当前位置:文档之家› 酚醛树脂制法

酚醛树脂制法

酚醛树脂制法

酚醛树脂 phenolic resin ,是一种合成塑料,无色或黄褐色透明固体,因电气设备使用较多,也俗称电木。耐热性、耐燃性、耐水性和绝缘性优良,耐酸性较好,耐碱性差,机械和电气性能良好,易于切割,分为热固性塑料和热塑性塑料两类。合成时加入不同组分,可获得功能各异的改性酚醛树脂,具有不同的优良特性,如耐碱性、耐磨性、耐油性、耐腐蚀性等。

由酚类与醛类(或酮类)缩聚制得的聚合物。

注:常用的酚醛的树脂有苯酚甲醛树酯、甲酚甲醛树脂、二甲酚甲醛树脂和苯酚糠醛树脂等。

制法

苯酚和甲醛在酸触媒或碱触媒条件下进行缩聚,生成酚醛树脂和水。热塑性酚醛树脂需用乌洛托品作固化剂。

nC6H5OH + nHCHO → [C6H3OHCH2]n + nH2O

苯酚和甲醛先行混合,再用醋酸钠作为催化剂,即可生成酚醛树指,这与尿素甲醛树酯之做法雷同

历史

酚醛树脂是德国化学家阿道夫·冯·拜尔(1835年-1917年)于1872年首次合成。1907年,出生于比利时的美国化学家利奥·亨德里克·贝克兰(Leo Hendrik Baekeland,1863年-1944年)改进了酚醛树脂的生产技术,将树脂实用化、工业化。[1]1910年,他建立通用贝克莱特公司(General Bakelite),并用根据自己的名字赋予酚醛树脂商标名“Bakelite”。

摘自:https://www.doczj.com/doc/593646206.html,/news/show-114.html

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

酚醛树脂纤维的研究进展

酚醛树脂纤维的研究进展 *** 中北大学材料科学与工程学院,山西太原,030051 摘要:简单的介绍了酚醛树脂及其重要性能、合成原理,酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性或其它物理性能,提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。最后对酚醛树脂纤维未来的发展方向进行了展望。 关键词:酚醛树脂、纤维、改性、复合材料 引言:酚醛树脂耐热性好,机械强度高,电绝缘性和耐高温蠕变性能优良,价格低廉且成型加工性好,特别是其良好阻燃性及很少产生有害气体的特性,使该种具有近百年历史的合成材料得到进一步发展,应用于塑料、复合材料、胶粘剂、涂料和纤维等各个领域。经过改性的酚醛树脂广泛应用于高尖端技术领域。所以,酚醛树脂纤维很受欢迎的。 一、酚醛树脂的简介 酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称:phenolic resin, 简称PF。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。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,比重 1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体。 酚醛树脂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。热固性酚醛树脂具有很强的浸润能力,成型性能好,体积密度大,气孔率低,用于耐火制品,该树脂在15℃- 20℃下可保持三个月。酚醛树脂制品优点主要是尺寸稳定,耐热、阻燃,电绝缘性能好,耐酸性强,它主要应用于运输业、建筑业、军事业、采矿业等多种行业,应用广泛。在NH4OH、NaOH或NaCO3等碱性物质的催化下,过量的甲醛与苯酚(其摩尔比大于1)反应生成热固性酚醛树脂。其反应过程如下:在碱性催化剂存在下使反应介质PH大于7,苯酚和甲醛首先发生加成反应生成一羟甲基苯酚。室温下,在碱性介质中的酚醇是稳定的,一羟甲基苯酚中的羟甲基与苯酚上的氢的反应速度比甲醛与苯酚的邻位和对位上的氢的反应速度小,因此一羟甲基苯酚不容易进一步缩聚,只能生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚。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 姓名:*** 班级:*** 学号:***

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

几种低成本改性酚醛树脂的研究

论文题目:木材加工剩余物的处理与应用研究 学院:材料工程学院 专业年级:木材科学与工程_2007级 学号: 071057011 姓名:叶培沐 指导教师、职称:陆继圣教授 2010年 11 月 29 日

