⑴ 熱固性酚醛樹脂的反應原理是什麼
熱固性酚醛樹脂的反應原理是什麼? 熱固性酚醛樹脂的制備過程分為三個階段。 (1)甲階酚醛樹脂酚和醛的反應是很復雜的,苯酚分子中酚羥基的對位和兩個鄰位(官能度等於3)的氫都能和甲醛(官能度等於2)反應,生成各種羥甲基酚的異構體。所生成的羥甲基酚異構體,除了能繼續和苯酚反應外,也可以與甲醛反應生成多羥基甲基酚。 上述各種羥甲基酚能相互反應,也能和酚、醛反應,生成甲階酚醛樹脂,此外,甲階還可能存在醚鍵結構,這是由於兩個酚醇間的兩個羥甲基縮聚反應。甲階的樹脂是線型結構,可用如下典型式表示。 甲階酚醛樹脂易溶於乙醇、丙酮等有機溶劑中,加熱時能熔融,具有熱塑性,這種狀態的樹脂又稱可溶(熔)性樹脂,可以改性劑配製改性酚醛樹脂膠黏劑。 (2)乙階酚醛樹脂將初期酚醛樹脂加熱至115〜14℃。可以進一步縮聚得到中間酚醛樹脂。這種樹脂的相對分子質量約為1000左右,聚合度為6〜7。它是不溶(熔)的高分子物質和一些游離酚及羥甲基酚的混合物。這種樹脂像彈性的高分子一樣,可拉成長絲,但冷卻後變成脆性的物質,僅能部分地溶解在丙酮及醇類溶劑中,其餘的樹脂溶脹。 (3)丙階酚醛樹脂中期酚醛樹脂繼續加熱縮合,反應物中羥基全部作用完,此時分子結構為網狀的最終產品,即丙階酚醛樹脂,達到不溶(熔)的硬化階段。丙階樹脂究竟是什麼結構,現在尚無定論,一般認為是因為生成了三面交聯的體型大分子,如 但也有人認為並非如此,因為酚醛樹脂的分子是很僵硬的,其僵硬性妨礙了生成深度的交聯,其所以不能熔化是因為分子在達到熔點以前就發生了熱分解的緣故。
⑵ 苯酚的反應官能度為什麼為3
考慮官能度時,需以參與反應的基團為准。例如苯酚在一般反應中,酚羥基是反應基團,所以官能度為1。而與甲醛反應時。酚羥基的鄰、對位氫才是參加反應的基團,官能度應該是3。
⑶ 酚醛樹脂合成原理是什麼
1
加成反應
在適當條件下,一元羥甲基苯酚繼續進行加成反應,就可生成二元及內多元羥甲基苯酚:
2
縮合及縮容聚反應
縮合及縮聚反應,隨反應條件的不同可以發生在羥甲基苯酚與苯酚分子之間,也可發生在各個羥甲基苯酚分子之間。
縮合反應不斷進行的結果,將縮聚形成一定分子量的酚醛樹脂,由於縮聚反應具有逐步的特點,中間產物相當穩定因而能夠分離而加以研究。
多年來研究分析通常認為,影響酚醛樹脂的合成、結構及特性的主要因素為如下四點:
(1)原料的化學結構;
(2)酚與醛的摩爾比;
(3)反應介質的酸、鹼性;
(4)生產操作方法。
⑷ 酚醛樹脂有多少種類,酚醛樹脂有毒嗎
酚醛樹脂有多少種類以及酚醛樹脂是否有毒,酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物,市場銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱鹼,遇強酸發生分解,遇強鹼發生腐蝕。不溶於水,溶於丙酮、酒精等有機溶劑中。苯酚醛或其衍生物縮聚而得。
酚醛樹脂
酚醛樹脂有多少種類
酚醛樹脂是由酚(苯酚、甲酚、二甲酚、問苯二酚等)與醛(甲醛、乙醛、糠醛等)在酸性或鹼性催化劑存在下作用所生成的縮聚物。酚醛樹脂除用於膠黏劑外,尚有許多重要用途。用不同的酚和甲醛及兩者不同配比、催化劑,可製得不同性質和用途的酚醛樹脂產品。
