Ⅰ 酚醛樹脂 如何合成 機理是什麼
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。
合成原理
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,就可生成二元及多元羥甲基苯酚:
2 縮合及縮聚反應
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是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。
縮聚反應是縮合聚合反應的簡稱,是指單體之間相互作用生成高分子,同時還生成小分子(如水、氨、鹵化氫等)的聚合反應。例如合成酚醛樹脂的反應就是縮聚反應。合成酚醛樹脂通常是以苯酚和甲醛為原料,在催化劑作用下,經縮聚反應而得到。
縮聚反應根據參加反應的單體種數又分為共縮聚和均縮聚,由不同種單體參加的縮聚反應稱為共縮聚。如酚醛樹脂的合成反應就是共縮聚,它是由苯酚和甲醛兩種物質為單體的。由同種單體進行的縮聚反應稱為均縮聚。如氨基酸聚合成多肽的縮聚反應就屬均縮聚。
縮聚反應的特點是:
(1)單體不一定含有不飽和鍵,但必須含有兩個或兩個以上的反應基團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。
(2)縮聚反應的結果,不僅生成高聚物,而且還有副產物(小分子)生成。
(3)所得高分子化合物的化學組成跟單體的化學組成不同。
實驗製取
【原理】苯酚和甲醛在酸性或鹼性的催化劑作用下,通過縮聚反應生成酚醛樹脂。在酸性催化劑作用下,苯酚過量時生成線型熱塑性樹脂;在鹼性催化劑作用下,甲醛過量時生成體型熱固性樹脂。
【操作】
(1)在25×200mm的試管中加入 4g化學純苯酚和2.5mL化學純甲醛溶液(密度約1.1g/cm3、濃度為36~38%),再加入1mL化學純的濃鹽酸,振盪均勻後塞上帶有直玻璃管(長300mm)的橡皮塞。把上述試管固定在鐵架台上,放在80~90℃的水浴中加熱(如左圖)。片刻後,試管中發生劇烈反應,反應後還要繼續加熱,直到生成粉紅的固體樹脂為止。取出固體樹脂(用鐵絲鉤出),用水沖洗後得到熱塑性樹脂。
(2)在25×200mm的試管中加入2.5g化學純苯酚和3mL化學純甲醛溶液(濃度同前),再加入1mL化學純濃氨水(濃度為25~28%),振盪均勻之後塞上帶有直玻璃管(長300mm)的橡皮塞。把上述的試管固定在鐵架台上,用沸水浴加熱,直到混合物分成兩層。當底層的樹脂粘度增大時,取下試管用水冷卻,等樹脂固化後倒出,用水沖洗,得到黃色的熱固性樹脂。
【說明】
(1)苯酚和甲醛在鹼性條件下反應,要比在酸性條件下反應慢。要使生成的樹脂冷卻後呈固體,必須加熱半小時以上。
(2)苯酚和甲醛在鹼性條件下是逐漸生成體型樹脂的。開始生成的液態物是可溶於酒精、丙酮和鹼性水溶液的樹脂,叫做甲階樹脂。繼續加熱後,生成粘稠狀的液體,冷卻後成為脆性固體,能部分溶於酒精、丙酮,但不溶於鹼性水溶液。它叫乙階樹脂(固體受熱能軟化)。再繼續加熱,才生成不溶不熔的體型樹脂,叫做丙階樹脂。在課堂教學實驗中制備,由於加熱的時間不夠,一般生成乙階樹脂。
(3)苯酚有毒,它的濃溶液對皮膚有強烈的腐蝕性,使用時要小心。如沾到皮膚上,要立即用酒精擦洗干凈。
(4)苯酚在常溫下是無色晶體,不易從瓶中取出。取用時先把裝有苯酚的瓶子放在60~70℃的熱水中,使晶體液化,再用長滴管吸出,滴入小燒杯中稱量。
Ⅱ 酚醛樹脂中的游離醛和氨水的反應過程
用酸溶液
氨水會和酸反應生成離子化合物,醛是有機物,這樣就可以蒸餾了
Ⅲ 怎麼做成熱塑性固體酚醛樹脂 (甲醛4 ml\苯酚2.5g\氨水1ml混合後在沸水中加熱15分鍾)可就是做不成。。。
在試管中加入4g化學純苯酚和2.5mL化學純甲醛溶液(密度約1.1g/cm3、濃度為36~38%),再加入1mL化學純的濃鹽酸,振盪均勻後塞上帶有直玻璃管的橡皮塞。把上述試管固定在鐵架台上,放在80~90℃的水浴中加熱。片刻後,試管中發生劇烈反應,反應後還要繼續加熱,直到生成粉紅的固體樹脂為止。取出固體樹脂(用鐵絲鉤出),用水沖洗後得到熱塑性樹脂。
