酚醛树脂 - 图文

酚醛树脂

（一）简介:

酚醛树脂phenolic resin,简称PF。 化学式：

名称：

颜色：固体酚醛树脂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 形状：有颗粒、粉末状。 溶解性 ：不溶于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中 化学稳定性：耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀。 分类：因选用催化剂的不同，可分为热固性和热塑性两类

（二）酚醛树脂合成原理：

热固性酚醛树脂的生成原理和制备工艺

热固性酚醛树脂的生成原理

热固性酚醛树脂的生成条件：碱催化，醛过量。 聚合反应过程：加成反应 缩合反应 加成反应机理：

用无机碱或叔胺（没有活性氢）催化时

OH+ OHO+ H2O

OO+HCHCH2OHO H2OOHCH2OH+ OH

OO+HCHOOCH2OHCH2OH

在碱性条件下，上述产物组分复杂，为各种羟甲基酚的混合物。

缩合反应机理：

当温度进一步升高时，各种羟甲基酚之间发生缩合反应，生成二酚核和多酚核的低聚物。

OHOCH2+OHHOCH2OCH2HOCH2HOHOCH2HOCH2+OHOCH2CH2OHOHOHOHOCH2OHH2O(1)+H2O+CH2O(2)

随着反应温度升高，反应时间延长，最后将生成高度交联的体型结构。

工业上生产热固性酚醛树脂时，常用氨水做碱性催化剂，此时氨水有两个作用：

① 起催化作用

② 参与树脂生成反应

OH+OHCH2O+NH3OHCH2NH2CH2OCH2OOHOCH2NH+CH2C6H5OH CH2CH2ONHCH2OHCH2OCH2OOHCH2NCH2CH2OHCH2NCH2C6H5OH(3)OH

反应特点：

1、碱性介质中，各种羟甲基酚都稳定，加成反应快，缩合反应慢。 2、放热较少，反应进行较缓和。

3、根据反应程度，一般将反应过程分为三个阶段，各阶段产物性质不同。

A阶段：产物为液体或固体，含较多的羟甲基，极性较强，能全部或部分溶于水中，有

时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。

B阶段：由A阶段树脂加热或长期存放继续反应而得，固体状，加热可软化，但不能熔

化，能拉成长丝，冷却变成脆性物质，易粉碎成粉末。在溶剂中不溶或部分溶解、溶胀。是应用过程中的中间产物。 由A阶转为B阶的速度称胶化速度。

C阶段：树脂反应最后阶段，形成高度交联的体型结构树酯。产物不熔不溶， 能体现应

用特征。

由A阶段经B阶段转为C阶段的速度称固化速度。

热固性酚醛树脂制备工艺

配方组成

甲醛﹕苯酚=1.15～11.25﹕1 ＞1

催化剂：氨水 工艺过程

按配方量将酚、醛依次加入反应釜中； 回流、搅拌、加氨水；

给汽加热至70℃左右停止，反应放热使温度达到80～100℃； 反应时间约40min ；

反应物由透明的暗红色转变成浑浊的乳黄色（缩聚阶段的终点标志）； 抽空脱水大约3～5小时；

反应物由乳黄色变为红色透明液体；

取样测定胶化时间（160℃±2℃，热板，小刀法，1g试样）； 冷却、停止抽空；

向釜内加入配方量的酒精； 不断搅拌1h；

取样测固体含量（105±2℃，2h不小于56wt%）； 冷却至50℃以下，放料经过滤输送到储罐。

生产设备

采用一器法生产，工艺流程与热塑性酚醛树脂相似。

热固性酚醛树脂质量指标

1、胶化时间

2、固体含量 3、游离酚含量

工艺参数对质量指标的影响

1、配比，醛过量太多易胶化，胶化时间短。但醛量增加有利于降低游离酚含量，且能提高反

应速度，使树脂软化点和粘度提高。

2、最后热加工温度不能超过100℃，以防胶化。

3、催化剂氨水的量过多使反应时间短，游离酚含量增大。

4、缩聚反应时间长，温度低，有利于树脂结构均匀，反应点多，反应完全。

5、必须在真空下脱水干燥，以降低脱水温度，使粘度增长缓慢，使水和游离酚残留量减少。

热固性酚醛树脂应用

主要用于层压制品、塑料制品、绝缘清漆。 注意：

制层压制品时，主要控制树脂的胶化速度，胶化速度太慢，上胶速度低，干燥温度高，压制

预热时间长，流胶量大。但胶化速度太快，树脂粘度大，影响浸渍效果。 制塑料制品时，主要控制固化速度，固化速度决定流动时间和压制时间。

热塑性酚醛树脂的生成原理及制备工艺

热塑性酚醛树脂生成原理

热塑性酚醛树脂的生成条件：酸催化、苯酚过量 聚合反应过程：加成反应 缩合反应

加成反应机理：苯酚与甲醛反应生成羟甲基酚，邻、对位均可反应，反应速度与氢离子浓度

成正比。

HOCH2OH + HCH2OH + H2O

OHOH+ CH2OH 慢OHHCH2OH 快CH2OH+ H

缩合反应机理：酸性催化剂促进各种羟甲基酚脱水生成羟苄基正离子，再与苯酚反应，两个

酚核通过亚甲基桥连在一起。

OHCH2OH+ HOHCH2+ H2OOHCH2OH2

OHCH2OH+ HOHCH2+ OH

反应特点：

1、酸性介质中，缩合反应比加成反应快，各种羟甲基不稳定，一旦生成，便以更快的速度进

行缩合反应，不存在游离的羟甲基，反应速率∝[H?]； 产物结构可简写为

OH(n+1)+ nHCHOOHCH2nOH+ nH2O

2、放热反应；

3、产物平均相对分子量600～700 平均含2～10个核体。 4、n值越大，分支结构越多；

5、苯酚含量越少，在邻、对位上都反应的可能性越大，使分支结构增多，易出现复杂的交联

结构，导致树脂不溶不熔。

热塑性酚醛树脂制备工艺

配方组成

甲醛﹕苯酚＝0.835～0.860﹕1 ＜1 酚过量

催化剂：常用盐酸，也可用磷酸、硫酸、草酸。

盐酸用量为苯酚的0.1%～0.5wt% ，PH控制1.8～2.2

工艺过程

按配方量将苯酚、福尔马林依次加入反应釜中； 由加料漏斗分2-3次加入催化剂盐酸； 反应在沸腾温度（80～100℃）下进行；

反应时间约60～90min，与催化剂种类有关； 对乳化分层的产物抽空脱水和热加工。

热塑性酚醛树脂制备过程温度曲线

生产设备

根据酚醛树脂的生成原理，其生成过程可分为两阶段：

第一阶段：酚与醛缩聚，反应放热。

第二阶段：脱水与热加工，将H2O和游离酚排除。 生产工艺有两种：一器法

二器法

一器法：缩聚反应、脱水、热加工都在一个反应釜内进行。

一器法制造酚醛树脂的工艺流程：

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库酚醛树脂 - 图文在线全文阅读。