Ⅰ 酚醛树脂有多少种类,酚醛树脂有毒吗
酚醛树脂有多少种类以及酚醛树脂是否有毒,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。
酚醛树脂
酚醛树脂有多少种类
酚醛树脂是由酚(苯酚、甲酚、二甲酚、问苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)在酸性或碱性催化剂存在下作用所生成的缩聚物。酚醛树脂除用于胶黏剂外,尚有许多重要用途。用不同的酚和甲醛及两者不同配比、催化剂,可制得不同性质和用途的酚醛树脂产品。
就酚醛树脂而言,通过控制酚与醛的摩尔比及酚的官能度,以及催化剂的类型(酸性或碱性),可制得热塑性和热固性酚醛树脂。热固性酚醛树脂又称可溶酚醛树脂或称一阶酚醛树脂、Resol酚醛树脂或甲阶树脂,它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂,该树脂在加热或在酸性条件下就可交联固化。如果合成反应不加控制,则会使缩聚反应一直进行至形成不溶不熔的具有三向网络结构的树脂。用于胶黏剂的主要是热固性酚醛树脂。另一类称为热塑性酚醛树脂,又称线型酚醛树脂、二阶酚醛树脂、Novolac树脂或乙阶树脂,该树脂要加入固化剂如六亚甲基四胺后才可反应形成具有三向网络结构的固化树脂。
胶黏剂用酚醛树脂的相对分子质量在700~1000左右。它分为线型酚醛树脂和甲阶酚醛树脂。线型酚醛树脂是在酸性催化剂作用下制备的,使用时加入六亚甲基四胺、甲醛等固化剂,在加热条件下固化,如3201酚醛树脂、2123酚醛树脂等。甲阶酚醛树脂是在碱性催化剂的作用下制备的,它能直接溶于丙酮、乙醇和水中。加热固化,也可加入酸性催化剂(石油磺酸、对氯苯磺酸、磷酸的乙二醇溶液、盐酸的乙醇溶液等)室温固化,如2122酚醛树脂、2127酚醛树脂、264酚醛树脂和219酚醛树脂等。
酚醛树脂有毒吗
酚醛树脂是有毒的,因为酚醛树脂在缩聚和加工过程中,因不同的供需而有不同的毒性反应。在缩聚过程中,原料甲醇和苯酚都是有毒的物质,故反应锅要密闭,加料时可从计量槽经管道压进反应锅,用碱(或酸)作催化剂进行缩聚。反应达到终点后用稀盐酸中和,用清水洗涤呈中性,得到酚醛胶。在缩聚过程中,如果操作不当或密封不严,容易产生甲醇蒸气散发,长期接触会使职业性皮炎的发病率增高,特别是夏季,皮肤暴露面广,会加剧皮损,个别人是过敏性皮炎发作,间接接触甲醇蒸气,皮炎也会继续发生。苯酚的作用较甲醇为小,可能与其挥发性较低有关。
Ⅱ 酚醛树脂是什么
一、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版红权、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、性质:
1、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。
2、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。
Ⅲ 为啥固化的酚醛树脂在沸腾的苯酚中能溶胀,而甲酚基的酚醛树脂却不溶胀
T375电木是一种人造合成化学物质,算是一种塑胶产品, 可做灯头、开关、插版座、电路板等的材料。特权性是不吸水、不导 电、耐高温、强度高,因为多用在电器上,所 以叫做「电木」。电木是用粉状的酚醛树脂,加进锯木屑、石棉或陶土等混合后,在高温下用模子压出成品酚醛塑料是由酚类和醛类在酸或碱的催化下缩聚而成的酚醛树脂,再加入添加剂而制得的高聚物,应用最多的酚醛树脂是苯酚和甲醛的缩聚物。由于制备条件不同,有热塑性和热固性二类。热固性酚醛树脂常以压塑粉(俗称胶木粉)的形式提供。其结构式分子链中有可进一步反应的游离羟甲基(-CH2OH),所以不稳定, 加热、加压时,官能团之间发生反应交联成体型结构,所以再加热时也不再软化。酚醛塑料耐磨性好,绝缘性、耐热性、耐蚀性也都很好。缺点是脆,不耐碱。由于填料不同,这类塑料的性能可以变化很大。酚醛塑料广泛用于制作各种电讯器材和电木制品,如插头、开关、电话机、仪表盒等。在日用工业中可作各种用具,但注意不宜作装食物的器皿。酚醛树脂的硬、脆、高温残留物低等缺点阻碍了它在高性能复合材料中的应用
