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酚醛树脂合成全套资料全

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第一章酚醛树脂合成

一:酚醛树脂配方

苯酚:200 kg 甲醛:350kg 液碱:7kg 甲酸:2.2g

液碱配方:片碱:20g 水:(不含酸碱及其它成分):49.5g

二:上料前应注意以下问题

(1)苯酚是否结晶。

(2)甲醛是否有聚合物。

三:上料步骤

将甲醛一部分甲醛吸入反应釜中,打开搅拌机,将苯酚吸入反应釜,按照比例再将甲醛吸入,搅拌约20分钟,搅拌均匀即可。

四:生产前应注意

(1)检查供电是否正常。

(2)检查冷水供应是否正常。

(3)检查锅炉供气是否正常。

(4)检查各阀门是否正常。

(5)正常与否都要做好记录。

五:操作步骤

(1)开蒸汽(流程图①)将釜中原料加温至28℃,再加液碱,釜中温度计(流程图③)显示30℃时开始,将温度的提升速度控制在大约每分钟1℃,升温的速度要稳定,升至60℃的时间控制在35 --- 45分钟为佳。

(2) 60℃升温至70℃的速度要控制在大约每三分钟1℃,升温的速度要稳定,自60℃升至70℃的时间要控制在35 --- 45分钟;温度达到70℃时,将蒸汽关闭。

(3)温度升至72.-73℃时定温,可以通过往釜层中加水的方式进行定温,使温度保持在72-73℃之间。

(4)自温度升至60℃的时间起,再过210分钟左右,进行中间化验。(化验过程:见第二页七条)

(5)甲醛和苯酚反应充分时,开始加甲酸。加完甲酸7分钟后,放完釜层中的水打开蒸汽,开始抽真空。抽真空的操作步骤如下:开启真空泵(流程图15),,观察缓冲器(流程图13)的真空表(流程图21),当真空表显示的负压达到0.08以上时,再缓慢开启(流程图24)阀门,开启的速度要保证缓冲器的负压不低与0.07(流程图21),一直到全部打开,正常工作。

(6)抽真空时注意观察视镜(流程图⑨),自视镜出水开始,将温度下降的速度每8分钟降11℃为正常,直至降到55-58℃时,抽真空时间一般在50-60分钟,随后温度自

然上升,上升至63.5℃时关闭蒸汽阀门(流程图①)。打开排气阀(流程图⑤),再在釜层中加凉水降温,温度反弹到67-68℃,待温度降至63度以下时,停机放料,抽空整个过程大约2小时-2小时15分钟左右.(流程图20)。

六:树脂生产过程中的注意事项

(1)抽真空前20分钟,打开冷凝器循环水。

(2)温度定在72-73℃之间时,温度切不可上下浮动。

(3)抽真空时,釜层蒸汽压力不低于1.5公斤。

七、中间化验和终端化验

(1)中间化验设备及中间化验程序。

* 化验设备:200克天平、50克量杯1个、吸管3个、50℃精密温度计1支、烧杯2个、12℃以下的纯净水。

* 加甲酸前的一个化验过程,从反应釜中取10克样倒入量杯中,用吸管滴3滴甲酸,用温度计搅拌几次,再用吸管将准备好的凉水加入量杯中来降温,边加边搅拌,使量杯中的混合物温度降至25℃,当量杯中的物体突然发生剧烈变化时,这时观察

量杯中的混合物的刻度,当显示在32-33克之间时,这就是加甲酸的时间。

(2)终端化验设备及终端化验程序。

* 化验设备:粘度测量仪、一次性纸杯。

* 方法1:化验程序根据抽真空的时间和抽真空的出水量来决定化验的时间和粘度的测量。

* 方法2:在适当的时间从釜中取出半杯树脂,将树脂降至25℃,用温度计插入其中10cm,再取出温度计,这时观察残留在温度计上的树脂往下掉8—10滴为宜。

八、树脂含量

游离酚含量:0.00012% 含水量:0.003%

游离甲醛含量:0.00023% 软化点:50(℃)

第二章发泡

一:发泡的配方及配料的配方

(1)配料配方

黑料:(开孔剂)混酸:(固化剂)

油溶苯胺黑:1.5kg;对甲苯磺酸:25kg;

洗洁净白猫:25kg 磷酸:11.7kg

L---548A: 25kg 苯酚磺酸:5kg

(不含盐\酸\碱) 水:10kg

(2)发泡配方

树脂:25.5kg;绿料:(色浆)0.25kg 黑料:(开孔剂)0.7kg;混酸:(固化剂)8kg ;戊烷:(发泡剂)1.5-1.9kg ;硅油:DC—193:0.5kg