目录 摘要 (1) 引言 (1) 1、尿素改性酚醛树脂 (2) 2、植物油改性酚醛树脂 (3) 2.1亚麻油改性酚醛树脂 (3) 2.2梓油改性酚醛树脂 (3) 3、植物蛋白改性酚醛树脂 (3) 4、植物多酚改性酚醛树脂 (4) 4.1木质素改性酚醛树脂胶黏剂 (4) 4.2 植物液化物改性酚醛树脂胶黏剂 (5) 5、粉状的单宁改性酚醛胶粘剂( T P F ) (6) 6、甲基葡萄糖贰母液改性酚醛树脂胶( M击一P F ) (6) 7、结论 (6) 8、参考文献 (7)

摘要:酚醛树脂胶粘剂是一种用途非常广泛的胶粘剂由于它具有较好的胶合强度和耐候性能在木材加工行业广泛用作室外用人造板的胶合材料。近几年来由于结构人造板的用途日益扩大, 酚醛树脂胶粘剂的用量也不断增加。但是由于酚醛树脂使用了大量的苯酚作原料, 因而成本较高、游离酚含量较大, 这不仅提高了人造板的制造费用, 同时严重影响人造板的生产和使用环境,本文研究了几种具有代表性的改性酚醛树脂在不同的处理条件下的胶合性能,从而为不同使用要求的人造板选择合适的低成本酚醛树脂提供依据。 关键词:酚醛树脂成本进展 1 引言: 酚醛树脂(PF树脂)首先由德国化学家A.Baeyer在1872年发现的,美国科学家L H.Baekeland于1907年对其进行了系统的研究,并在1910年成立了Bake—lite公司,首次实现了工业化生产¨。酚醛树脂以其胶接强度高、耐水、耐热、耐磨、耐化学药品腐蚀等优点而被用于诸多产业领域,现在仍是重要的高分子材料。在木材加工领域中酚醛树脂也是使用广泛的主要胶种之一,其用量仅次于脲醛树脂,特别是在生产耐水、耐候木制品方面具有脲醛树脂胶黏剂无可比拟的优势另外,随着人们对木制品等甲醛释放给健康造成危害的认识的提高,以及强制性国家标准GB18580-2001《室内建筑装饰装修材料一人造板及 其制品中甲醛释放限量》的颁布与实施,酚醛树脂胶黏剂及其胶接制品由于具有较小的甲醛释放,而必然会得到更进一步的发展,将成为最有希望最终取代脲醛树脂胶黏剂的有力候选之一。然而,酚醛树脂胶黏剂也存在着颜色较深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、固化温度高固化速度慢等缺点,特别是酚醛树脂的成本比脲醛树脂高,这就在很大程度上限制了酚醛树脂胶黏剂更广泛的应用。在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下,降低酚醛树脂胶黏剂生产成本已成为当今研究的热点,因此,国内外许多科研工作者进行了广泛深入的研究并取得了一些显著的成果。从目前的研究情况看, 大体可分为下列几类: 单宁类改性酚醛树脂胶粘剂 尿素一苯酚一甲醛共聚树脂胶粘剂 甲基葡萄糖贰改性酚醛树脂胶粘剂仁 三聚氰胺( 尿素) 一苯酚一甲醛共聚树脂胶粘 剂

