚砜至放热反应结束，获得聚砜改性酚醛树脂。由于单体采用的是多聚甲醛，所以不需要真空脱水等操作，免除了污水对环境的污染，该改性树脂作为玻璃纤维黏结剂性能良好。高素云对酚醛树脂粘接性的研究中发现，加大催化剂氨水的用量可以低温合成出黏度低、固化速度适宜的酚醛树脂。此时若将聚乙烯醇引进到酚醛树脂结构中可提高酚醛树脂的韧性和粘接性，降低成型压力。

在改善酚醛树脂泡沫掉渣性方面，梁明莉等人用聚氨酯预聚物进行了研究。发现加入3%-13%聚氨酯预聚物泡沫可较大程度地改善纯酚醛泡沫的掉渣性，掉渣程度减少22. 50%-65. 30%，从而使泡沫断面结构致密均匀，光滑无沫，有回弹性，达到了不粉化的目的。聚氨酯改性酚醛泡沫比纯酚醛泡沫的容重大，压缩强度在预聚物加入量小于8%时与同容重纯酚醛泡沫相接近。大于8%时则远远高于后者，弯曲强度与同窑重纯酚醛泡沫相比略有下降。而泡沫的热稳定性、临界氧指数、吸水率等性能与纯酚醛泡沫相比基本不变。

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目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国松香酚醛树脂产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5松香酚醛树脂项目发展概况 (12)

酚醛树脂合成原理

酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在碱性或酸性催化剂作用下，经加成缩聚反应制得的树脂统称为酚醛树脂。酚与醛的反应是比较复杂的，由于苯酚与甲醛的摩尔比，所用催化剂的不同，加成与缩聚反应的速度和生成物也有差异。 一、碱性催化剂的反应 很多无机碱和有机碱都可用作碱性催化剂，常用的有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙、乙胺等。1mol(有时高达2.5mol)甲醛在碱性催化剂条件下，加成反应占优势，而缩合反应进行较慢，生成的初期树脂为甲阶酚醛树脂，主要反应历程如下： 1、加成反应(羟甲基化) 苯酚与甲醛首先进行加成反应，生成1~3羟甲基苯酚 2、缩合反应(亚甲基化) 羟甲基酚进一步缩合形成初期树脂或称热固性酚醛树(resols)、甲阶树脂(A-stage resins)、一步树脂。 (1)、苯酚与羟甲基酚进行反应生成二(羟苯基甲烷) (2)、羟甲基酚之间进行反应 (3)、苯酚或羟甲基与二聚体或多聚体进行反应，多聚体之间进行反应。 二、酸性催化剂的反应 酸性催化剂是较强的酸，包括无机酸和有机酸，常用的有盐酸、硫酸、草酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸等。在酸性催化反应中，一般采均用苯酚与甲醛的摩尔比大于1：0.9，生成的羟甲基与酚核的缩合速度远远超过甲醛与苯酚的加成速度，得到的树脂呈线型结构，是可熔的。因此称为热塑性酚醛树脂(novolak)或线型酚醛树脂。反应历程如下： 酸性催化下甲醛被活化亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。 (1)、甲醛与水结合可形成亚甲基二醇(HOCH2OH)，在酸性介质中，亚甲基二醇生成羟甲基正离子；(+CH2OH)羟甲基正离子在苯酚的邻位和对位上进行亲电取代反应，生成邻羟甲基苯酚和对羟甲基苯酚

酚醛树脂的固化性能(技术汇总)

酚醛树脂的固化性能（技术汇总） (一)定义 酚和醛在合成反应设备中，通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂，通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系，虽然Novolaks及Resoles以如上节所述，结构上是有差异的，但从物性上它们均应为可溶及可熔。这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成各种类型的塑料用于生产形态及性能多种多样的塑料制品，也便于用作黏结剂、成模剂、功能性助剂等应用于耐火材料、铸造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封 装材料等多种府用领域。 然而，酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能，包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程，表现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是物理过程，更要强调的是，这是一个化学过程。所以酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化，而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(cure)成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。 酚醛树脂固化后，在获得优良物理性质的同时，又失去了可溶、可熔性，不再有可加工性。因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks或Resoles)为黏结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。 正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反应过程，所以表现出以下一些特点： (1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著； (2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著；(3)固化过程有热效应；(4)固化速率受温度、压力的影响显著；(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生；(6)固化反应是不可逆过程。 (二)热塑性酚醛树脂固化 Novolak型树脂的结构，一般可表示为： n一般为4～12，其值大小与起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。工业生产的此类树脂视应用领域不同而控制掌握n的大小，也就是分子量的大小。例如当竹值平均为5时，其平均分子量(Mn)约在500左右。