就酚醛樹脂而言,通過控制酚與醛的摩爾比及酚的官能度,以及催化劑的類型(酸性或鹼性),可製得熱塑性和熱固性酚醛樹脂。熱固性酚醛樹脂又稱可溶酚醛樹脂或稱一階酚醛樹脂、Resol酚醛樹脂或甲階樹脂,它是一種含有可進一步反應的羥甲基活性基團的樹脂,該樹脂在加熱或在酸性條件下就可交聯固化。如果合成反應不加控制,則會使縮聚反應一直進行至形成不溶不熔的具有三向網路結構的樹脂。用於膠黏劑的主要是熱固性酚醛樹脂。另一類稱為熱塑性酚醛樹脂,又稱線型酚醛樹脂、二階酚醛樹脂、Novolac樹脂或乙階樹脂,該樹脂要加入固化劑如六亞甲基四胺後才可反應形成具有三向網路結構的固化樹脂。
膠黏劑用酚醛樹脂的相對分子質量在700~1000左右。它分為線型酚醛樹脂和甲階酚醛樹脂。線型酚醛樹脂是在酸性催化劑作用下制備的,使用時加入六亞甲基四胺、甲醛等固化劑,在加熱條件下固化,如3201酚醛樹脂、2123酚醛樹脂等。甲階酚醛樹脂是在鹼性催化劑的作用下制備的,它能直接溶於丙酮、乙醇和水中。加熱固化,也可加入酸性催化劑(石油磺酸、對氯苯磺酸、磷酸的乙二醇溶液、鹽酸的乙醇溶液等)室溫固化,如2122酚醛樹脂、2127酚醛樹脂、264酚醛樹脂和219酚醛樹脂等。
酚醛樹脂有毒嗎
酚醛樹脂是有毒的,因為酚醛樹脂在縮聚和加工過程中,因不同的供需而有不同的毒性反應。在縮聚過程中,原料甲醇和苯酚都是有毒的物質,故反應鍋要密閉,加料時可從計量槽經管道壓進反應鍋,用鹼(或酸)作催化劑進行縮聚。反應達到終點後用稀鹽酸中和,用清水洗滌呈中性,得到酚醛膠。在縮聚過程中,如果操作不當或密封不嚴,容易產生甲醇蒸氣散發,長期接觸會使職業性皮炎的發病率增高,特別是夏季,皮膚暴露面廣,會加劇皮損,個別人是過敏性皮炎發作,間接接觸甲醇蒸氣,皮炎也會繼續發生。苯酚的作用較甲醇為小,可能與其揮發性較低有關。
⑸ 在合成酚醛樹脂的反應中,苯酚的對位沒有參加反應為什麼還有官能度
在合成酚醛樹脂的反應中,苯酚的對位沒有參加反應還有官能度,這是因為苯酚為三官能度的單體。
苯酚中除對位的碳可以和甲醛進行縮聚,兩個鄰位的碳也可以參加縮聚,否則,酚醛樹脂也就不可能是體型樹脂了。
⑹ 2. 苯酚和甲醛進行縮聚反應,苯酚的官能度f= ,甲醛的官能度f= ;當酚∶醛=5∶6(摩爾比)時,平均官能
按照我的記憶啊,
苯酚的官能度是3,甲醛的官能度是2,那麼平均官能度是5*3+2*6除以分子總數得到的是27/11,可以得到三維的立體機構,及發生交聯
⑺ 熱固膠的溶解溶漲原理哪位大神知道
熱固性酚醛樹脂的反應原理是什麼? 熱固性酚醛樹脂的制備過程分為三個階段。 (1)甲階酚醛樹脂酚和醛的反應是很復雜的,苯酚分子中酚羥基的對位和兩個鄰位(官能度等於3)的氫都能和甲醛(官能度等於2)反應,生成各種羥甲基酚的異構體。所生成的羥甲基酚異構體,除了能繼續和苯酚反應外,也可以與甲醛反應生成多羥基甲基酚。 上述各種羥甲基酚能相互反應,也能和酚、醛反應,生成甲階酚醛樹脂,此外,甲階還可能存在醚鍵結構,這是由於兩個酚醇間的兩個羥甲基縮聚反應。甲階的樹脂是線型結構,可用如下典型式表示。 甲階酚醛樹脂易溶於乙醇、丙酮等有機溶劑中,加熱時能熔融,具有熱塑性,這種狀態的樹脂又稱可溶(熔)性樹脂,可以改性劑配製改性酚醛樹脂膠黏劑。