Ⅳ 酚醛树脂和甲酚混合是否有毒,具体的伤害是什么
苯酚线型酚醛环氧树脂(epn)和邻甲酚线型环氧树脂(ecn)是具有使用价值的多冠能团酚醛环氧树脂。ecn与epn相比较,由于酚醛的邻位被甲基取代,故空间位阻效应使其环氧基的反应活性比epn低。因为ecn树脂聚合度(平均聚合度:3~7)却比epn树脂聚合度(平均聚合度:3~5)高,所以ecn树脂比epn树脂的软化点高,固化物性能更优越。
Ⅳ 酚醛-丁腈结构胶黏剂中酚醛树脂的类型有哪些
酚醛-丁腈结构胶黏剂中常用的酚醛树脂一般是甲基酚醛树脂、线型酚醛树脂和烷基鼢-甲醛树脂等,其中欧美国家主要采用两类树脂,一类是酚醛树脂中部分羟甲基被垸基化(甲基化和丁基化)的酚醛树脂,其结构如下。式中R——-H、-CH3、-C4H9o 采用这类树脂将获得一个微观均匀、互容性好且具有优良综合性能的体系;另一类是热塑性酚醛树脂,例如Durer-12986酚醛树脂是一种酚核上带有不饱和长链的酚与醛类缩合而得的。这类酚含有下述两种结构衍生物的混合物。 式中R1,R2一含有15个碳原子且带有1~3个不饱和双键的长链
Ⅵ 酚醛树脂熔点
酚醛树脂结合剂(phenolic resin binder)是指耐火材料用的一种有机结合剂。它是用苯(或甲酚、或二甲酚、或间苯二酚)与甲醛(或糖醛)混合物在催化剂作用下缩聚得到的树脂。它是一种非水性有机结合剂。以前,含碳耐火材料的结合多数采用焦油和沥青,但随着镁-碳和铝-碳耐火材料的推广应用,用酚醛树脂取代或部分取代沥青作结合剂得到广泛采用。
中文名
酚醛树脂结合剂
外文名
phenolic resin binder
学 科
冶金工程
领 域
能源
范 围
耐火材料
释 义
耐火材料用的一种有机结合剂
简介
酚醛树脂结合剂(phenolic resin binder)是指耐火材料用的一种有机结合剂。它是用苯(或甲酚、或二甲酚、或间苯二酚)与甲醛(或糖醛)混合物在催化剂作用下缩聚得到的树脂。它是一种非水性有机结合剂。以前,含碳耐火材料的结合多数采用焦油和沥青,但随着镁-碳和铝-碳耐火材料的推广应用,用酚醛树脂取代或部分取代沥青作结合剂得到广泛采用,其主要原区在于:
(1)碳化率高(52%);
(2)结性好,成型的坯体强度高;
(3)烧后的结合强度高;
(4)常温下碳化速度可以控制;
(5)有害物质含量少,可改善作业环境。
酚醛树脂结合剂随所用的原料成分、配比、催化剂,以及制备工艺不同而不同。酚醛树脂结合剂的分类有以以下3种。
(1)按加热性状或结构形态分类,有热固性酚醛树脂结合剂-一甲阶酚醛树脂结合剂和热塑性酚醛树脂结合剂-一线型酚醛树脂结合剂。
(2)按产品形态分类,有液态酚醛析脂结合剂。又可分为水溶性酚醛树脂和醇溶性酚醛树脂结合剂。固态酚醛树脂结合剂,有粒状、块状和粉末状之分。
(3)按固化温度分类,有高温固化型酚醛树脂结合剂,固化温度130-150℃;中温固化型酚醛树脂结合剂,固化温度105-110℃;常温固化型酚醛树脂结合剂,固化温度20-30℃。
此外,还有各种改性酚醛树脂,如间苯二酸改性树脂、甲酚改性树脂、烷基酚醛树脂、密胺改性树脂、尿素改性树脂和沥青改性树脂等。
线型酚醛树脂
也称热塑性酚醛树脂,由甲醛(F)和苯酚(p)按摩尔比F/P=0.6-0.9配合,在酸性催化剂(如盐酸、硫酸等)作用下形成。反应结果一般聚合度(核体)n为2-10,多数为7,分子量为400-1000。
但在工业上生产酚醛树脂时,不可能控制到每个分子都具有相同的聚合度,因而工业酚醛树脂是不同聚合度的同系物的混合物。