二: 配料的要求及注意事项

(1)配料要求

黑料:按比例称好两种黑料的重量,并将黑料倒入白猫桶中,将两种原料搅拌均匀密封好, 24小时以后方可使用。(将混合物贮存在25℃的环境中为宜) 绿料:按比例称好重量, 将两种原料混合一起搅拌均匀密封好, 24小时以后方可使用。

(将混合物贮存在25℃的环境中为宜)

混酸:按比例称好重量,先将磺酸倒入桶中,再将称好的 (温度是55℃) 水倒入磺酸中,搅拌1分钟,再将磷酸加入其中,搅拌均匀(约搅拌30分钟)密封好, 72小

时以后方可使用。(每隔24小时搅拌一次,存放在25℃的环境中为宜) 戊烷:是3#发泡剂适用于可发性聚苯乙烯塑料(EPS),酚醛发泡, 聚氨脂发泡等。(该产品需在15℃以下的环境中存放,该产品为高度易然品) 。

DC-193:该产品是美国进口硅油。

(2)注意事项:

以上配料使用的容器为塑料制品,切务使用金属器材。

三: 发泡间的温度要求及控制

首先将发泡箱放入发泡房中关好门, 把蒸汽打开,当发泡房的温度表显示55℃或55℃以上时, 并且外界的环境温度在30℃或30℃以上,温箱时间约30分钟;如果外界环境温度低于30℃,那温箱时间最少要1个小时。(温箱时间到一半时,将发泡箱拉出对调位置)

注: 在温箱过程中一定要掌握好发泡箱底与四周温度一致,否则会出现发泡时间不稳定、发泡速度不稳定或底部空等不良现象。

四: 发泡的配料对温度的要求

(树脂、绿料、黑料、戊烷、混酸):这五种原料要存放在15-20℃的环境中;

DC-193:要求存放在25-30℃以上的环境中;

注:储存温度不可以反复,否则会影响产品质量。

五:发泡流程及搅拌机操作(发泡过程中的关键部分)

首先将发泡间温度控制在35-45℃。再将各种原料按比例称好。将称好的树脂进行搅拌, 搅拌时起转400转,再将称好的硅油、黑料、绿料按先后顺序加入该树脂中,后

500转;搅拌15秒,再将戊烷加入,搅拌1.5-2分钟停机。迅速将混酸加入,将搅拌速度调整为700-800转,搅拌约30-50秒。(加混酸后这个搅拌时间的长短视桶内反应情况而定), 加完混酸之后注意观察桶内的状况,在桶中原料即将起反映那一刻,立刻停机,迅速将料倒入发泡箱内,再将发泡间的门关好,并做好记录。(固化时间大约7-10分钟,发泡速度可以用戊烷来调整)

六:发泡过程中应注意的问题:

(1)安全使用搅拌机,操作前检查搅拌机各部件是否正常,如:分散盘及轴是否松动,皮带是否要更换。操作时应注意:戊烷是高度易燃、易挥发的,搅拌过程中挥发速度会更快,所以周围绝对不允许有吸烟或任何火星出现,特别要注意离的最近的电机,因为电机易起火花。

(2)加戊烷后搅拌速度要加快,并使桶上下浮动几次,使其上下都要均匀。关键是加混酸后,搅拌时间短,但又要使原料搅拌均匀,所以必须要加快桶上下浮动的速度(比之前的速度都要快),浮动几次后即刻停止浮动,但搅拌仍在进行,此时观察桶中的变化,适当时立刻停机,迅速将其倒入发泡箱。(该混合物绝对不可以有见发的状况)

第三章储存

储存的要求及注意事项

(1)成品泡的储存

* 储存的要求:

储存间绝对不可以有阳光直射,要使成品泡直接受风。(最好是在储存间开几个天窗进行通风)。储存间顶棚应采用隔热材料。

* 储存应注意的问题:

阳光直晒会使成品泡变颜色,直接通风容易将其吹裂,降低产量。外界环境温度在33℃以上时,储存泡离顶棚距离不低于1米,以免对产品造成损坏。(该产品只能自然挥发,绝不可以采取强制挥发)