⑻ 苯酚甲醛制酚醛樹脂時如何縮聚為什麼脫水
苯酚+甲醛→水+酚醛樹脂
酚醛樹脂的是高分子化合物是由多個相同個體組成
故其化學方程式外要加中括弧在右下方寫小寫的n,
括弧內是苯酚羥基兩個鄰位失去氫,成兩個半鍵,其中一個連上-CH2
⑼ 關於酚醛樹脂
酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物,市場銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱鹼,遇強酸發生分解,遇強鹼發生腐蝕。不溶於水,溶於丙酮、酒精等有機溶劑中。苯酚與甲醛縮聚而得。它包括:線型酚醛樹脂、熱固性酚醛樹脂和油溶性酚醛樹脂。主要用於生產壓塑粉、層壓塑料;製造清漆或絕緣、耐腐蝕塗料;製造日用品、裝飾品;製造隔音、隔熱材料等。 常見的高壓電插座、傢具塑料把手等等
phenolic resin,簡稱PE.酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質,因含有游離分子而呈微紅色,比重1.25~1.30,易溶於醇,不溶於水,對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。
苯酚-甲醛樹脂是最早工業化的合成樹脂。
1905~1909年L.H.貝克蘭對酚醛樹脂及其成型工藝進行了系統的研究,1910年在柏林呂格斯工廠建立通用酚醛樹脂公司,實現了工業生產。1911年J.W.艾爾斯沃思提出用六亞甲基四胺固化熱塑性酚醛樹脂,並製得了性能良好的塑料製品,獲得了廣泛的應用。1969年,由美國金剛砂公司開發了以苯酚-甲醛樹脂為原料製得的纖維,隨後由日本基諾爾公司投入生產。現在美國、蘇聯和中國也有生產。酚醛樹脂的生產至今不衰,1984年世界總產量約1946kt,居熱固性樹脂的首位。中國自40年代開始生產,1984年產量為77.6kt。 生產方法 常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對叔丁基或對苯基酚和甲醛、糠醛等。生產過程包括縮聚和脫水兩步。按配方將原料投入反應器並混合均勻,加入催化劑,攪拌,加熱至55~65℃,反應放熱使物料自動升溫至沸騰。此後,繼續加熱保持微沸騰(96~98℃)至終點,經減壓脫水後即可出料。近年來,開發成功連續縮聚生產酚醛樹脂新工藝。影響樹脂合成和性能的主要因素為酚與醛的化學結構、摩爾比和反應介質的pH。酚與醛的摩爾比大於或等於1時,初始產物為一羥甲基酚,縮聚時生成線型樹脂;小於1時,生成多羥甲基酚衍生物,形成的縮聚樹脂可交聯固化。反應介質的pH小於7時,生成的羥甲基酚很不穩定,易縮聚成線型樹脂;大於7時,縮聚緩慢,有利於多羥甲基酚衍生物的生成。生產熱塑性酚醛樹脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑(見酸鹼催化劑)使介質pH為0.5~1.5。為避免劇烈沸騰,催化劑可分次加入。