一般指苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂
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酚醛树脂1.摘要酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂,有近百年的使用史。
由于酚醛树脂的原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单,而且制品具有优异的机械性能,耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。
因此其成为工业部门不可缺少的材料,被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。
2.引言酚醛树脂是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,其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。
也是世界上最早由人工合成的,至今仍很重要的高分子材料。
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。
酚醛树脂为热固性树脂,与其它热固性树脂相比,其优点有:(1)固化时不需要加入催化剂、促进剂,只需加热、加压,调整酚与醛的摩尔比与介质pH值,就可得到具有不同性能的产物。
(2)固化后密度小,机械强度、热强度高,变形倾向小,耐化学腐蚀及耐湿性高,是高绝缘材料。
3.1酚醛树脂的合成原理酚醛树脂也叫电木,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。
它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
主要用于生产压塑粉、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、家具塑料把手等等phenolic resin,简称PF,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。
3.2酚醛树脂的重要性能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。
1.酚醛树脂就是一类由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成,其中以苯酚与甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。
2、酚醛树脂的历史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壮产物,但未开展研究;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; 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)。
3、酚醛树脂的特性原料价格便宜,生产工艺简单而成熟,制造及加工设备投资少,成型加工容易;树脂既可混入无机填料或有机填料做成膜塑料,也可浸渍织物制层压制品,还可以发泡; 制品尺寸稳定;耐热、耐燃,可自灭,电绝缘性能好,但耐电弧性差; 化学稳定性好,耐酸性强,但不耐碱。
4.酚醛树脂的分类由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。
5.热塑性酚醛树脂的制备线性酚醛树脂是甲醛和苯酚以0.75-0.85:1的摩尔比聚合得到的,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性聚合物。
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,加热即迅速发生交联。
本实验采用酸催化,其反应机理及方程式如下:CHO H +CH HHO+OHCH 2OHOHH 2COHCHH O OH+n nOHH 2Cnn +H 2O(在酸性催化剂存在下,甲醛与过量的苯酚(其摩尔比约为6:7或5:6)反应生成热塑性酚醛树脂,其反应过程如下:苯酚和甲醛之间首先发生加成反应得一羟甲基苯酚:在酸性介质条件下,一羟甲基苯酚很活泼,它很快与另一苯酚分子上的邻、对位的氢原子发生脱水反应(缩合反应),以次甲基桥连接起来:因为反应可以发生在邻位和对位,故产物是各种不同位置的异构体的混合物,它们还可以继续与甲醛和苯酚反应。