(2)原料储存时应注意的问题

* 苯酚不易长时间在外面风吹,雨淋,日晒。

* 甲醛建议在室内储存,不要长时间储存,容易聚合。

* 其它原料必须在室内储存。

* 特别是高度易燃品一定要低温储存。

第四章包装

一:切割机的操作及注意事项

(1)操作

首先打开总电源,再将切割机电源打开,使其正常运转方可工作。

(2)注意事项

* 打开机器,首先检查运转是否正常。

* 检查锯条是否有断裂的痕迹,以防出现安全事故。

* 操作时应注意切割面是否平整,(应检查锯条是否锋利或侧面挡板是否松动)。

* 检查8cm和23cm的尺寸是否标准。

二:刀台的操作及注意事项

(1)操作

首先打开电源总开关,再将刀台电源打开,使机器正常运转方可工作。

(2)注意事项

* 打开机器,首先检查机器运转是否正常。

* 检查减速机是否缺油。

* 检查商标胶滚是否定位。

* 检查夹板是否定位。

(以上操作及注意事项均可视具体情况而定,仅供参考。)

第五章设备要求及安装

一:树脂合成设备的要求

(1)设备:1吨的反应釜:(3千瓦电机,转速:1440转,减速机速比:33/2,输出转速:85转/分,立式和卧式均可);17平方(管式)冷凝器(4分管);缓冲器:(要求直径:65cm,高:126cm);SZ—2水循环真空泵:(负压:0.086,转速:1450转,电机:Y132M-4,7.5千瓦;转速:1450转);消音器:(直径50cm,高105cm); 0.3吨锅炉:(蒸汽压力必须达到7公斤);锅炉配套附件和管材(视具体情况而定);

(2)安装

* 安装流程图见(最后一页)

* 设备的配套附件视具体情况而定

* 安装附件和管材视具体情况而定

(3)安装时的注意事项

* 反应釜要轻挪轻放,因里面的搪瓷容易损坏。

* 管式冷凝器轻挪轻放,以防震开焊接口。

* 注意各阀门接口,要连接好以防泄气。

* 冷凝器循环水应采用地下水(水温越低越好)。

* 设有原料加热池(用于如:苯酚融化等)。

(4)三项动力电:(附:建议配备20千瓦发电机)

二:发泡搅拌机(自制)

* 主要配件:3千瓦调速电机、调速表((0-1200转)、附件和钢材等。

* 卧式调速电机及配套装置(即轴承、皮带、皮带轮等)。

* 不锈钢分散盘要求32齿,直径30cm。

* 搅拌机的整体尺寸根据具体情况而定。

三、机(全动花泥

平切机MJ344细木工带锯

切割尺寸:3000mm×2000mm

×1300mm

切割厚度:80mm-360mm

切割速度:0-25m/min

总功率:2kw

外形尺寸:L3200mm×W1500mm

×H1500m

转刀速度:600r/min

设备重量:280kg

四:刀台(自制)