全国十大酚醛树脂厂家

2017年酚醛树脂产量达100万吨 由于国内酚醛树脂市场需求量大，且存在着市场供应缺口，新增酚醛树脂生产企业主要集中在经济发达地区，生产规模较小，产品系列少。据统计，近年行业平均销售毛利率一直保持在10%以上，这也是国内每年都有酚醛树脂新增产能出现的一个原因。这一现状也造成了我国酚醛树脂行业的市场集中度较低，酚醛树脂市场仍然处于充分竞争状态，大多数企业的产品结构品种单一，市场灵活性差。企业规模与国际知名酚醛树脂企业规模要小的多，且在品牌、研发、技术、环保等方面与国际知名企业有较大的差距。 前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国涂料树脂行业发展前景预测与领先企业经营分析报告》数据显示，截至2016年我国约有200多家酚醛树脂生产企业，生产能力约为130万吨/年，产量达到102万吨，居世界第一。统计资料显示，近两年国内酚醛树脂产量较为稳定，开工率有所下降。 图表1：2002-2018年中国酚醛树脂产量变化趋势（单位： 万吨，%）

2017年酚醛树脂生产分布情况 2016年我国年产酚醛树脂101.8万吨，共有生产企业180多家，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、上海四省市，主要有济南圣泉集团股份有限公司、上海欧亚合成材料公司、上海双树塑料厂等。下游各类酚醛塑料制品生产企业有近万家，主要分布在各类电子电器产品的线路板及耐热阻电配件、汽车刹车片及耐热塑料配件、玻璃钢制品等领域。 图表2：国内主要酚醛树脂生产企业及产能规模（单位：万吨）

另外，国外一些大公司开始在中国建厂生产酚醛树脂，如日本松下电工公司在上海建厂（年产量3600吨）；日本住友Bakelite 公司在苏州新建的生产线（产能是年产量6000t）等。 2010年9月美国瀚森（Hexion）公司与美国迈图（Momentive）公司合并成世界上最大特种化学公司和热固性树脂生产商，合并后的公司使用Monmentive Performance materials的名称。 美国Momentive公司与中国联成化学公司计划在江苏镇江合资建酚醛树脂厂，主要品种为酚醛清漆、摩擦材料、磨阻材料和研磨料。

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1:1.1 1:1.2 1:1.3 1:1.4 1:1.5 1:1.6 1:1.7 树脂平均分子量228 256

291 334 371 437 638 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

热塑性酚醛树脂及其工艺

热塑性酚醛树脂，即线型酚醛树脂，它不含进一步缩聚的基团，加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂，固化温度150 ℃,有没有办法可以降低它的固化温度? 当甲醛／苯酚（摩尔比）小于1时，可得热塑性产物，称热塑性酚醛树脂，即线型酚醛树脂，它不含进一步缩聚的基团，加固化剂并加热才能固化。如以六亚甲基四胺为固化剂，固化温度150 ℃，混以填料制成的模塑粉俗称电木粉。当甲醛／苯酚(摩尔比)大于1时，在碱催化下先得到甲阶段树脂，即热固型酚醛树脂，能溶于有机溶剂，甲阶段树脂含能进一步缩聚的羟甲基，因此不需加固化剂即能固化：加热下反应得到乙阶段树脂，又称半溶酚醛树脂，不溶不熔但可溶胀和软化。再进一步反应则得到不溶不熔的体型结构丙阶段树脂，也称不溶酚醛树脂。甲阶段树脂长期存放也能自行固化。 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（BAKELITE） 酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂，一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂，它是最早合成的一类热固性树脂。 酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂，但由于它原料易得，合成方便，以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能，尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，而且树脂本身又有广泛改性的余地，所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面（空间飞行器、火箭、导弹等）作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。 酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件（如酚和醛的比例，所用催化剂的类型等），可以得到两类不同的酚醛树脂：一类称为热固性酚醛树脂，它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂，如果合成瓜不加控制，则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂，因此这类树脂又称为一阶树脂；另一类称为热塑性酚醛树脂，它是线型树脂，在合成过程中不会形成三向网络结构，在进一步的固化过程中必须加入固化剂，这类树脂又称为二阶树脂。这两类树脂的合成和固化原理并不相同，树脂的分子结构也不同。