线型酚醛树脂的粘度一与其分子量和温度有关。图粘度是随着温度升高而下降。在相同温度下,粘度随分子量增大而提高。线型酚醛树脂在较低温度下可长时间存放,但未反应的酚会挥发掉,使粘度略有升高。在较高温度下存放时,会发生再聚合现象,分子量增大,也会使粘度升高。线型酚醛树脂可溶于有机溶剂,如二甘醇、乙撑二醇、乙醇、甲醇等。因此用作耐火材料的结合剂时,为了取得较合适的粘度,可用有机溶剂来调整。线型酚醛树脂除有液体状的外,还有固体状,其熔化温度随分子量的增大而提高,加入苯酚可使其熔点降低。固态线型酚醛树脂加热时出现热塑性。
甲阶酚醛树脂
也称热固性酚醛树脂,由甲醛与苯酚按摩尔比F/P=1-3,在碱性催化剂(如氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钡、氢氧化钙等)作用下形成。
反应形成邻经甲基酚或对经甲基酚,继续进行加成反应,便可生成多独甲基酚;再经缩聚反应,形成初期酚醛树脂(即甲阶酚醛树脂)。
反应结果一般形成平均分子量为150-500甲阶酚醛树脂,反应中也会生成低分子量的异形体。如果不断进行缩聚反应,最后会形成不溶不熔状态的丙阶酚醛树脂(为末期酚醛树脂)。
甲阶酚醛树脂也有固体块状、粉状和液态状产品,甲阶酚醛树脂有可溶于水的和可溶于有机溶剂的两类。水溶性的是由于有亲水性的轻甲基(-CH2OH)存在所致。而经过脱水的甲阶酚醛树脂为溶于有机溶剂的树脂,可溶于甲醉、乙醉、甘醇、丙酮等。标准型的甲阶酚醛树脂为溶于有机溶剂型的。
液状甲阶酚醛树脂的粘度与树脂的分子量大小、溶剂种类和树脂含量有关。常温下的粘度在0.02-100Pa·s范围内,而且其粘度也随温度而变化,温度升高粘度下降。同时也存在着粘度随存放时间而变化的现象,存放时间延长,粘度变大,存放期过长会凝固而无法使用。一般夏季存放时间为2-3个月,冬季要长些。用甲阶酚醛树脂作为结合剂时、为了使其发生便化(固化),可借助于加热使其发土硬化,也可在常温下加酸促使其硬化。其碳化过程为甲阶酚醛树脂的进一步缩聚反应,即由甲阶酚醛树脂(初期酚醛树脂)经过乙阶酚醛树脂最后缩聚成为丙阶酚醛树脂(末期酚醛树脂),成为不溶不熔的硬化体。
酚醛树脂既可作烧成和不烧含碳或含碳化硅耐火制品的结合剂,又可作含碳和碳化硅不定形耐火材料的结合剂。
Ⅶ 甲阶酚醛树脂的应用
可采用苯酚/甲醛摩尔比1:(0.6-1),在酸性催化剂存在下缩聚生成可溶可熔性酚醛树脂。粘接时加入约10%六次甲基四胺,在160℃固化交联成不溶不熔的胶层。该胶用于木材、层压材料、制动闸瓦、砂轮、灯泡灯头、硬质纤维板及固体电阻等粘接,还可以用作丁腈橡胶的交联剂。
水性酚醛树脂的应用举例如下(关于它们用作其他胶粘剂的增粘剂或交联剂,可参见有关章节)。
(1)砂布等磨料膜具胶粘剂砂布等用的酚醛树脂胶粘剂主要是液体型的一步甲阶酚醛树脂。这些树脂可根据它们的甲醛/苯酚摩尔比分成三类。
①它们具有高甲醛/苯酚摩尔比,由高水溶性树脂组成,而且是快干性的,因此可在相对低的温度(93-108℃)下固化。其产品的pH为8或更高,粘度范围500-18000mPa·s,固含量50%-75%。这类树脂既可用作膜料膜具的胶衣,又可用作面部上浆。可以用水稀释法或同这类树脂中不同粘度的树脂共混而调节粘度。低粘度、低固含量树脂用作面部上浆。如果制造者的最高固化温度限
制在108℃,可以采用这类树脂的共混物。
②它们具有低甲醛/苯酚摩尔比。这类树脂同水的混溶性很低,因此要求采用比①类更高的固化温度。其产品pH约为8,固含量75%-87%。它们的固化比①类慢。
③它们具有中等甲醛/苯酚摩尔比。这类树脂同水的混溶性也较低,采用比②类还要高的固化温度。其产品pH约为6-8,固含量75%-87%。