*主要配件:1.1二级电机;50比1减速机。

* 采用材料是碳钢板、管、或不锈钢材料。

* 刀片尺寸:长15cm,宽3cm,高:0.06mm 。

* 整体尺寸根据具体情况而定。

* 商标胶印滚根据实际尺寸而定。

* 工作台面要求光滑。

五:发泡有两种方式

一:蒸汽加热发泡

(1)发泡间尺寸和要求

* 发泡间尺寸:长3m,宽3m,高2.2m。

* 暖气根据实际情况而定。

* 发泡间要求绝对保温.。

* 发泡间配置一个(0—100℃)数字显示温度计。

(2) 发泡模具尺寸和要求

* 模具材料6cm方木,1.5cm厚的密度板,钢材,转式车轮。

* 模具尺寸长115cm宽72cm高100cm(净尺寸)。

* 要求模具内表面用塑料布贴面。

* 模具四周用灵活性的挂钩加固。

二:电加热水循环模具发泡

酚醛树脂合成全套资料

第一章酚醛树脂合成 一:酚醛树脂配方 苯酚:200 kg 甲醛:350kg 液碱:7kg 甲酸:2.2g 液碱配方:片碱:20g 水:(不含酸碱及其它成分):49.5g 二:上料前应注意以下问题 (1)苯酚是否结晶。 (2)甲醛是否有聚合物。 三:上料步骤 将甲醛一部分甲醛吸入反应釜中,打开搅拌机,将苯酚吸入反应釜,按照比例再将甲醛吸入,搅拌约20分钟,搅拌均匀即可。 四:生产前应注意 (1)检查供电是否正常。 (2)检查冷水供应是否正常。 (3)检查锅炉供气是否正常。 (4)检查各阀门是否正常。 (5)正常与否都要做好记录。 五:操作步骤 (1)开蒸汽(流程图①)将釜中原料加温至28℃,再加液碱,釜中温度计(流程图③)显示30℃时开始,将温度的提升速度控制在大约每分钟1℃,升温的速度要稳定,升至60℃的时间控制在35 --- 45分钟为佳。 (2)60℃升温至70℃的速度要控制在大约每三分钟1℃,升温的速度要稳定,自60℃升至70℃的时间要控制在35 --- 45分钟;温度达到70℃时,将蒸汽关闭。 (3)温度升至72.-73℃时定温,可以通过往釜层中加水的方式进行定温,使温度保持在72-73℃之间。 (4)自温度升至60℃的时间起,再过210分钟左右,进行中间化验。(化验过程:见第二页七条) (5)甲醛和苯酚反应充分时,开始加甲酸。加完甲酸7分钟后,放完釜层中的水打开蒸汽,开始抽真空。抽真空的操作步骤如下:开启真空泵(流程图15),,观察缓冲器(流程图13)的真空表(流程图21),当真空表显示的负压达到0.08以上时,再缓慢开启(流程图24)阀门,开启的速度要保证缓冲器的负压不低与0.07(流程图21),一直到全部打开,正常工作。 (6)抽真空时注意观察视镜(流程图⑨),自视镜出水开始,将温度下降的速度每8分钟降11℃为正常,直至降到55-58℃时,抽真空时间一般在50-60分钟,随后温度自然上升,上升至63.5℃时关闭蒸汽阀门(流程图①)。打开排气阀(流程图⑤),再在釜

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

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。

酚醛树脂合成原理介绍

酚醛树脂合成原理介绍 ( 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: (2)缩合及缩聚反应 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,包括:

等等。 缩合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。 酚醛树脂机理(二)合成3热塑结构(5) 时间:2009-03-12来源:酚醛树脂网作者:admin 点击: 31次 酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广

酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广泛。合成酚醛树脂的催化剂有酸、碱两大类,前者多用盐酸、草酸,有时也用磷酸、硫酸等其他酸;后者多用氨水、氢氧化钠,有时也用氢氧化钡、氧化镁、苯胺等作为辅助催化剂。近年来对采用金属盐类作为酚醛树脂合成的催化剂,有了更多的研究和应用。此外还有用酶、其他有机酸作为催化剂的报道。据酚醛树脂网(专家介绍,酚醛树脂在合成反应阶段分子量逐步增长,合成终点维持在线型及带支链的结构,相对分子质量一般均低于1000,特殊应用场合要高一些,甚至高于4000。酚醛树脂在应用于各种制品的成型过程必须要发生交联反应,使之形成三向网络大分子结构,相对分子量可谓无限大。三向网络结构可促进制品使用性能更加理想。促进交联的助剂包含固化剂和固化促进剂,六亚甲基四胺是最常用的固化剂,而固化促进剂可采用对甲苯磺酰氯和苯磺酰氯。表2-3 Novolak中各种异构体的含量 关于Novolak的软化点,据酚醛树脂网(专家介绍,除与反应延续时间有关外还受起始的苯酚/甲醛摩尔比影响。如表2-4:表2-4 软化点与苯酚/甲醛摩尔比对照表

酚醛树脂合成及应用

高分子科学概论课程论文 论文题目:酚醛树脂的合成及应用 学院:化学与材料科学学院 专业:应用化学 班级: 1 班 姓名:涵 学号:20100635 指导老师:董静

酚醛树脂的合成及应用 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。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。本文主要介绍了酚醛树脂的合成及研究,并简单的阐述了酚醛树脂的应用和未来发展趋势。 关键词:酚醛树脂;合成;应用。 1872年德国化学家拜尔(A. Baeyer)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。由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。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、人造板、铸造、耐火材料等。 酚醛树脂是世界最早人工合成和工业化生产的一类合成树脂,其原料易得,生产工艺简单,综合性能优良,应用非常广泛,因此研究酚醛树脂的制备方法,具有很高的社会意义和经济价值。 近年来科研人员对酚醛树脂本身的脆性和力学性能进行改进,在下游产品应用新工艺,使酚醛树脂基复合材料有了更大的发展。随着电子产业的迅速成长,高纯度及改性酚醛树脂也在半导体封装材料、印制电路基板材料和光刻胶领域发挥着越来越重要的作用。现代酚醛泡沫反应机理和生产工艺的不断创新,使酚醛泡沫材料应用于民用建筑、采矿等新领域。各种改性酚醛树脂作为增粘、增硬、补强材料,也不断地应用于橡胶工艺的改进中。 酚醛树脂的特点 酚醛树脂是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。所用酚类化合物主要是苯酚、其他还可以用甲酚、混合酚、壬基酚、辛基酚、二甲酚、腰果酚、芳烷基酚、双酚A或几种酚的混合物的;所用醛类化合物主要