酚醛树脂性能综述

热固性聚合物是从低粘度液体开始，通过催化剂或外加能量（热或射线）固化为固体。最早的热固性基体是酚醛，紧随其后的是环氧，接着是不饱和聚酯、脲醛，再接着是硅树脂，以及更新的基体。从实用的角度看，最重要的仍然是前三种：酚醛、环氧和不饱和聚酯 二、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是热固性塑料家族中最古老的成员，可以追溯到1870年。合成酚醛树脂的两种单体是苯酚和甲醛，通过聚合形成, 酚醛树脂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。酚与醛的摩尔比大于一，用酸类物质作催化剂，生成热塑性酚醛树脂。酚与醛的摩尔比小于一，用碱类物质作催化剂，生成热固性酚醛树脂。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。 三、酚醛树脂固化原理 酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能，包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程，表现出凝胶化和完全固化的两个阶段，这一转变不仅是物理过程，更要强调的是，这是一个化学过程。表现出以下一些特点： (1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著； (2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著；(3)固化过程有热效应；(4)固化速率受温度、压力的影响

酚醛树脂的实验报告

酚醛树脂实验报告 一、实验目的: 通过制备水溶性酚醛树脂，了解该类反应的一般原理和合成树脂的基本操作。 二、实验原理： 当酚醛的摩尔比小于1时,在碱催化剂(NaOH)的作用下,首先生成邻羟甲基苯酚、2,4-羟甲基苯酚及2,4,6-羟甲基苯酚,然后进一步缩聚可得可溶性和可熔性的线型酚醛树脂。 三、实验仪器： 6511型电动搅拌器一套，球形冷凝管一个，500ml四口烧瓶一个、100ml滴液漏斗一个，HH.S-112电热恒温水浴锅、，温度计一支，烧杯(500 ml,100 ml)、量筒(100 ml)、托盘天平、固定夹若干。四、实验药品： 苯酚、甲醛(37%水溶液)均为工业产品,辽中化工厂生产。碱性催化剂,化学纯试剂。 五、实验配方： 苯酚：甲醛：氢氧化钠=1：2.1：0.1 苯酚50ml 甲醛110ml 氢氧化钠20g 30ml水 六、实验方案： 1、将针状无色苯酚晶体加热到43℃,熔化后将它加入到四口瓶中,搅拌,加入氢氧化钠水溶液和水,溶液呈粉红色,并出现少许颗粒,升温至45℃并保温25 min; 2、加入甲醛总量的80%,溶液呈现棕红色,固体颗粒减少,约3 min后,溶液为深棕色透明液体,并于45~50℃保温30 min,在80 min内由50℃升至87℃,再在25 min内由87℃升至95℃,在此温度保温20 min; 3、在30 min内由95℃冷却至82℃,加入剩下的甲醛,溶液少许浑浊随后又马上消失,于82℃保温15 min; 4、在30 min内把温度从82℃升至92℃,溶液在约6 min后呈现胶状,颜色为深棕色,于92~96℃之间保温20 min后温度降至40℃时,出料。产品为深棕色粘稠状液体。 七、实验记录： 秤量苯酚50ml，加氢氧化钠20g水30ml,甲醛110ml； 9：18～9：42 升温至45℃并保温25 min; 9：42 加入88ml甲醛，溶液呈现棕红色; 9：48 溶液为深棕色透明液体。 9：48 45~50℃保温30 min;

酚醛树脂

酚醛树脂 1.摘要 酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂，有近百年的使用史。由于酚醛树脂的原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能，耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。因此其成为工业部门不可缺少的材料，被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。 2.引言 酚醛树脂是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，其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。也是世界上最早由人工合成的，至今仍很重要的高分子材料。因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类。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。 酚醛树脂为热固性树脂，与其它热固性树脂相比，其优点有：(1)固化时不需要加入催化剂、促进剂，只需加热、加压，调整酚与醛的摩尔比与介质pH值，就可得到具有不同性能的产物。(2)固化后密度小，机械强度、热强度高，变形倾向小，耐化学腐蚀及耐湿性高，是高绝缘材料。 3.1酚醛树脂的合成原理 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。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。苯酚与甲醛缩聚而得。它包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。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、隔热材料等。常见的高压电插座、家具塑料把手等等phenolic resin,简称PF，酚醛树脂.为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离分子而呈微红色，比重1.25~1.30，易溶于醇，不溶于水，对水、弱酸、弱碱溶液稳定。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。 3.2酚醛树脂的重要性能 高温性能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。 粘结强度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。 高残碳率在温度大约为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。