沸騰反應時間一般為3~6h。脫水可在常壓或減壓下進行,最終脫水溫度為140~160℃。樹脂分子量為500~900。生產熱固性酚醛樹脂可用氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水和氧化鋅作催化劑,沸騰反應時間1~3h,脫水溫度一般不超過90℃,樹脂分子量為500~1000。強鹼催化劑有利於增大樹脂的羥甲基含量和與水的相溶性。氨催化劑能直接參加樹脂化反應,相同配方製得的樹脂分子量較高,水溶性差。氧化鋅催化劑能製得貯存穩定性好的高鄰位結構酚醛樹脂。應用 酚醛樹脂主要用於製造各種塑料、塗料、膠粘劑及合成纖維等。壓塑粉 生產模壓製品的壓塑粉是酚醛樹脂的主要用途之一。採用輥壓法、螺旋擠出法和乳液法使樹脂浸漬填料並與其他助劑混合均勻,再經粉碎過篩即可製得壓塑粉。常用木粉作填料,為製造某些高電絕緣性和耐熱性製件,也用雲母粉、石棉粉、石英粉等無機填料。壓塑粉可用模壓、傳遞模塑和注射成型法製成各種塑料製品。熱塑性酚醛樹脂壓塑粉主要用於製造開關、插座、插頭等電氣零件,日用品及其他工業製品。熱固性酚醛樹脂壓塑粉主要用於製造高電絕緣製件。增強酚醛塑料 以酚醛樹脂(主要是熱固性酚醛樹脂)溶液或乳液浸漬各種纖維及其織物,經乾燥、壓製成型的各種增強塑料是重要的工業材料。它不僅機械強度高、綜合性能好,而且可進行機械加工。以玻璃纖維、石英纖維及其織物增強的酚醛塑料主要用於製造各種制動器摩擦片和化工防腐蝕塑料;高硅氧玻璃纖維和碳纖維增強的酚醛塑料是航天工業的重要耐燒蝕材料。酚醛塗料 以松香改性的酚醛樹脂、丁醇醚化的酚醛樹脂以及對叔丁基酚醛樹脂、對苯基酚醛樹脂均與桐油、亞麻子油有良好的混溶性,是塗料工業的重要原料。前兩者用於配製低、中級油漆,後兩者用於配製高級油漆。
酚醛膠 熱固性酚醛樹脂也是膠粘劑的重要原料。單一的酚醛樹脂膠性脆,主要用於膠合板和精鑄砂型的粘結。以其他高聚物改性的酚醛樹脂為基料的膠粘劑,在結構膠中佔有重要地位。其中酚醛-丁腈、酚醛-縮醛、酚醛-環氧、酚醛-環氧-縮醛、酚醛-尼龍等膠粘劑具有耐熱性好、粘結強度高的特點。酚醛-丁腈和酚醛-縮醛膠粘劑還具有抗張、抗沖擊、耐濕熱老化等優異性能,是結構膠粘劑的優良品種。酚醛纖維 主要以熱塑性線型酚醛樹脂為原料,經熔融紡絲後浸於聚甲醛及鹽酸的水溶液中作固化處理,得到甲醛交聯的體型結構纖維。為提高纖維強度和模量,可與 5%~10%聚醯胺熔混後紡絲。這類纖維為金黃或黃棕色纖維,強度為11.5~15.9cN/dtex,抗燃性能突出,極限氧指數為34,瞬間接觸近7500℃的氧-乙炔火焰,不熔融也不延燃,具有自熄性,還能耐濃鹽酸和氫氟酸,但耐硫酸、硝酸和強鹼的性能較差。主要用作防護服及耐燃織物或室內裝飾品,也可用作絕緣、隔熱與絕熱、過濾材料等,還可加工成低強度、低模量碳纖維、活性炭纖維和離子交換纖維等
熱固性酚醛樹脂在防腐蝕領域中常用的幾種形式:酚醛樹脂塗料;酚醛樹脂玻璃鋼、酚醛-環氧樹脂復合玻璃鋼;酚醛樹脂膠泥、砂漿;酚醛樹脂浸漬、壓型石墨製品。熱固性酚醛樹脂的固化形式分為常溫固化和熱固化兩種。常溫固化可使用無毒常溫固化劑NL,也可使用苯磺醯氯或石油磺酸,但後兩種材料的毒性、刺激性較大。建議使用低毒高效的NL固化劑。填料可選擇石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸鋇粉,不宜採用輝綠岩粉。