酚醛树脂与缩聚反应(20200911005212)

酚醛树脂与缩聚反应 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。 一、酚醛树脂的生成和缩聚反应原理 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一一酚醛树脂。反应的方程式可以表示为: 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,如图: I OH CHs OH 》CH厂。-CH厂 Qi—CH厂 『 P由 OH OH 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。 、脲醛树脂的制备 在教材244页选做实验上,尿素晶体和甲醛溶液在盐酸做催化剂的条件下反应制取脲醛树 脂。反应原理为:

反应中尿素分子中氨基上两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上氧原子结合生成水分 子,其余部分相互连接为高分子化合物脲醛树脂,此反应原理与酚醛树脂的生成极为相 似。 实验操作很简单,只需用力振荡试管 3分钟(使尿素晶体和甲醛溶液充分接触发生 反应),试管中即有白色粘稠固体生成,白色固体可溶于正丁醇等有机溶剂。 脲醛树脂通常可作为密度板的粘胶剂。 三、知识的延伸 还有其他类似的缩聚反应,如糠醛可以代替甲醛和苯酚生成糠醛树脂,反应原理直 接迁移过来即可。反应原理可以表示为: HC —CH 」亠“対 || I ) 傕化剂 HC 苯酚羟基邻位上两个活泼氢原子与糠醛分子醛基上氧原子结合生成水, 其余部分生 成高分子化合物。糠醛树脂现在在工业上大多用于玩具制造。 缩聚反应是高中化学重要的有机反应类型之一,酚醛树脂的生成是该类型反应重要 的应用示例,举一反三,希望同学们深刻理解反应实质,为接下来学习羧酸和醇通过酯 化反应缩聚生成聚酯,理解氨基酸分子间缩合生成多肽和蛋白质打下很好的基础。 H

酚醛树脂与缩聚反应

酚醛树脂与缩聚反应集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

酚醛树脂与缩聚反应 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。 一、酚醛树脂的生成和缩聚反应原理 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。是由和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。反应的方程式可以表示为: 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,如图: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。 二、脲醛树脂的制备 在教材244页选做实验上,尿素晶体和甲醛溶液在盐酸做催化剂的条件下反应制取脲醛树脂。反应原理为: 反应中尿素分子中氨基上两个氢原子比较活泼,与甲醛醛基上氧原子结合生成水分子,其余部分相互连接为高分子化合物脲醛树脂,此反应原理与酚醛树脂的生成极为相似。 实验操作很简单,只需用力振荡试管3分钟(使尿素晶体和甲醛溶液充分接触发生反应),试管中即有白色粘稠固体生成,白色固体可溶于正丁醇等有机溶剂。 脲醛树脂通常可作为密度板的粘胶剂。 三、知识的延伸 还有其他类似的缩聚反应,如糠醛可以代替甲醛和苯酚生成糠醛树脂,反应原理直接迁移过来即可。反应原理可以表示为:苯酚羟基邻位上两个活泼氢原子与糠醛分子醛基上氧原子结合生成水,其余部分生成高分子化合物。糠醛树脂现在在工业上大多用于玩具制造。 缩聚反应是高中化学重要的有机反应类型之一,酚醛树脂的生成是该类型反应重要的应用示例,举一反三,希望同学们深刻理解反应实质,为接下来学习羧酸和醇通过酯化反应缩聚生成聚酯,理解氨基酸分子间缩合生成多肽和蛋白质打下很好的基础。