酚醛树脂项目工作总结汇报

酚醛树脂项目工作总结汇报 规划设计 / 投资分析

第一章项目总体情况说明 一、经营环境分析 1、当前，全球制造业发展趋势不断变化，新技术不断出现。随着技术 进步和消费者需求提升，制造业开始从规模化批量生产向定制化服务转变。制造商的商业模式已从以产品为主转为以客户为主。随着资源稀缺性的加 剧和对环境保护重视程度的加深，制造企业将寻求更加高效、可持续化的 生产经营模式。 2、配合制造业的发展，创新亦须加快驱动，形成以创新为主要引领和 支撑经济体系和发展模式。全力推动科技进步和劳工素质的提升。必须强 化科技与经济对接、创新成果与产业对接、创新项目与现实生产力对接， 加强研发人员创新动力与收入挂钩，让科技进步能贡献及带动经济的发展。当前，中国经济步入新常态，为实现从过度扩张平稳着陆到适度增长的目标，急需解决产业的结构问题。从长远来看，产业结构调整将带来长期、 稳定的经济增长，合理的经济结构可以优化社会结构，并提高创造经济效 应的效率。尤其通过产业升级，提高科技水平，为经济增长注入新鲜血液，促使经济的转型升级和长期、稳定的发展。 3、我国正处于经济结构深度调整时期，战略性新兴产业对经济发展的 支撑作用日益增强。2016年，我国战略性新兴产业呈现总量规模增长快、 技术突破赶超快、具有优势的企业和行业发展进一步加速、产业集聚特色

突出、中央和地方政策措施密集出台、融资环境有所改善的总体态势，但 仍存在研发投入需增加、资金支持力度需加大等问题，同时八大细分产业 发展各具特点。促进战略性新兴产业发展，要遵循技术和产业发展规律， 抓住技术和市场的潜在商机，促进技术链和产业链协同发展。要围绕产业 链配置创新链，围绕创新链提升价值链，推动各类创新资源要素聚集，促 进不同创新主体良性互动，加快培育一批特色鲜明的优势产业集群。发挥 企业主体作用，把握进入战略性新兴产业的良机，并确定适宜的赶超战略 和实现路径 着眼大势认识当前经济形势，首先要有全局视野。从外部看，世界经 济的增长动力在减弱，国际贸易增长有所放缓，大宗商品价格下跌较多， 世界经济形势出现一些新的变化。对比国内，制造业投资和民间投资保持 较快增长，服务业平稳增长，高技术制造业、装备制造业等中高端行业增 势良好，就业形势好于预期，调查失业率略有下降，国民经济运行继续保 持总体平稳、稳中有进态势。由此表明，尽管受到外部因素不利影响，经 济运行稳中有缓，下行压力有所加大，但我国发展仍然拥有足够的韧性和 巨大的潜力。 二、项目情况说明 为了积极响应xx产业示范基地关于促进酚醛树脂产业发展的政策要求，xxx公司通过科学调研、合理布局，计划在xx产业示范基地新建“酚醛树 脂项目”；预计总用地面积8204.10平方米（折合约12.30亩），其中：

酚醛树脂纤维的研究进展

酚醛树脂纤维的研究进展 *** 中北大学材料科学与工程学院，山西太原，030051 摘要：简单的介绍了酚醛树脂及其重要性能、合成原理，酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性或其它物理性能，提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。最后对酚醛树脂纤维未来的发展方向进行了展望。 关键词：酚醛树脂、纤维、改性、复合材料 引言：酚醛树脂耐热性好，机械强度高，电绝缘性和耐高温蠕变性能优良，价格低廉且成型加工性好，特别是其良好阻燃性及很少产生有害气体的特性，使该种具有近百年历史的合成材料得到进一步发展，应用于塑料、复合材料、胶粘剂、涂料和纤维等各个领域。经过改性的酚醛树脂广泛应用于高尖端技术领域。所以，酚醛树脂纤维很受欢迎的。 一、酚醛树脂的简介 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉，英文名称：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15℃- 20℃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 姓名：*** 班级：*** 学号：***