酚醛树脂的实验报告

酚醛树脂实验报告 一、实验目的: 通过制备水溶性酚醛树脂,了解该类反应的一般原理和合成树脂的基本操作。 二、实验原理: 当酚醛的摩尔比小于1时,在碱催化剂(NaOH)的作用下,首先生成邻羟甲基苯酚、2,4-羟甲基苯酚及2,4,6-羟甲基苯酚,然后进一步缩聚可得可溶性和可熔性的线型酚醛树脂。 三、实验仪器: 6511型电动搅拌器一套,球形冷凝管一个,500ml四口烧瓶一个、100ml滴液漏斗一个,HH.S-112电热恒温水浴锅、,温度计一支,烧杯(500 ml,100 ml)、量筒(100 ml)、托盘天平、固定夹若干。四、实验药品: 苯酚、甲醛(37%水溶液)均为工业产品,辽中化工厂生产。碱性催化剂,化学纯试剂。 五、实验配方: 苯酚:甲醛:氢氧化钠=1:2.1:0.1 苯酚50ml 甲醛110ml 氢氧化钠20g 30ml水 六、实验方案: 1、将针状无色苯酚晶体加热到43℃,熔化后将它加入到四口瓶中,搅拌,加入氢氧化钠水溶液和水,溶液呈粉红色,并出现少许颗粒,升温至45℃并保温25 min; 2、加入甲醛总量的80%,溶液呈现棕红色,固体颗粒减少,约3 min后,溶液为深棕色透明液体,并于45~50℃保温30 min,在80 min内由50℃升至87℃,再在25 min内由87℃升至95℃,在此温度保温20 min; 3、在30 min内由95℃冷却至82℃,加入剩下的甲醛,溶液少许浑浊随后又马上消失,于82℃保温15 min; 4、在30 min内把温度从82℃升至92℃,溶液在约6 min后呈现胶状,颜色为深棕色,于92~96℃之间保温20 min后温度降至40℃时,出料。产品为深棕色粘稠状液体。 七、实验记录: 秤量苯酚50ml,加氢氧化钠20g水30ml,甲醛110ml; 9:18~9:42 升温至45℃并保温25 min; 9:42 加入88ml甲醛,溶液呈现棕红色; 9:48 溶液为深棕色透明液体。 9:48 45~50℃保温30 min;

酚醛树脂

水性酚醛树脂胶粘剂的制备 酚醛树脂是苯酚或取代苯酚同甲醛的反应产物。改变酚和醛的种类,酚/酲摩尔比,催化剂的种类和用量,或者反应时间与温度,其反应生成物均会不同。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。 1.水溶性甲阶酚醛树脂的制备 一般甲阶酚醛树脂是否有水溶性或混溶性的关键是控制其加热反应的程度。在醛过量与碱性催化剂存在下,最初生成的产物主要是苯酚中两个邻位和一个对位上的氢部分或全部被羟甲基取代。在进一步加热下,可能发生两类缩合脱水反应导致分子量增大:一类为2个羟甲基之间缩合形成醚链节(-CH2-O-CH2),另一类为一个羟甲基同一个邻位或对位活泼氢原子之间反应产生次甲基链节。 在加热反应程度不大时,产物含有比例较多的亲水基团(如羟甲基等),是低粘度的水溶性液体;进一步反应脱水,在分子量增大的同时,亲水基团减少,就逐步变成同水混溶性很小或不混溶的高粘度液体,其后变成可粉碎的固体。 一般甲阶酚醛树脂的制备工艺,是把氢氧化钠催化剂加入到苯酚和甲醛中,然后逐步加热到80-100℃。用真空控制反应温度在100℃以下,反应时间一般为1-3h。因为甲阶树脂进一步加热反应会凝胶,故脱水温度用真空控制在105℃以下。通常在150℃热板上测试凝胶时间,以监测反应程度并决定是否结束反应和出料。 低分子量水溶性树脂应在尽可能低的温度下完成生产反应,通常在50℃左右(反应活性较低的对位取代型甲阶树脂可以在高达120℃的温度下完成反应)。这类水溶性树脂固含量范围40%-70%,pH范围7-7.5。其树脂分子量稍微增大(这在室温下也很难避免),对水溶性或混溶性都会产生重大影响。因此这类树脂常按订货单制造,并在冷冻下贮存或装运,并且要马上使用。液体甲阶酚醛树脂有两类: ①含树脂的可溶性盐; ②为用过滤脱除了不溶性盐的树脂。这些盐是在综合碱性催化时形成的。在前一种类型中不必脱除其可溶性盐,因此成本较低。 采用对叔丁基苯酚制备甲阶树脂时,一般在制造期间要经过洗涤脱盐。在最初的碱性反应阶段后,在脱水之前,反应物料用一种芳香溶剂稀释,经中和形成一种水溶性盐。当停止搅拌时,水层(含有大多数盐)沉降到底部,接着进行溶液分离。再加入更多的水进行反复多次的洗涤。其后将树脂在真空下脱除溶剂,在冷却前形成所希望的分子量。 在有些应用中,需要使液体水溶性甲阶树脂保持与水的高混溶性。例如当其用作绝热粘结剂时,它们要用相当多的水稀释后喷洒到玻璃和石棉纤维上。因此这类树脂也要求在冷冻下贮存和装运。 固态甲阶树脂较稳定,只在热天才需冷冻。从对位取代酚类(如丁基苯酚)所制得的甲阶树脂可稳定1年以上。 水溶性酚醛树脂一般可以用粘度、相对密度、固含量和水溶性来表征。典型树脂的性能