酚醛树脂合成原理

-1872年,德国化学家拜耳(A. Baeyer)首先发现酚和醛在酸的存在下可以缩合得到无定形棕红色的不可处理的树枝状产物,但未开展研究。 2 ---1902年,布卢默(L. Blumer)用酒石酸135份作催化剂,得到了第一个商业化酚醛树脂,命名为Laccain,但没有形成工业化规模。 3 ---1905~1907年,酚醛树脂创始人美国科学家巴克兰(Baekeland)对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究,于1909年提出了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利,实现了酚醛树脂的实用化,有人提议将此年定为酚醛树脂元年(或合成高分子元年)。 4 ---1907年,巴克兰申请了关于酚醛树脂“加压、加热”’固化的专利。并于1910年10月10日成立Bakelite公司,分布在许多国家,他们先后申请了400多个专利,预见到除酚醛树脂作烧蚀材料以外的主要应用,解决了酚醛树脂应用的关键问题。巴克兰还成功地获得了施加高压使酚醛预聚物固化的技术,他明确指出,酚醛树脂是否具有热塑性取决于苯酚与甲醛的用量比和所用催化剂类型,在碱性催化剂存在下即使苯酚过量一些,生成物也是热固性树脂,受热后能够转变为不溶不熔树脂。 5 ---1911年,艾尔斯沃思(Aylesworth)发现用六次甲基四胺可以使酚醛树脂固化,转变为不溶不熔状态,使其具有较高电绝缘性等应用特性。酚醛树脂因此开始用于电绝缘制品。 6 ---1912~1913年,俄国科学家彼得洛夫、塔拉索夫等研究了在石油磺酸和芳香族磺酸存在下的酚与醛的反应,并发明了将其注塑成型制取酚醛树脂注塑制品的方法。 7 ---1913年,德国科学家阿尔贝特发明了松香改性酚醛树脂,这种树脂适合制作油漆涂料,这一发明为酚醛树脂在涂料领域的应用铺展了成功之路。 8 ---1914年,日本引进巴克兰技术在东京开始生产酚醛树脂,开创了亚洲先河。 9 ---1923年,美国投产苯酚糠醛模塑粉。 10 ---1930年,酚醛泡沫塑料在美国投产。 11 ---1937年,开发了增塑的醚化的酚醛树脂并用于油漆涂料。

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:

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

酚醛树脂合成原理介绍

酚醛树脂合成原理介绍 (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: (2)缩合及缩聚反应缩合及缩聚反应,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,包括:

等等 缩合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。 酚醛树脂机理(二)合成 3 热塑结构(5) 时间: 2009-03-12 来源:酚醛树脂网作者: admin 点击: 31 次酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等) 与醛(甲醛、乙醛、糠醛等) 合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广

酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最广泛。合成酚醛树脂的催化剂有酸、碱两大类,前者多用盐酸、草酸,有时也用磷酸、硫酸等其他酸;后者多用氨水、氢氧化钠,有时也用氢氧化钡、氧化镁、苯胺等作为辅助催化剂。近年来对采用金属盐类作为酚醛树脂合成的催化剂,有了更多的研究和应用。此外还有用酶、其他有机酸作为催化剂的报道。据酚醛树脂网(专家介绍,酚醛树脂在合成反应阶段分子量逐步增长,合成终点维持在线型及带支链的结构,相对分子质量一般均低于1000,特殊应用场合要高一些,甚至高于4000。酚醛树脂在应用于各种制品的成型过程必须要发生交联反应,使之形成三向网络大分子结构,相对分子量可谓无限大。三向网络结构可促进制品使用性能更加理想。促进交联的助剂包含固化剂和固化促进剂,六亚甲基四胺是最常用的固化剂,而固化促进剂可采用对甲苯磺酰氯和苯磺酰氯。表2-3 Novolak 中各种异构体的含量 关于Novolak 的软化点,据酚醛树脂网(专家介绍,除与反应延续时间有关外还受起始的苯酚/ 甲醛摩尔比影响。如表2-4:表2-4 软化点与苯酚/ 甲醛摩尔比对照表