酚醛树脂MSDS

酚醛树脂(9003-35-4) 目录 化学品简介 危险性概述 急救措施 消防措施泄漏应急处理 操作处置与储存 个体防护/接触控制 理化特性 稳定性和反应活性 废弃处置 运输信息 化学品简介回目录 【中文名称】 酚醛树脂【英文名称】 phenolic resin 【中文同义词】 苯酚树酯 酚醛树脂 苯酚与甲醛的聚合物 酚醛树脂(热塑性) 水溶性酚醛树脂 直链酚醛树脂 ) 型(203酚醛树脂． 松香改性酚醛树脂(2210型) 酚醛模塑料(PF2C3-431J) 酚醛模塑料(PF2C3-631)

酚醛模塑粉(PF2A1-131F) 快速模塑粉 酚醛模塑料(PF2S1-4602) 酚醛树脂(217型) 电木粉R131 胶木粉R131 普通酚醛压塑粉(日用类,R131型) 酚醛树脂(214型) 酚醛模塑料(PF2A2-161J) PET改性酚醛树脂 酚醛树脂(665型) 电木粉D141 【英文同义词】 NOVOLAC COPOLYMER RESIN PHENOL-FORMALDEHYDE RESIN Phenolic resin RESOLE RESOLE COPOLYMER RESIN phenol,polymerwithformaldehyde Phenol-formaldehydepolymer Phenol-formaldehydepolymer phenol-formaldehyderesins Phenolicresin,thermoplastic resole(phenol-formaldehyderesin) 【CAS No.】 9003-35-4 危险性概述回目录 【健康危害】 接触加工或使用本品过程中所形成的粉尘，可引起头痛、嗜睡、周身无力、呼吸道粘膜刺激症状、喘息性支气管炎和皮肤病，还可发生肾脏损害。空气环境分析发现苯酚、甲醛和氨。在缩聚过程中，可发生甲醛、酚、一氧化碳中毒。 【燃爆危险】 本品易燃，具刺激性。 急救措施回目录 【皮肤接触】

酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方

酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方！ 一、定义 酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。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。苯酚醛或其衍生物缩聚而得。 二、主要性能 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，实体的比重平均1.7左右，易溶于醇，不溶于水，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。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。 液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体，如：碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。 高温性能

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。 粘结强度 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模具、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。 高残碳率 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。 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

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酚醛树脂(9003-35-4) 化学品简介 危险性概述 急救措施 消防措施 泄漏应急处理 操作处置与储存 接触控制/个体防护 理化特性 稳定性和反应活性 废弃处置 运输信息 化学品简介回目录【中文名称】 酚醛树脂 【英文名称】 phenolic resin 【中文同义词】 苯酚树酯 酚醛树脂 苯酚与甲醛的聚合物 酚醛树脂(热塑性) 水溶性酚醛树脂 直链酚醛树脂 酚醛树脂(203型) 松香改性酚醛树脂(2210型) 酚醛模塑料(PF2C3-431J)

酚醛模塑料(PF2C3-631) 酚醛模塑粉(PF2A1-131F) 快速模塑粉 酚醛模塑料(PF2S1-4602) 酚醛树脂(217型) 电木粉R131 胶木粉R131 普通酚醛压塑粉(日用类,R131型) 酚醛树脂(214型) 酚醛模塑料(PF2A2-161J) PET改性酚醛树脂 酚醛树脂(665型) 电木粉D141 【英文同义词】 NOVOLAC COPOLYMER RESIN PHENOL-FORMALDEHYDE RESIN Phenolic resin RESOLE RESOLE COPOLYMER RESIN phenol,polymerwithformaldehyde Phenol-formaldehydepolymer Phenol-formaldehydepolymer phenol-formaldehyderesins Phenolicresin,thermoplastic resole(phenol-formaldehyderesin) 【CAS No.】 9003-35-4 危险性概述回目录【健康危害】 接触加工或使用本品过程中所形成的粉尘，可引起头痛、嗜睡、周身无力、呼吸道粘膜刺激症状、喘息性支气管炎和皮肤病，还可发生肾脏损害。空气环境分析发现苯酚、甲醛和氨。在缩聚过程中，可发生甲醛、酚、一氧化碳中毒。