全国十大酚醛树脂厂家

2017年酚醛树脂产量达100万吨 由于国内酚醛树脂市场需求量大,且存在着市场供应缺口,新增酚醛树脂生产企业主要集中在经济发达地区,生产规模较小,产品系列少。据统计,近年行业平均销售毛利率一直保持在10%以上,这也是国内每年都有酚醛树脂新增产能出现的一个原因。这一现状也造成了我国酚醛树脂行业的市场集中度较低,酚醛树脂市场仍然处于充分竞争状态,大多数企业的产品结构品种单一,市场灵活性差。企业规模与国际知名酚醛树脂企业规模要小的多,且在品牌、研发、技术、环保等方面与国际知名企业有较大的差距。 前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国涂料树脂行业发展前景预测与领先企业经营分析报告》数据显示,截至2016年我国约有200多家酚醛树脂生产企业,生产能力约为130万吨/年,产量达到102万吨,居世界第一。统计资料显示,近两年国内酚醛树脂产量较为稳定,开工率有所下降。 图表1:2002-2018年中国酚醛树脂产量变化趋势(单位: 万吨,%)

2017年酚醛树脂生产分布情况 2016年我国年产酚醛树脂101.8万吨,共有生产企业180多家,主要集中在华东地区,尤其是产量较大的厂家集中在江苏、浙江、福建、上海四省市,主要有济南圣泉集团股份有限公司、上海欧亚合成材料公司、上海双树塑料厂等。下游各类酚醛塑料制品生产企业有近万家,主要分布在各类电子电器产品的线路板及耐热阻电配件、汽车刹车片及耐热塑料配件、玻璃钢制品等领域。 图表2:国内主要酚醛树脂生产企业及产能规模(单位:万吨)

另外,国外一些大公司开始在中国建厂生产酚醛树脂,如日本松下电工公司在上海建厂(年产量3600吨);日本住友Bakelite 公司在苏州新建的生产线(产能是年产量6000t)等。 2010年9月美国瀚森(Hexion)公司与美国迈图(Momentive)公司合并成世界上最大特种化学公司和热固性树脂生产商,合并后的公司使用Monmentive Performance materials的名称。 美国Momentive公司与中国联成化学公司计划在江苏镇江合资建酚醛树脂厂,主要品种为酚醛清漆、摩擦材料、磨阻材料和研磨料。

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:

酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方

酚醛树脂功能、特点、工艺、应用、配方! 一、定义 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。 二、主要性能 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。 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。 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 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。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模具、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。 低烟低毒 与其他树脂系统相比,酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况下,用科学配方生产出的酚醛树脂系统,将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气

酚醛树脂性能综述

热固性聚合物是从低粘度液体开始,通过催化剂或外加能量(热或射线)固化为固体。最早的热固性基体是酚醛,紧随其后的是环氧,接着是不饱和聚酯、脲醛,再接着是硅树脂,以及更新的基体。从实用的角度看,最重要的仍然是前三种:酚醛、环氧和不饱和聚酯 二、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~是热固性塑料家族中最古老的成员,可以追溯到1870年。合成酚醛树脂的两种单体是苯酚和甲醛,通过聚合形成, 酚醛树脂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。酚与醛的摩尔比大于一,用酸类物质作催化剂,生成热塑性酚醛树脂。酚与醛的摩尔比小于一,用碱类物质作催化剂,生成热固性酚醛树脂。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。 三、酚醛树脂固化原理 酚醛树脂只有在形成交联网状(或称体型)结构之后才具有优良的使用性能,包括力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、热稳定性等。 酚醛树脂的固化就是使其转变为网状结构的过程,表现出凝胶化和完全固化的两个阶段,这一转变不仅是物理过程,更要强调的是,这是一个化学过程。表现出以下一些特点:

(1)树脂在固化前的结构因素(组成、分子量大小、反应官能度等)影响显著;(2)固化反应受催化剂、固化剂、树脂pH值等的影响显著;(3)固化过程有热效应;(4)固化速率受温度、压力的影响显著;(5)固化过程有副产物(如水、甲醛等)产生;(6)固化反应是不可逆过程。 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(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。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。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阶酚醛树脂处于此阶段的酚醛树脂为脆性固体,可以制成粉末,与添加剂一起模压成型。添加剂中除固化剂外,主要成分是木粉,它赋予酚醛材料强度与韧性,其压缩强度可达275MPa。酚醛具有优良的电绝缘性,低吸潮性和较高的使用温度(204℃)。,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。并且价格低廉,可以说酚醛是性能价格比最高的一种高分子材料。 四、酚醛树脂的重要特点 1、高温性能 酚醛树脂固化后依靠其芳香环结构和高交联密度的特点而具有优良的耐热性,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。酚醛树脂在200℃以下基本是稳定的,一般可在不超过180℃条件下长期使用。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。 2、粘结强度 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。卓越的粘结性酚醛树脂卓越的粘附性首选源于其大

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。

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

酚醛树脂 (一)简介: 名称:酚醛树脂phenolic resin,简称PF。化学式: 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 + OH O + H 2O O +H C O H O CH 2OH H 2O OH CH 2OH + OH O +H C O H O CH 2H O O CH 2OH 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。 O HOCH 2 + OH HOCH 2 O H CH 2 OH HOCH 2 O CH 2CH 2OH OH OH OH HOCH 2 O CH 2 OH + H 2O O CH 2 OH + H 2O +CH 2O (1) (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 + CH 2O + NH 3 OH CH 2NH 2 22O CH 2CH 2 NH + 65OH CH 2 NH CH 2 OH 22OH CH 2 N CH 2 O CH 2 65OH CH 2 N CH 2OH CH 2 (3) 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

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

酚醛树脂的合成生产工艺及流程2

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。

酚醛树脂生产一间歇法(热塑性)

酚醛树脂生产一间歇法(热塑性) 通用酚醛树脂可满足性能指标要求不特别高的一些应用领域,也是酚醛树脂最传统的一些领域,诸如制造普通电工制品的电木粉、绝缘板;一般使用性能的黏结剂(用于生产通用摩擦材料、造型材料、建筑材料……)等。 此类酚醛树脂的生产已有上百年的历史,技术已很成熟,由于所产树脂的性能难以满足高新技术领域的应用,近年来在酚醛树脂总产量的比例已逐年下降。不过,由于通用型酚醛树脂的生产在设备、控制仪表、产品检验仪器等方面比较简单,生产操作不很严格,所以在我国中、小企业还有相当规模的产量。 通用酚醛树脂在生产原理、生产工艺流程、产品类别等方面与高性能酚醛树脂基本是一致的,因此下面的讨论对于高性能酚醛树脂也是适用的。 酚醛树脂的产品类型及应用领域示意如图3—1。 选择生产何种类型酚醛,首先由市场需求来确定,随后就要有技术基础和相应装置加以保证。 一、间歇法(热塑性) (一)工艺 生产酚醛树脂的最主要工艺是间歇釜式常压合成法,反应开