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

酚醛树脂的合成

酚醛树脂的合成 酚醛树脂酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸、碱触媒作用下合成的。由于工艺不同可以制成液体酚醛树脂和粉状酚醛树脂两种。1、制造酚醛树脂的原材料(1)苯酚苯酚又称石炭酸,纯白无色针状晶体,在空气中可氧化成浅粉色。分子式 C6H5OH 分子量 94.11 比重 1.0545g/cm3 熔点40.8℃ 沸点182℃ 苯酚能溶于热水,溶于酒精,碱等。有弱酸性,易渗入皮肤,引起过敏现象。将2%左右的苯酚肥皂水溶液用于消毒,医用名称“来苏儿”。表1 制造酚醛树脂用的苯酚的技术条件名称苯酚(又名石炭酸)分子式 C6H5OH 外观有特殊气味的无色结晶,在空气中显粉红色酸碱性呈弱酸性含量要求苯酚含量96% (2)甲醛甲醛为无色气体,用于制造酚醛树脂的是甲醛的水溶液。甲醛分子式 HCHO 分子量 30.03 气体比重 1.067 即比空气略重液体比重(-20℃)0.815 熔点 -92℃ 沸点 -21℃ 甲醛溶于水和酒精,40%的水溶液医学上称“福尔马林”,做防腐剂使用。长期存放的甲醛易聚合沉淀出白色块状物,加入8-12%的甲醇(CH3OH)可防聚合。甲醛具有强烈的刺激性气味,能刺激眼睛和呼吸道粘膜,并引起皮肤过敏现象。甲醛的技术条件见表2表2 甲醛的技术条件名称甲醛(水溶液)分子式 HCHO 分子量 30.03 溶解性能溶于水,最大浓度可达50% 使用要求甲醛含量 >34%,沉淀物<1% (3)催化剂① 碱性催化剂氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵等都可以做合成酚醛树脂的催化剂生成液体酚醛树脂。磨料磨具行业用的液体酚醛树脂通常是用氢氧化铵作催化剂,因氢氧化铵属于弱碱性。对不耐碱地酚醛树脂影响不大。残留部分在硬化加热时大部分挥发掉了,所以用氢氧化铵作催化剂的酚醛树脂具有较高的强度,耐水性较好。氢氧化钡也是较好的催化剂;而氢氧化钠是一种强碱,残留在磨具的结合剂中对磨具有破坏作用,因此在磨具制造中很少使用氢氧化钠作催化剂的酚醛树脂。苯酚与甲醛生成树脂的反应速度随催化剂的用量增多而加快,但是反应太快则不易控制,通常氢氧化铵的水溶液用量为苯酚的3-6%。作为催化剂的氢氧化铵含量不小于17%,比重为0.88-0.92 g/cm3。②酸性催化剂生产粉状的酚醛树脂通常使用盐酸作催化剂。盐酸是氯化氢的水溶液。工业盐酸的氯化氢含量为25-40%,比重为 1.12-1.20。用量以苯酚为100%计,盐酸加入量,以纯HCl计为0.1-0.3%。残留在树脂中的盐酸在硬化加热过程中几乎全部挥发掉,对树脂性能没有明显影响。

酚醛树脂综述

酚醛树脂综述 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~,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。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。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。 其中以苯酚-甲醛树脂最重要。酚醛树脂有热塑性和热固性两类。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,长期具有可溶可熔性,仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下,才固化(加热时可快速固化)。主要用于制造压塑粉,也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热固性酚醛树脂(或称一步法酚醛树脂),可根据需要制成固体、液体和乳液,都可在热或(和)酸作用下不用交联剂即可交联固化。为指导树脂合成和成型加工,常将其固化过程分为A、B、C三个阶段。具有可溶可熔性的预聚体称作A阶酚醛树脂;交联固化为不溶不熔的最终状态称C阶酚醛树脂;在溶剂中溶胀但又不完全溶解,受热软化但不熔化的中间状态称B阶酚醛树脂,热固性酚醛树脂存放过程中粘度逐渐增大,最后可变成不溶不熔的C阶树脂。因此,其存放期一般不超过3~6个月。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、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、胶粘剂和改性其他高聚物。 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。 酚醛树脂的发展史 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()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()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。 20世纪40年代后,合成酚醛树脂的方法趋于成熟并多元化.出现很多改性酚醛树脂,综合性能明显提高,其应用也发展到航空航天工业。 20世纪70年代出现许多热固性和热塑性树脂。如乙烯基树脂、环氧树、聚酰亚胺、聚胺脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯,ABS等,其量大、应用范围广,使酚醛树脂的发展受到一定限制,但是在这期间各国学者和企业界仍然对酚醛树脂进行深人研究,使酚醛树脂在化学合成、产品改性、树脂加工工艺和应用领域都有长足的发展,逐步向高性能、专用化方向发展,井取得实效。 20世纪80年代以后,随着经济繁荣、交通发达.建筑业兴旺,对酚醛树脂的社会需求明

酚醛树脂的合成与应用

课程论文报告书 题目:酚醛树脂的合成与应用 学院:化学工程学院 专业:材料化学 班级: 姓名: 学号: 2012年12 月28日 摘要:本文介绍了酚醛树脂的合成的原料及其原理,并简单的阐述了酚醛树脂的应用及