酚醛树脂

一、酚醛树脂 酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂，有近百年的使用史。由于酚醛树脂原料易得， 价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能，耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。因此其成为工业部门不可缺少的材料，被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领 域。 酚醛树脂是以酚类化合物、醛类化合物作原料，在催化剂作用下缩聚而成的高分子化合物，其中以苯酚和甲醛缩聚的酚醛树脂最为重要。 酚醛树脂大体分为热固型和热塑型两大类。热固性树脂是由苯酚在碱性条件下与过量的 甲醛发生反应合成；热塑性树脂是苯酚在酸性条件下与少量的甲醛反应合成。影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有：原料化学结构和单体官能度，酚醛摩尔比，催化剂的性质和反应介质的PH值。 热固性树脂具有活性官能团，在加热和酸的作用下都会固化。这种自动反应确切解释了 热固性树脂在储存过程中，粘度升高，凝胶速度加快的原因。由于自动反应是热固性树脂内 在的本性，温度平均每升高10℃反应速度就会加倍。所以热固性树脂必须储存再低温条件 下，才能尽量延长其保存期。热塑性树脂需要加入固化剂才能交联。对于热塑性树脂来说最 常用的固化剂就是六次甲基四胺（俗称乌洛托品），已经交联固化的树脂含部分氮，氮来源 于乌洛托品。 酚醛树脂从A阶段向B阶段和C阶段转化后形成三维网状结构成为固化。线性树脂和 甲阶分子量小的树脂都能溶熔，因此称此时的树脂为A阶段树脂。当树脂硬化后，就到凝 胶阶段即B阶段。这个阶段树脂肿胀氮仍可以被溶剂溶解，这就到了C阶段。 随着工业的发展，对高性能材料提出了更高的要求，如较高的分解温度，较好的耐磨性能，足够的韧性和强度等。由于酚醛树脂在结构上存在弱点：酚羟基和亚基易氧化，因此耐 热性受到影响。 普通酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，但超过200℃便明显发生变化。从300℃-360℃起进入热分解阶段，到600℃-900℃释放CO、C02、H2O、苯酚等物质。而且普通酚 醛树脂固化时释放水分子，脆性大，韧性差，限制了其在高性能材料方面的发展。因此，需 要对酚醛树脂进行改进，提高其韧性和耐热性。 改进酚醛树脂的途径主要有： 1、在酚醛树脂中加入外增韧物质，如天然橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶及热塑性树脂等。 2、在酚醛树脂中加入内增韧物质，如使酚羟基醚化，在酚核间引入长的亚甲基链及其 他柔性基团等。 3、用玻璃纤维、玻璃布及石棉等增强材料来改善脆性。 其他改进的方法还有：将酚醛树脂的酚羟基醚化，酯化、重金属螯合，或者增加固化剂 加入量，严格成型条件或后固化条件，或者导入亚胺环或三嗪环等刚性结构。这些方法虽然提高了树脂的耐热性，但韧性却下降了。因此，目前很难同时既提高了树脂的韧性又改进其 耐热性。 二、酚醛树脂在磨料磨具行业的应用 树脂磨具的结合剂就是酚醛树脂，其作用是把松散的磨料固结起来，形成具有一定形状，一定硬度和强度，并且有一定磨削性能的工具。粉状分选树脂和液体酚醛树脂都是作为砂轮 结合剂的，但其作用不同。液体酚醛树脂是磨料的湿润剂，而粉状酚醛树脂是主结合剂。 粉状酚醛树脂在常温下是白色或淡黄色的半透明固体粉末。易吸潮，溶入酒精、丙酮等有机溶剂，比重为 1.18～1.22，软化点95℃～105℃，熔点85℃～105℃，游离酚含量为 3.5%～5.5%。液体酚醛树脂外观为棕红色粘稠状，在加热条件下能直接发生缩合反应成为不溶解

