第一类酚醛树脂一、简介：酚醛（Phenol Formaldehyde，简称PF）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、结构式：三、分类：（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。
用途：用作氯丁胶粘剂的增粘树脂、丁基橡胶的硫化剂等。
[1]四、实验制取：苯酚和甲醛在酸性或碱性的催化剂作用下，通过缩聚反应生成酚醛树脂。
在酸性催化剂作用下，苯酚过量时生成线型热塑性树脂；在碱性催化剂作用下，甲醛过量时生成体型热固性树脂。
五、工业合成原理：（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：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。
六、加聚反应和缩聚反应加聚反应加成聚合反应的简称，是指以不饱和烃或含不饱和键的物质为单体，通过不饱和键的加成，聚合成高聚物的反应。
例如，乙烯加聚成聚乙烯，加聚反应根据参加反应的单体种类，又分为均聚反应和共聚反应。
仅由一种单体发生的加聚反应叫做均聚反应，合成聚乙烯的反应就是均聚反应。
由两种以上单体共同参加的聚合反应叫共聚反应。
例如，合成丁苯橡胶的反应即为共聚反应。
加聚反应的特点是：（1）单体必须含有双键等不饱和键。
（2）发生在不饱和键上。
（3）没有副产物，高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同。
（4）生成的高聚物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。
缩聚反应缩聚反应是缩合聚合反应的简称，是指单体之间相互作用生成高分子，同时还生成小分子（如水、氨、卤化氢等）的聚合反应。
例如合成酚醛树脂的反应就是缩聚反应。
缩聚反应根据参加反应的单体种数又分为共缩聚和均缩聚，由不同种单体参加的缩聚反应称为共缩聚。
如酚醛树脂的合成反应就是共缩聚，它是由苯酚和甲醛两种物质为单体的。
由同种单体进行的缩聚反应称为均缩聚。
如氨基酸聚合成多肽的缩聚反应就属均缩聚。
缩聚反应的特点是：（1）单体不一定含有不饱和键，但必须含有两个或两个以上的反应基团（如—OH、—COOH、—NH2、—X等）。
（2）反应不仅生成高聚物，而且还有副产物（小分子）生成。
（3）所得高分子化合物的化学组成跟单体的化学组成不同。
七、酚醛泡沫由酚醛树脂通过发泡而得到的一种泡沫塑料。
与早期占市场主导地位的聚苯乙烯泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等材料相比，在阻燃方面它具有特殊的优良性能。
其重量轻，刚性大，尺寸稳定性好，耐化学腐蚀，耐热性好，难燃，自熄，低烟雾，耐火焰穿透，遇火无洒落物，价格低廉，是电器、仪表、建筑、石油化工等行业较为理想的绝缘隔热保温材料，因而受到人们的广泛重视。
酚醛泡沫已成为泡沫塑料中发展最快的品种之一。
消费量不断增长，应用范围不断扩大，国内外研究和开发都相当活跃。
然而，酚醛泡沫最大的弱点是脆性大，开孔率高，因此提高它的韧性是改善酚醛泡沫性能的关键技术。
八、物化性质（1）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。
（2）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磨具、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。
（3）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。
（4）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、水蒸气和碳氧化物。
分解过程中所产生的烟相对少，毒性也相对低。
这些特点使酚醛树脂适用于公共运输和安全要求非常严格的领域，如矿山，防护栏和建筑业等。
（5）抗化学性交联后的酚醛树脂可以抵制任何化学物质的分解。
例如汽油，石油，醇，乙二醇，油脂和各种碳氢化合物。
因其抗化学稳定性，适合用于制作厨卫用具、饮用水净化设备（酚醛碳纤维）、电木茶盘茶具、并广泛用于罐头及易拉罐（国家标准GB 05009.069-2003）、液体容器等食品饮料包装材料中。
（6）热处理热处理会提高固化树脂的玻璃化温度，可以进一步改善树脂的各项性能。
玻璃化温度与结晶固体如聚丙烯的熔化状态相似。
酚醛树脂最初的玻璃化温度与在最初固化阶段所用的固化温度有关。
热处理过程可以提高交联树脂的流动性促使反应进一步发生，同时也可以除去残留的挥发酚，降低收缩、增强尺寸稳定性、硬度和高温强度。
同时，树脂也趋向于收缩和变脆。
树脂后处理升温曲线将取决于树脂最初的固化条件和树脂系统。