其以后的发展趋势 关键词:酚醛树脂;合成;原理;应用;发展方向 Abstract: This article introduced the phenolics synthesis raw material and the principle, and simple elaboration phenolics application and later trend of development keyword: Phenolics; Synthesis; Principle; Using; Trend of development 1 引言 酚醛树脂是世界最早人工合成和工业化生产的一类合成树脂,其原料易得,生产工艺 简单,综合性能优良,应用非常广泛,因此研究酚醛树脂的制备方法,具有很高的社会意义和经济价值。 酚醛树脂因其具有较高的力学强度,耐热性好,难燃、低毒、低发烟,可与其他多聚物共混,实现高性能化而广泛应用于航空航天、汽车、电子、机械、交通运输等国民经济各个领域。近年来科研人员对酚醛树脂本身的脆性和力学性能进行改进,在下游产品应用新工艺,使酚醛树脂基复合材料有了更大的发展。随着电子产业的迅速成长,高纯度及改性酚醛树脂也在半导体封装材料、印制电路基板材料和光刻胶领域发挥着越来越重要的作用。现代酚醛泡沫反应机理和生产工艺的不断创新,使酚醛泡沫材料应用于民用建筑、采矿等新领域。各种改性酚醛树脂作为增粘、增硬、补强材料,也不断地应用于橡胶工艺的改进之中1。 2酚醛树脂的历史 20世纪50年代是酚醛树脂高速发展的阶段,新的应用领域有涂料、油漆、铸造和航空航天等,国际酚醛树脂的产量达到20万t。上世纪80年代,酚醛树脂、新型酚醛复合材料系统应用于建筑、运输等领域。1997年后全球经济发展的低潮期,全球酚醛树脂生产装置的开工率不足65%,但总的市场消费量仍旧维持在300万t以上。20世纪末到21世纪初,在全球经济快速发展的带动下,汽车工业、冶金、电子消费产品迅速发展,促进了酚醛树脂在铸造、耐火材料、电工电子材料等领域的全新发展。 国外酚醛树脂的应用已涉及木材粘结、模塑料、铸造造型材料、耐火材料、轮胎橡胶、摩擦材料、磨具磨料、电子封装材料、浸渍层压材料、纤维增强复合材料、酚醛泡沫塑料等领域,应用于工业、民用、交通、建筑、采矿、石油和天然气开采、航空航天、核工业等科技范围。全世界的酚醛树脂产量也由20世纪50年代的约20万t发展到2006年的401.5 万t。预计今后几年全球酚醛树脂行业将以7%的速度增长2。 3酚醛树脂的特点 酚醛树脂是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。所用酚类化合物主要是苯酚、其他还可以用甲酚、混合酚、壬基酚、辛基酚、二甲酚、腰果酚、芳烷基酚、双酚A或几种酚的混合物的;所用醛类化合物主要是甲醛,其他还常用多聚甲醛、糠醛、乙醛或几种醛的混合物。生产酚醛树脂,根据所采用原料反应官能度、酚与醛

酚醛树脂合成

酚醛树脂的合成 一酚醛树脂(Phenol Formaldehyde,简称PF),也叫电木,又称电木粉, 无色或黄褐色透明固体,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。酚醛树脂是塑料中第一个投入工业生产的品种,它 具有较高的机械强度、良好的绝缘性,耐热、耐腐蚀,因此常用于制造电器材料,如开关、灯头、耳机、电话机壳、仪表壳等,“电木”由此而得名。酚醛树 脂耐弱酸和弱碱,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特点(固化物特点):含碳量高,可作耐烧蚀材料;耐热性好;耐腐蚀性好;耐水性好;尺寸稳定性好,模具制 件有固定形状,不开裂等。 二(一)酚醛树脂合成条件:酚醛树脂的合成及固化符合体型缩聚规律。 体型缩聚:某一2官能度单体和另一个2以上官能度单体缩聚,将交联成体型高聚物。 酚醛树脂所用的原料有:醛类(2官能度单体) :常用甲醛;酚类(多官能 度单体):如苯。 (二)影响缩聚的因素: 1.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,可熔阶段的热固性酚醛树脂或一阶酚醛树脂。进一步加热可使其进一步缩聚,固化,(无规予聚物)。 酸催化:反应难以控制,无实用价值。 2.醛:酚<1 酸催化:合成热塑性酚醛树脂(线型结构,又称为二阶酚醛树脂)。 碱催化:反应初期得到的是一阶树脂在酚中的溶液,如保持酚存在,进一步加热可得二阶酚醛树脂。 酚、醛反应存在一个中性点,即PH=3.0~3.1时,酚、醛不反应。 三(一)热固性一阶酚醛树脂的合成 1.合成原理 合成条件:醛:酚>1,一般控制在1~1.5之间;碱催化,如NaOH、Ba(OH) 2 、 NH 3·H 2 O等。 (1) 苯酚、甲醛的加成反应:缩聚反应起始阶段发生酚醛树脂的合成 (2) 羟甲基酚的缩聚反应 缩聚反应包括如下两种反应:a 羟甲基酚之间;b 苯酚与羟甲基酚之间羟甲基酚可进一步进行缩聚反应,有下列两种可能的反应:

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