(2)铸造型芯砂用水基酚醛胶粘剂可以采用的典型水基酚醛树脂为75%固含量的线性酚醛树脂。当采用比其固体片状树脂较低的砂温时(约80℃),可得到最佳结果。这类树脂较低的初始熔体粘度导致它们对砂粒有极佳的润湿性和树脂分布。因为它们是溶液型树脂,所以在铸造时,必须添加“六次”和润滑剂。在初期加热研磨搅合期间,加入一半的润滑剂,再在涂胶砂堆溃散后加入另一半,可以取得最佳结果。硬脂酸钙或AcrawaxC可以使用。
(3)纤维粘接它们也可以采用液体甲阶酚醛树脂进行粘接,所用水溶性树脂固含量范围40%-70%,pH范围7-7.5。这类树脂要在冷冻下贮存或装运,并且要马上使用。采用的液体树脂包括含可溶性盐的树脂与脱除了不溶性盐的树脂,由于成本较低,前一种树脂常优先采用。此外,上述水性酚醛树脂分散液也可用于纤维类材料的粘接。
Ⅷ 酚醛树脂的概念
酚醛树脂 phenolic resin,简称PE.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。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。 苯酚-甲醛树脂是最早工业化的合成树脂。 1905~1909年L.H.贝克兰对酚醛树脂及其成型工艺进行了系统的研究,1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司,实现了工业生产。1911年J.W.艾尔斯沃思提出用六亚甲基四胺固化热塑性酚醛树脂,并制得了性能良好的塑料制品,获得了广泛的应用。1969年,由美国金刚砂公司开发了以苯酚-甲醛树脂为原料制得的纤维,随后由日本基诺尔公司投入生产。现在美国、苏联和中国也有生产。酚醛树脂的生产至今不衰,1984年世界总产量约1946kt,居热固性树脂的首位。中国自40年代开始生产,1984年产量为77.6kt。 生产方法 常用的原料为苯酚、间苯二酚、间甲酚、二甲酚、对叔丁基或对苯基酚和甲醛、糠醛等。生产过程包括缩聚和脱水两步。按配方将原料投入反应器并混合均匀,加入催化剂,搅拌,加热至55~65℃,反应放热使物料自动升温至沸腾。此后,继续加热保持微沸腾(96~98℃)至终点,经减压脱水后即可出料。近年来,开发成功连续缩聚生产酚醛树脂新工艺。影响树脂合成和性能的主要因素为酚与醛的化学结构、摩尔比和反应介质的pH。酚与醛的摩尔比大于或等于1时,初始产物为一羟甲基酚,缩聚时生成线型树脂;小于1时,生成多羟甲基酚衍生物,形成的缩聚树脂可交联固化。反应介质的pH小于7时,生成的羟甲基酚很不稳定,易缩聚成线型树脂;大于7时,缩聚缓慢,有利于多羟甲基酚衍生物的生成。生产热塑性酚醛树脂常用盐酸、磷酸、草酸作催化剂(见酸碱催化剂)使介质pH为0.5~1.5。为避免剧烈沸腾,催化剂可分次加入。沸腾反应时间一般为3~6h。脱水可在常压或减压下进行,最终脱水温度为140~160℃。树脂分子量为500~900。生产热固性酚醛树脂可用氢氧化钠、氢氧化钡、氨水和氧化锌作催化剂,沸腾反应时间1~3h,脱水温度一般不超过90℃,树脂分子量为500~1000。强碱催化剂有利于增大树脂的羟甲基含量和与水的相溶性。氨催化剂能直接参加树脂化反应,相同配方制得的树脂分子量较高,水溶性差。氧化锌催化剂能制得贮存稳定性好的高邻位结构酚醛树脂。应用 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。压塑粉 生产模压制品的压塑粉是酚醛树脂的主要用途之一。采用辊压法、螺旋挤出法和乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀,再经粉碎过筛即可制得压塑粉。常用木粉作填料,为制造某些高电绝缘性和耐热性制件,也用云母粉、石棉粉、石英粉等无机填料。压塑粉可用模压、传递模塑和注射成型法制成各种塑料制品。热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件,日用品及其他工业制品。