始是溶液均相体系,当缩聚体树脂分子量达一定程度后,反应体系转为非均相,这时分子量增长反应主要在树脂相中进行。 问歇釜式又分为单釜和多釜两种方式。单釜法采取缩聚和税水两步操作在一釜中前后完成,其操作简单(工序少),设备少,但反应釜针对缩聚与脱水两阶段的适应性不强,致使设备不能实现最高利用效率。用双釜或多釜法生产酚醛树脂是先在一个或两个釜内进行缩聚反应,然后将反应物料放人一分离罐中进行冷却分层,上层水溶液吸出,下层树脂液转移至另一釜内进行蒸发脱水。这样,每一阶段操作都能在最佳结构设计的专用设备中进行,因而设备有效利用率高。但由于多釜法操作繁杂,设备多,影响了其推广。所以目前国内外仍以单爷法生产为主。 酚醛树脂间歇单釜法生产的典型流程如图3-2所示: 图3-2与德国Bakelite公司生产流程大体相同,与我国中、小酚醛树脂厂生产流程的主要区别在于其流程设计安排为立体化,这一点与我国济南圣泉海沃斯化工有限公司是一致的。如图3-2所示,苯酚、甲醛由高位槽1、2进入计量装置3计量后进人反应釜5,另从加料口向反应釜内加入规定量的催化剂。缩聚反应阶段,挥发性物质(水、甲醛等)蒸汽经釜上管道进入冷凝器4,冷凝液回流至反应釜内。脱水阶段,挥发性物质(主要是水)蒸汽冷凝后不再回流而是排出至冷凝水接收罐6。脱水阶段改为真空下操作,真空系统包括真空泵和真空缓冲罐7。反应釜内完成脱

论文设计 岩棉用酚醛树脂体系

岩棉生产用酚醛树脂体系的研究 随着岩棉制品的发展,用于生产岩棉保温材料的酚醛树脂胶粘剂研究也不断深入。过去对于岩棉树脂的研究与岩棉产品的性能要求以及生产工艺结合不够紧密,而随着岩棉生产装备的日益成熟,对岩棉的生产工艺提出了更高的要求,对生产工艺中的各要素以及要素间配合的研究也日益突显。 一、水溶性酚醛树脂的反应机理: 岩棉具有优异的绝热性能,所以做为保温材料被大量用于建筑保温领域,因此要求岩棉产品具有较好的耐老化性、憎水性、尺寸稳定性以及低毒环保等特性。根据这些特性以及生产工艺的要求,应用于生产岩棉制品的树脂就需要选择水溶性热固型酚醛树脂,同时这种酚醛树脂还需要具用低游离醛、低游离酚以及优良的储存稳定性能。酚醛树脂做为岩棉生产中的一个重要原料,也是岩棉生产工艺中核心技术之一。 1)苯酚和甲醛的聚合反应可以在碱性条件和酸性条件下发生。在酸性催化剂作用下,生成线型热塑性树脂,不适合岩棉生产使用;在碱性催化剂作用下,生成体型热固性树脂,适合岩棉生产使用。岩酚醛树脂在碱性条件下缩聚,控制缩聚反应生成分子量为700-1000的低聚物,能够有足够的交接官能团以及有较好的溶水性能来满足岩棉的生产以及性能要求。 一般认为,在合成水溶性酚醛树脂的反应中,碱性催化剂提供OH-与苯酚形成酚氧负离子:

接着,在其邻位或对位发生取代反应: 在碱性介质中所形成的羟甲基酚比较稳定,因此能继续与过量甲醛反应,生成二羟甲基酚和三羟甲基酚:

2)酚醛树脂与岩棉纤维的结合 岩棉用主要原料为玄武岩纤维,Si—C是纤维表面的主要官能团,另外还应用长链的伯胺以及羟甲基等官能团。酚醛树脂的结构中主要含有苯环、羟基以及—CH2等官能团。在对岩棉制品过行FTIR分析,出现苯环、羟基、长链的—CH2、C—N—C、N—H、Si—O—C、Si—C等官能团。因此C—N—C、Si —O—C应该就是玄武岩纤维与树脂胶合后新形成的化学键,增加了结合强度。 3)通常用于岩棉生产的酚醛树脂的技术指标: 外观红棕色透明液体 固体含量%4g/120℃/2hrs 41-45% pH值(25℃) 7.5-8.5 溶水性(25℃/ 倍)>15 游离甲醛(%)< 0.5 游离苯酚(%)< 0.5

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档