我做的是熱固性酚醛樹脂,在資料上看到水浴溫度在80~100℃都行,但至少要加熱30分鍾,最長的都加熱有120分鍾的。可能是你加熱的時間太短了,延長加熱時間可以再試……我過兩天也要做實驗,具體參數做好後可以發給你,這([email protected])是我的郵箱,有問題可以隨時聯系。
Ⅳ 酚醛樹脂是怎麼生成的
酚醛樹脂是由酚類化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚、叔丁酚、雙酚A等)與醛類化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在鹼性或酸性催化劑作用下,經加成縮聚反應製得的樹脂統稱為酚醛樹脂
Ⅳ 酚醛樹脂的生產工藝是什麼呢
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 :http://wenku..com/link?url=S4g9Wn-_jgrBi3rN3-GygdVyFFzrXZaWIcc-75FUlDq
Ⅵ 熱固性酚醛樹脂發紅,在氨水催化下的醇溶性酚醛樹脂會發紅,是什麼原因 跟酸鹼度有關嗎
樹脂生產中,PH對顏色是有影響的,酸性條件下一般呈白色到黃色,鹼性就是紅色了
Ⅶ 製取酚醛樹脂的催化劑除了選用鹽酸和濃氨水外,還有哪些物質可以選用
如鹽酸、草酸、硫酸、對甲苯磺酸、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氨氣、氧化鎂和乙酸鋅等都可以選擇。
1、鹽酸
分子式:HCl
鹽酸是五色或黃色透明的液體,由食鹽電解,合成等方法製成。是一種強酸,具有酸類的通性。
鹽酸是製造苯酚甲醛熱塑性樹脂的催化劑,使用時要稀釋後加入,採用鹽酸作催化劑的優點是價格低,在樹脂脫水乾燥中鹽酸可以蒸發出去,它的缺點是對設備有腐蝕作用。
鹽酸有強腐蝕性,能腐蝕織物及皮膚,操作時須穿戴橡皮手套等防護用品。皮膚濺上鹽酸後,應立即用清水沖洗。
生產酚醛樹脂對鹽酸的技術要求如下:
外觀無色或黃色透明液體;
HCl質量分數≥3l%。
2、草酸
分子式:(COOH)2,2H2O
草酸又名乙二酸。系無色透明結晶或白色結晶顆粒。在熱空氣中易被風化。放入乾燥器中或加熱高於30℃時,也會失去結晶水。
草酸易溶於水和乙醇,難溶於醚,不溶於三氯甲烷和苯,熔點為101℃。
草酸在高溫下則分解為二氧化碳和甲酸。
3、液鹼
分子式:NaOH
液鹼系氫氧化鈉的水溶液,由食鹽電解製得。NaOH又名苛性鈉,燒鹼,是一種典型的強鹼。它具有強腐蝕性,操作時應注意好勞動安全防護。生產酚醛樹脂對液鹼的要求是:
外觀白色或微紅色無機械雜質之液體;
NaOH質量分數≥30%。
4、氨水
分子式:NH4OH或NH3·H2O
氨水又名阿莫尼亞水。是無色有強刺激性臭味的透明液體。它是由氮氣和氫氣直接合
成製得的氨氣溶於水而製得的,並呈弱鹼性。氨水是苯酚甲醛樹脂的催化劑,因催化性能較
緩所以在生產過程中容易控制。氨水對人體皮膚有刺激性,使用時空氣要流通,避免氣味吸
入呼吸道。在生產酚醛樹脂時對氨水的技術要求是:
外觀五色透明或微帶黃色的液體;
NH3質量分數≥20%。
5、氫氧化鋇
分子式:Ba(OH)2
氫氧化鋇是—種白色單斜晶系晶體,相對密度:2.18,熔點:78℃,微溶於乙醇,溶於水,其水溶液呈強鹼性,在空氣中極易吸收二氧化碳而成碳酸鋇。受熱後逐漸失去結晶水,780℃失去全部結晶水變成無水物,有毒。
其合格品技術指標為:
Ba(OH)2·8H2O 質量分數≥95%
BaCO3 質量分數≤2.0%
氯化物(以Cl計) 質量分數≤0.30%
鐵(Fe) 質量分數≤0.010%
Ⅷ 酚醛樹脂的制備及性質
苯酚+甲醛復===酚醛樹脂(催化劑只會也影響制酚醛樹脂的形狀),酚醛樹脂是高分子化合物,原理如下:苯酚上的酚OH會影響苯環上鄰位上的氫,使鄰位上H變的更活潑,更容易反應,所以反應時相當於苯環是還有倆個半鍵,而甲醛中的碳氧雙鍵同時斷開,與苯環是的倆個半鍵結合,有多個這樣的單體的聚合體就形成了酚醛樹脂.
Ⅸ 酚醛樹脂混料為什麼要加氨水
試題答案:(1)冷凝迴流(2分)(2)此反應為沸水浴加熱,溫度恆定(2分)(3)(4分)
Ⅹ 為什麼用鹼催化生成的酚醛樹脂能形成網狀結構
鹼性條件下,苯酚鄰對位上的活潑氫先與甲醛加成。後在發生縮聚。生成的熱固性樹脂,本身就是體型結構