酚醛树脂简介

1.1酚醛树脂简介 1.1.1酚醛树脂 酚类化合物与醛类化合物缩聚而得的树脂为酚醛树脂。其中以苯酚和甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。 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。早在1872年德国化学家拜耳（A,Baeyer）首先发现了酚和醛在酸的存在下反应可以得到结晶的产物，但当时没有对其开展研究。接着化学家克莱堡（W,Kleeberg,1891）和史密斯(A,Smith,1899)对这个反应进行了研究。进入20世纪，1902年布卢默（B.Blumer）合成了第一个商业化酚醛树脂，命名为Laccain 。然而直到1905～1907，被称为酚醛树脂创始人的美国化学家巴克兰（L.H.Baekeland）才对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究，并于1907年申请了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，而且于1910年10月10日成立了Bakelite公司。巴克兰的功绩不仅首次合成了交联的聚合物，而且发现了树脂的模压过程，实现了酚醛树脂的实用化，这对酚醛树脂的生产和应用起了很重大的作用。因此此年（1910年）定为酚醛树脂元年（或者合成高分子元年），巴克兰被成为酚醛树脂之父。 由于酚醛树脂原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性及低烟雾性，因此其成为工业部门不可缺少的材料，具有广泛的用途。 1.1.2酚醛树脂的合成、固化及其改进 酚醛树脂是由酚类和醛类在酸性或碱性催化剂作用下合成的缩合物。主要的原料是苯酚和甲醛，此外，酚类还有甲酚、二甲酚、多元酚、乙基苯酚、苯基苯酚、丁基苯酚、戊基苯酚、双酚A、间苯二酚等；醛类还有乙醛、多聚甲醛、糠醛等。 影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有：原料化学结构和单体官能度、酚醛摩尔比、催化剂的性质和反应介质的PH值。 各种酚和醛按其化学结构不同，其所固有的官能度和反应能力也不同。属于线性（热塑性）的酚醛树脂是由三官能度及双官能度的酚和醛作用生成的，如：苯酚，邻、对甲酚，1，2，3－二甲酚，1，2，5-二甲酚和1，3，4－二甲酚。

线型酚醛树脂的制备

线形酚醛树脂的制备 一、实验目的： 了解反应物的配比和反应条件对酚醛树脂结构的影响，合成线形酚醛树脂； 进一步掌握不同预聚体的交联方法。 二、实验原理： 酚醛树脂是由苯酚和甲醛聚合得到，强碱催化的聚合产物为甲阶酚醛树脂，甲醛与苯酚摩尔比为 1.2~3.0：1。甲醛用36~50%的水溶液，催化剂为1~5%的NaOH或Ca(OH)2，在80~95℃加热反应3h。就得到预聚物。为了防止反应过头和凝胶化，要真空快速脱水。预聚物为固体或液体，分子为一般500~5000，呈微酸性，其水溶性与分子量和组成有关。交联反应常在180℃下进行，并且交联和预聚物合成的化学反应相同的。 线形酚醛树脂是甲醛和苯酚以0.75~0.85：1的摩尔比聚合得到，常以草酸或硫酸作催化剂，加热回流2~4h，聚合反应就可以完成。催化剂的用量为每100份苯酚加1-2份草酸或不足1份的硫酸。由于加入甲醛的量少，只能生成低分子量线形聚合物。反应混合物在高温脱水、冷却后粉碎，混入5%-15%的六亚甲基四胺，加热即迅速交联。 酚醛树脂塑料是第一个商品化人工合成聚合物，具有高强度和尺寸稳定性好、抗冲击、抗蠕变、抗溶剂和耐湿气性能良好等优点。大多数酚醛树脂都需要加填料增强，通用级酚醛树脂常用粘土、矿物质粉和短纤维来增强，工程级酚醛则要用玻璃纤维、石墨及聚四氟乙烯来增强使用温度可达150~170℃.。酚醛聚合物可作为粘合剂，应用于胶合板、纤维板和砂轮，还可作为涂料，例如酚醛清漆。含有酚醛树脂的合材料可以用于航空飞行器，它还可以做成开关、插座机壳等。 本实验在草酸存在下进行苯酚和甲醛聚合，甲醛量相对不足，得到线形酚醛树脂。线形酚醛树脂可作为合成环氧树脂原料。与环氧氯内烷反应获得酚醛多树脂，也可作为环氧树脂的交联剂。 三、化学试剂和仪器： 试剂：苯酚、甲醛水溶液、草酸、六亚甲基四胺； 仪器：三颈瓶、球形冷凝管、机械搅拌器、恒温水浴锅、减压蒸馏装置 四、实验步骤 1、线形酚醛树脂的制备 向装有机械搅拌器、回流冷凝管的温度计的三口瓶中加入18.5g苯酚（0.207mol），13.8g 37%甲醛水溶液（0.169mol），2.5ml蒸馏水（如果使用的甲醛溶液浓度偏低，可按比例减少水的加入量）和0.3g 水合草酸，水浴加热并开动搅拌，反应混合物回流1.5h。加入90ml蒸馏水，搅拌均匀后，冷却至室温，分离出水层。 实验装置改为减压整流装置，剩余部分逐步升温至150℃，同时减压至真空度为66.7kPa-133.3kPa。保持1h左右，除去残留的水分，此时样品一