酚醛树脂的合成、固化及其应用解析酚醛树脂,通常指的是由苯酚和甲醛在催化剂的作用下缩聚而成的高分子聚合物。
这类树脂是最早合成的一类热固性树脂。
依据其结构和性质,酚醛树脂可以分为不同类型,包含线性酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。
酚醛树脂具有出色的耐酸性、力学性能、耐热性能等特点,因此在制造清漆、绝缘料子、耐腐蚀涂料等领域有着广泛的应用。
其中,酚醛树脂最显著的特点之一是其出色的耐高温性。
即使在极端高温条件下,酚醛树脂仍能保持其结构的完整性和尺寸的稳定性。
另外,酚醛树脂可以溶解于乙醇、丙酮等溶剂中,具有可溶可熔性。
只有在引入交联剂,如六亚甲基四胺或聚甲醛等时,酚醛树脂才会发生固化(加热时快速固化)。
经过交联后,酚醛树脂能够防范各种化学物质的侵蚀,包含汽油、石油、醇、乙二醇以及各种碳氢化合物。
酚醛树脂是一类紧要的高分子料子,其合成和应用领域广泛。
本文将深入探讨酚醛树脂的合成固化方法、性质特点以及不同类型的应用。
酚醛树脂的合成和固化酚醛树脂的合成和固化过程遵奉并听从着体型缩聚反应的规律。
通过掌控不同的合成条件,如酚和醛的比例、催化剂类型等,可以得到两类酚醛树脂:热固性酚醛树脂和热塑性酚醛树脂。
热固性酚醛树脂热固性酚醛树脂包含了具有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂。
在合成过程中,假如不进行特殊的掌控,体型缩聚反应将进行到形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂。
热固性酚醛树脂的漆膜在烘烤后相当坚硬,具有出色的防潮性、绝缘性能,适用于多种应用,如胶合层压制品。
热塑性酚醛树脂与热固性酚醛树脂不同,热塑性酚醛树脂是线性树脂,不会在合成过程中形成三向网络结构,因此需要在进一步的固化过程中加入固化剂。
这两类树脂的合成和固化原理不同,因此其分子结构也不同。
依据反应程度的不同,酚醛树脂可以分为甲阶树脂、乙阶树脂和丙阶树脂三个阶段。
甲阶树脂是合成后的树脂初级产物,可以呈现液体、半固体或固体状态,受热后能快速熔化。
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格式如下:目录摘要 1 1 前言 1 1.1主要营养素及食物来源 1 1.1.1蛋白质 1 1.1.2糖类 1参考文献 1 致谢 1五、参考文献:另起一页,“参考文献”三号加粗居中内容格式如下:M表示论著,J表示期刊[1] 李昌珠, 蒋丽娟, 程树棋. 生物柴油-绿色能源[M]. 北京:化学工业出版社, 1988.[2] 高玉峰,刘艳荣,郑纪宁.大学生十余年膳食结构变化[J].承德医学院学报,2001,18(22):130.六、致谢:另起一页,“致谢”三号加粗居中七、装订顺序1封皮2毕业设计任务书3目录4摘要5正文6参考文献7致谢8评审表一、评审表二、答辩情况记录、总成绩评定表、前言酚醛树脂也叫电木,又称电木粉,英文名称phenolic resin,简称PF,比重1.25~1.30,是酚与醛经聚合制得的合成树脂统称, 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。
一、实验目的1. 了解酚醛树脂的合成原理及过程;2. 掌握酚醛树脂的制备方法及工艺条件;3. 探究不同反应条件对酚醛树脂性能的影响。
二、实验原理酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸性或碱性催化剂的作用下,通过缩聚反应生成的一种热固性树脂。
在酸性条件下,苯酚过量时生成线型热塑性树脂;在碱性条件下,甲醛过量时生成体型热固性树脂。
本实验采用碱性催化合成酚醛树脂,通过调节反应条件,合成出具有良好性能的酚醛树脂。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:苯酚、甲醛、氢氧化钠、六亚基四胺、硼酸、豆油、顺丁烯二酸酐等;2. 实验仪器:三口烧瓶、回流装置、水溶锅、搅拌器、温度计、pH计、分析天平、滴定管、玻璃棒等。