⑽ 酚醛樹脂制備時,酚醛比例與催化劑等工藝條件不同對產物結構與性能有何影響
生產方法: 常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對叔丁基或對苯基酚和甲醛、糠醛等。生產過程包括縮聚和脫水兩步。按配方將原料投入反應器並混合均勻,加入催化劑,攪拌,加熱至55~65℃,反應放熱使物料自動升溫至沸騰。此後,繼續加熱保持微沸騰(96~98℃)至終點,經減壓脫水後即可出料。近年來,開發成功連續縮聚生產酚醛樹脂新工藝。影響樹脂合成和性能的主要因素為酚與醛的化學結構、摩爾比和反應介質的pH。酚與醛的摩爾比大於或等於1時,初始產物為一羥甲基酚,縮聚時生成線型樹脂;小於1時,生成多羥甲基酚衍生物,形成的縮聚樹脂可交聯固化。反應介質的pH小於7時,生成的羥甲基酚很不穩定,易縮聚成線型樹脂;大於7時,縮聚緩慢,有利於多羥甲基酚衍生物的生成。生產熱塑性酚醛樹脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑(見酸鹼催化劑)使介質pH為0.5~1.5。為避免劇烈沸騰,催化劑可分次加入。沸騰反應時間一般為3~6h。脫水可在常壓或減壓下進行,最終脫水溫度為140~160℃。樹脂分子量為500~900。生產熱固性酚醛樹脂可用氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水和氧化鋅作催化劑,沸騰反應時間1~3h,脫水溫度一般不超過90℃,樹脂分子量為500~1000。強鹼催化劑有利於增大樹脂的羥甲基含量與水的相溶性。氨催化劑能直接參加樹脂化反應,相同配方製得的樹脂分子量較高,水溶性差。氧化鋅催化劑能製得貯存穩定性好的高鄰位結構酚醛樹脂。
酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉
是一種以酚類化合物和醛類化合物經縮聚而製得的一大類合成樹脂。
所用酚類主要是苯酚,其他還可用甲酚、shang酚A或幾種酚的混合物等;所用醛類化合物主要是甲醛,其他還可用多聚甲醛、糠醛、乙醛或幾種醛的混合物。苯酚-甲醛樹脂是酚醛樹脂中最典型和最重要的一種。
生產酚醛樹脂,根據所採用原料反應官能度、酚與醛的摩爾比以及合成反應催化劑,反應物系PH值不同又分為熱塑性酚醛樹脂和熱固性酚醛樹脂兩大產品,熱塑酚醛樹脂(或稱兩步法酚醛樹脂),為淺色至暗褐色脆性固體,溶於乙醇、丙酮等溶劑中,長期具有可溶可熔性,僅在六亞甲基四胺或聚甲醛等交聯劑存在下,才固化(加熱時可快速固化)。主要用於製造壓塑粉,也用於製造層壓塑料、清漆和膠粘劑。熱固性酚醛樹脂(或稱一步法酚醛樹脂),可根據需要製成固體、液體和乳液,都可在熱或(和)酸作用下不用交聯劑即可交聯固化。熱固性酚醛樹脂可用於製造各種層壓塑料、壓塑粉、層壓塑料;製造清漆或絕緣、耐腐蝕塗料;製造日用品、裝飾品;製造隔音、隔熱材料等。
更具體的步驟可參考 :