酚醛树脂

酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用 摘要：酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。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。苯酚与甲醛缩聚而得。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。 关键词：酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用 正文： 酚醛树脂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，目前仍被广泛应用。在高中教材里，酚醛树脂作为缩聚反应的典例，阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同，单体分子在发生缩聚反应时，生成的不仅仅是高分子化合物，还有小分子物质（如水）生成。也正是因为单体间缩去小分子物质，才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 缩聚反应是指单体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂，苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚，使分子链之间发生交联，生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好，是用作电木的原料。另外，以玻璃纤维作骨架，以酚醛树脂为肌肉，组合固化制成复合材料即玻璃钢。 苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程，目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质，中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂，即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是：酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快；连有吸电子基时，反应速度会变慢。在选用醛类物质时，没有多高的要求，工业上一般都是使用甲醛的。 实验聚合方法，在25×200mm的试管中加入4g化学纯苯酚和2.5mL化学纯甲醛溶液（密度约1.1g/cm3、浓度为36～38%），再加入1mL化学纯的浓盐酸，振荡均匀后塞上带有直玻璃管（长300mm）的橡皮塞。把上述试管固定在铁架台上，放在80～90℃的水浴中加热（如左图）。片刻后，试管中发生剧烈反应，反应后还要继续加热，直到生成粉红的固体树脂为止。取出固体树脂（用铁丝钩出），用水冲洗后得到热塑性树脂。在25×200mm的试管中加入2.5g化学纯苯酚和3mL化学纯甲醛溶液（浓度同前），再加入1mL化学纯浓氨水（浓度为25～28%），振荡均匀之后塞上带有直玻璃管（长300mm）的橡皮塞。把上述的试管固定在铁架台上，用沸水浴加热，直到混合物分成两层。当底层的树脂粘度增大时，取下试管用水冷却，等树脂固化后倒出，用水冲洗，得到黄色的热固性树脂。 液体酚醛树脂的生产工艺，生产液体酚醛树脂时甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些，甲醛量多一些树脂的生产速度快，产量高，游离酚减少。通常取苯酚与甲醛的克分子比为：6 ：7；催化剂氨水加入量为苯酚加入量的4%，（氨水中氢氧化铵含量按25%计时）。当混合物料加热到85℃左右时，可停止加热，物料以缩聚反应放出的热量自行升温到98 ℃左右，并开始沸腾，当反应过于激烈时应通水冷却。 一般非水性一步型酚醛树脂胶粘剂由苯酚与甲醛以摩尔比1：(1～3)，在碱性催化剂存在下进行加成反应，生成含羟甲基苯酚的低聚物，常配成固含量50%～60%的乙醇溶液供使用。储藏中，胶粘剂的pH会下降，由12～13降至11～9.5，会造成储藏不稳定性，可加入二氧化

酚醛树脂的聚合原理、方法及运用

酚醛树脂的聚合原理、方法及其应用 应化1102班柳宗 0121114450208 摘要：酚醛树脂也叫电木，又称电木粉。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。苯酚与甲醛缩聚而得。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。 关键词：酚醛树脂聚合原理聚合方法酚醛树脂的应用 正文： 酚醛树脂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，目前仍被广泛应用。在高中教材里，酚醛树脂作为缩聚反应的典例，阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同，单体分子在发生缩聚反应时，生成的不仅仅是高分子化合物，还有小分子物质（如水）生成。也正是因为单体间缩去小分子物质，才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 缩聚反应是指单体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。如果采用不同的催化剂，苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚，使分子链之间发生交联，生成体型酚醛树脂。体型酚醛树脂绝缘性很好，是用作电木的原料。另外，以玻璃纤维作骨架，以酚醛树脂为肌肉，组合固化制成复合材料即玻璃钢。 苯酚和甲醛的合成反应是一个较复杂的反应过程，目前公认的看法认为苯酚和甲醛之间反应合成酚醛树脂的反应是一种缩聚反应。其生产工艺的基本原理是由一种或几种单体化合物合成聚合物的反应。缩聚反应具有逐步的性质，中间形成物具有相当稳定的性能。苯酚和甲醛两种物质发生反应时根据缩聚反应条件的差异可以形成两大类树脂，即热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。其中需要注意的是酚醛的化学结构是影响酚醛树脂合成及性能的主要因素。在选择原料时其中对酚类物质的要求是：酚分子中必须具有2个以上的官能度。酚环上连有供电子基时反应速度会加快；连有吸电子基时，反应速度会变慢。在选用醛类物质时，没有多高的要求，工业上一般都是使用甲醛的。 ( 一)合成反应酚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 ( 一)合成反应 酚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 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：