四、实验步骤1. 称取苯酚117g与75.6g硼酸反应,制备硼酸酚脂;2. 将甲醇152g、氢氧化钠6.2g加入装有回流装置的三口烧瓶中,混合搅拌后,用水溶锅控制温度为90℃左右进行加热;3. 在500mL三颈瓶中加入85.7g精制豆油,搅拌,加热至120℃,一次加入顺丁烯二酸酐15.9g,升温至190~200℃时,保温2h;4. 测定反应后溶液的溶水比,合格后降温出料;5. 在500mL三颈瓶中加入85.7g精制豆油,搅拌,加热至120℃,一次加入顺丁烯二酸酐15.9g,升温至190~200℃时,保温2h;6. 测定水溶性并分析酸值,加入自制的酚醛树脂82.7g,升温至230~240℃时,保温1h;7. 取样测水溶性并分析酸值,酸值在30~40mgKOH/g之间并水溶时,降温至200℃反应1h关炉;8. 反应后的产物用草酸调整其pH值为7.5左右,然后过滤脱盐;9. 向溶液中加入10g左右的六亚甲基四胺,适当加热搅拌使六亚甲基四胺完全溶解,即制得水溶性改性酚醛树脂涂料。
五、实验结果与分析1. 反应温度对酚醛树脂性能的影响:实验结果表明,随着反应温度的升高,酚醛树脂的固化速度加快,但性能略有下降。
在90℃左右时,酚醛树脂的性能较好。
半导体级酚醛树脂半导体级酚醛树脂是一种高分子化合物,由苯酚和甲醛两种重要原料通过缩聚反应而成。
在半导体工业中,酚醛树脂具有很好的耐热性、耐酸性和耐氧化性,因此被广泛应用于半导体器件和组件中,如导电油、光导纤维、电解电容器等。
本文将从合成方法、应用领域以及发展趋势等方面对半导体级酚醛树脂进行介绍。
一、合成方法1.原料选择在合成酚醛树脂时,苯酚和甲醛是两种常用的原料。
它们都具有很好的溶解性和挥发性,可以通过煤油或丙酮等有机溶剂进行提取。
为了获得更高纯度的原料,我们需要使用纯度较高的硫酸铵或硫酸铜进行提取,以保证反应物的纯度。
2.合成路线目前,最常见的合成酚醛树脂的方法是由苯酚和甲醛合成。
具体合成路线有直接苯酚法、间歇法等多种。
其中,直接苯酚法具有工艺简单、原料易得等优点,但产物收率较低;间歇法则具有产物收率高、分子量分布均匀等优点,但操作过程较复杂。
3.反应条件控制为了获得具有良好性能的酚醛树脂,我们需要控制反应条件,如反应温度、反应时间、反应压力等。
通常情况下,反应温度在120℃~180℃之间,反应时间为1~4小时。
在实际生产中,反应条件的变化会直接影响产物的性能。
二、应用领域1.光电子器件在光电子器件中,半导体级酚醛树脂具有很好的耐热性、耐酸性和耐氧化性,因此被广泛应用于光导纤维、光电子开关、光电二极管等器件中。
它可以用于对光信号进行传输和处理,同时还可以对光信号进行衰减,保证光信号传输的质量和稳定性。
2.半导体器件在半导体器件中,半导体级酚醛树脂同样具有重要作用。
如导电油、电解电容器、绝缘油等,可以用于保护器件、降低器件的摩擦系数等,以提高器件的性能和可靠性。
3.电解电容器在电解电容器中,半导体级酚醛树脂可以作为绝缘层,用于隔离电容器正负极之间的空间,以提高电解电容器的绝缘性能和电容值。
此外,还可以作为电容层,用于制作动态电容器等。
三、发展趋势随着科学技术的不断发展,半导体级酚醛树脂在材料性能和应用领域也在不断拓展。
甲醛苯酚聚合反应酚醛树脂甲醛与苯酚的聚合反应:酚醛树脂的形成甲醛和苯酚之间的聚合反应产生酚醛树脂,这是一种广泛应用于各种工业和消费品的热固性聚合物。
了解其反应机制对于理解和优化酚醛树脂的性能和应用至关重要。
甲醛和苯酚的缩聚反应聚合反应始于甲醛和苯酚之间的缩聚反应,涉及两个苯酚分子与一个甲醛分子的反应。
在酸性催化剂的存在下,苯酚的羟基与甲醛的羰基反应,形成羟基甲基苯酚(HMP),这是一种带有羟基和甲基的苯酚衍生物。
缩聚物链的增长HMP分子作为聚合反应中的活性中间体,可以进一步与苯酚或甲醛分子反应,产生聚合物的链。
随着反应的进行,聚合物链不断增长,形成具有交联结构的网状网络。
交联与固化随着聚合物链的生长,苯酚环之间的反应导致交联,形成三维网络结构。
这赋予酚醛树脂强度和刚性。
交联过程的一个关键方面是甲酚基团(-CH2OH)的形成,它充当反应性位点,进一步促进聚合链的生长和交联。
酚醛树脂的性质酚醛树脂因其独特的性质而受到重视,包括:高强度和刚度:交联网络赋予酚醛树脂出色的机械性能。
耐热性:酚醛树脂具有高玻璃化转变温度(Tg),使其能够承受高温而不变形。
耐化学性:酚醛树脂对大多数酸、碱和有机溶剂具有良好的耐受性。
电绝缘性:酚醛树脂具有优异的电绝缘性,使其适用于电气应用。
酚醛树脂的应用酚醛树脂广泛应用于各种工业,包括:粘合剂:酚醛树脂用于制造胶合板、刨花板和复合材料。
塑料:酚醛树脂用于生产塑料部件,如电器外壳、汽车部件和管道。
涂料:酚醛树脂用作涂料中的粘合剂和树脂,提供耐用性和耐腐蚀性。
发泡塑料:酚醛树脂用作发泡塑料中的树脂,具有良好的绝缘性和防火性。
酚醛树脂因其优越的性能和广泛的应用而成为工业和消费品中的重要材料。
了解甲醛和苯酚聚合反应的机制对于优化酚醛树脂的性能和开发其新应用至关重要。