酚醛树脂胶粘剂一、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。
二、简介酚醛树脂是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统称。
它是工业化最早(1910年，德国Bakelite)的合成高分子材料。
在近一个世纪的时间里，被用于诸多产业领域，现在仍是重要的合成高分子材料。
在木材加工领域中酚醛树脂是使用广泛的主要胶种之一，其用量仅次于脲醛树脂。
尤其是在生产耐水、耐候性木制品方面酚醛树脂具有特殊的意义。
三、性能特点酚醛树脂胶粘剂具有耐热性好、粘接强度高、耐老化性能好及电绝缘性优良，且价廉易用等特点，因此得到了较为广泛的应用。
（1）优点：极性大、粘接力强；刚性大、耐热性高；耐老化性好；耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌；本身易于改性，也能对其他胶粘剂进行改性。
（2）缺点：颜色较深、有一定的脆性、易龟裂，特别是水溶性酚醛树脂与脲醛树脂相比固化时间较长、固化温度高，对单板含水率要求严格。
四、注意事项（1）、酚醛胶粘剂含有溶剂，一般涂胶2~3次每次均需晾置一定时间，有时还要升温烘烤后趁热粘接。
（2）、固化时必须施加压力，防止气孔产生，保证胶层致密。
（3）、升温分段进行，以使温度均匀稳定。
（4）、达到规定的固化时间后，应缓慢降温冷却，以避免或减少产生内应力。
（5）、胶含有易燃溶剂，加热固化时还会有苯酚和甲醛气味注意通风防火。
（6）、胶液含有无机填料的储存易有沉淀，用前一定要搅匀用后应盖严密封。
五、改性醛树脂胶粘剂虽然具有胶接强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点，生产耐候、耐热的木材制品时酚醛树脂胶粘剂为首选胶粘剂，但因其存在耐磨性较低、成本较高、固化温度高、热压时间长等缺点，使其应用受到一定限制。
为此，许多人采用多种途径对其改性。
酚醛树脂的改性，可以将柔韧性好的线型高分子化合物(如合成橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚酰胺树脂等)混入酚醛树脂中；也可以将某些粘附性强的，或者耐热性好的高分子化合物或单体与酚醛树脂用化学方法制成接枝或嵌段共聚物，从而获得具有各种综合性能的胶粘剂。
研究较多的是利用三聚氰胺、尿素、木质素、聚乙烯醇、间苯二酚等物质对其进行改性。
（1）、三聚氰胺改性酚醛树脂胶粘剂利用三聚氰胺与苯酚、甲醛反应可生成耐候、耐磨、高强度及稳定性好的、可以满足不同要求的三聚氰胺-苯酚—甲醛(MPF)树脂胶粘剂。
可以采用共聚或共混的方法。
（2）、尿素改性酚醛树脂胶粘剂人们在致力于提高酚醛树脂胶粘剂性能的同时，也注意降低生产成本，降低PF 树脂胶粘剂成本的主要途径是引入价廉的尿素。
以苯酚为主的苯酚—尿素—甲醛(PUF)树脂胶粘剂，不但降低PF树脂的价格，而且游离酚和游离醛都可以降低。
（3）、木质素改性酚醛树脂胶粘剂木质素是广泛存在于自然界植物体内的天然酚类高分子化合物。
在造纸生产过程中，黑液含有50%～60%的木素磺酸盐。
木质素—苯酚—甲醛胶粘剂已应用于生产人造板。
不仅可以降低造纸废液的污染，而且也能降低PF树脂成本。
在一定条件下，可用木质素硫酸盐或黑液代替高达42%的PF树脂胶粘剂，而固化时间无明显延长，板的性能也不降低。
（4）、间苯二酚(resorcinol)改性酚醛树脂胶粘剂自从1943年间苯二酚—甲醛(RF)树脂应用以来，主要生产船用胶合板以及在恶劣环境中使用的结构件。
由于苯酚和间苯二酚两者结构相近，不少研究利用间苯二酚改性PF树脂，提高其固化速度，降低固化温度，主要有两种方法：①将RF树脂和PF树脂按一定比例进行共混；②间苯二酚、甲醛两者共缩聚，这类胶粘剂的主要特点是能达到低温或室温固化。
（5）、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂胶粘剂向PF树脂中引入高分子弹性体可以提高胶层的弹性，降低内应力，克服老化龟裂现象，同时，胶粘剂的初粘性、粘附性及耐水性也有所提高。
常用的高分子弹性体有聚乙烯醇及其缩醛、丁腈乳胶、丁苯乳胶、羧基丁苯乳胶、交联型丙烯酸乳胶。
酚醛—聚乙烯醇缩聚结构胶粘剂是发展最早的航空结构胶之一，也常应用于金属—金属、金属—塑料、金属—木材等胶接上。
此种胶粘剂所采用的PF树脂为甲阶PF树脂或其羟甲基被部分烷基化的甲阶PF树脂，聚乙烯醇缩醛主要为聚乙烯醇缩甲醛和聚乙烯醇缩丁醛。
（6）、降低酚醛树脂的固化温度和固化时间近些年来，国内外学者一直在探索研究降低PF的固化温度和缩短固化时间的方法和改性途径，试图开发一种与脲醛树脂的固化温度和固化时间接近的中温快速固化的PF。
提高PF固化速度的途径有：①添加固化促进剂或高反应性的物质：如添加碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸丙烯酸酯类的碳酸盐与碳酸酯、间苯二酚、异氰酸酯等。