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。增强酚醛塑料 以酚醛树脂(主要是热固性酚醛树脂)溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物,经干燥、压制成型的各种增强塑料是重要的工业材料。它不仅机械强度高、综合性能好,而且可进行机械加工。以玻璃纤维、石英纤维及其织物增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐蚀塑料;高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航天工业的重要耐烧蚀材料。酚醛涂料 以松香改性的酚醛树脂、丁醇醚化的酚醛树脂以及对叔丁基酚醛树脂、对苯基酚醛树脂均与桐油、亚麻子油有良好的混溶性,是涂料工业的重要原料。前两者用于配制低、中级油漆,后两者用于配制高级油漆。 酚醛胶 热固性酚醛树脂也是胶粘剂的重要原料。单一的酚醛树脂胶性脆,主要用于胶合板和精铸砂型的粘结。以其他高聚物改性的酚醛树脂为基料的胶粘剂,在结构胶中占有重要地位。其中酚醛-丁腈、酚醛-缩醛、酚醛-环氧、酚醛-环氧-缩醛、酚醛-尼龙等胶粘剂具有耐热性好、粘结强度高的特点。酚醛-丁腈和酚醛-缩醛胶粘剂还具有抗张、抗冲击、耐湿热老化等优异性能,是结构胶粘剂的优良品种。酚醛纤维 主要以热塑性线型酚醛树脂为原料,经熔融纺丝后浸于聚甲醛及盐酸的水溶液中作固化处理,得到甲醛交联的体型结构纤维。为提高纤维强度和模量,可与 5%~10%聚酰胺熔混后纺丝。这类纤维为金黄或黄棕色纤维,强度为11.5~15.9cN/dtex,抗燃性能突出,极限氧指数为34,瞬间接触近7500℃的氧-乙炔火焰,不熔融也不延燃,具有自熄性,还能耐浓盐酸和氢氟酸,但耐硫酸、硝酸和强碱的性能较差。主要用作防护服及耐燃织物或室内装饰品,也可用作绝缘、隔热与绝热、过滤材料等,还可加工成低强度、低模量碳纤维、活性炭纤维和离子交换纤维等 热固性酚醛树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式:酚醛树脂涂料;酚醛树脂玻璃钢、酚醛-环氧树脂复合玻璃钢;酚醛树脂胶泥、砂浆;酚醛树脂浸渍、压型石墨制品。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。建议使用低毒高效的NL固化剂。填料可选择石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸钡粉,不宜采用辉绿岩粉。
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Ⅸ 甲阶酚醛树脂的简介
重要的商品酚包括苯酚C6H5OH,甲苯酚CH3C6H4OH,二甲苯酚(CH3)2C6H3OH,对叔丁基苯酚等。所用酚/醛摩尔比与催化剂的种类,决定着酚醛树脂是酚端基还是羟甲基端基(-CH2OH)。酚端基型酚醛树脂常称为“线性酚醛树脂”(novolac)或“两步型树脂”;这种树脂不是热反应性的,除非另外加入更多的甲醛,它们一般用六次甲基四胺(简称“六次”)在加热下交联固化。如果分子链端为羟甲基,则可称为“甲阶酚醛树脂”(resole)或“一步型树脂”;这类树脂是热反应性的,在进一步加热下就会固化成热固性网状结构-除非将苯酚的邻位之一或对位预先封闭(例如采用对叔丁基苯酚)。两步型树脂在酚过量(即较高酚/酲摩尔比)与酸性催化剂存在下制备;一步型树脂在醛过量(即较低酚/醛摩尔比)与碱性催化剂存在下制备。
水性酚醛树脂包括低分子量的水溶性酚醛树脂(主要是甲阶树脂)和水分散性酚醛树脂两类,后者可从包括线性酚醛树脂在内的多种酚醛树脂制成,且稳定得多。