摩擦材料用耐高温酚醛树脂的合成

酚醛树脂的合成范文酚醛树脂是一种重要的合成树脂之一，具有优异的物理性能和化学稳定性，被广泛应用于各个领域，如航空航天、电子、建筑等。

本文将以更详细的方式介绍酚醛树脂的合成方法和机理。

酚醛树脂是由酚和醛（通常是甲醛）的缩聚反应得到的聚合物。

其合成方法通常包括酚和醛的缩聚反应、形成三维立体网状结构的交联反应以及固化反应。

首先，酚和醛的缩聚反应是酚醛树脂合成的关键步骤。

这个反应通常在碱性条件下进行。

酚和醛在碱性条件下反应，醛分子中的氢离子会被酚分子中的氢离子取代，生成缩聚产物。

这个缩聚产物是由酚和醛分子通过甲醛分子之间的酚醛缩聚反应连接而成的。

这个反应是一个自催化反应，因为生成的酚醛缩聚物可以继续与醛分子反应，形成更大的酚醛链。

然后，酚醛树脂的合成进一步通过形成三维交联结构来提高其性能。

这个步骤通常在酚醛缩聚物中引入交联剂，如碱金属盐或多胺化合物。

这些交联剂可以与酚醛缩聚物中的活性氢原子反应，形成三维的立体网状结构。

这种立体网状结构在酚醛树脂中具有重要的作用，可以提高其热稳定性、机械性能和耐化学性。

最后，酚醛树脂的合成进一步通过固化反应来完善其性能。

固化反应通常在酚醛树脂中引入固化剂，如酚醛混合物中的胺类化合物。

固化剂与酚醛树脂中的活性氢原子反应，形成更稳定的交联结构。

这个固化反应使酚醛树脂的性能得到进一步提高，例如热稳定性、耐化学性和耐磨性。

总的来说，酚醛树脂的合成主要包括缩聚反应、交联反应和固化反应。

通过这些反应，酚醛树脂的性能可以得到提高，使其适用于各种应用领域。

此外，还可以通过改变酚和醛的比例、选择不同的交联剂和固化剂，以及调节反应条件，来控制酚醛树脂的性能。

2. Quirino, R. L., et al. "Synthesis, Characterization and Thermal Behavior of Condensation Polymers Derived from Phenol and Formaldehyde." Materials Research, vol. 18, no. 6, 2024, pp. 1225-1234.。

高软化点酚醛环氧树脂的合成高软化点酚醛环氧树脂的合成？嗯，这听起来可能有点复杂，不过我保证，咱们一步步聊，保证你听了不掉头走。

大家可能知道，酚醛树脂和环氧树脂这两种材料其实都挺常见的，尤其是在那些耐高温、耐腐蚀的地方。

不过，今天我们要聊的是把它们结合起来，做出那种特别“硬核”的高软化点树脂。

要是你问我，这种树脂是干啥的，简单来说，它的硬度和耐热性都超强。

比如，电子电器行业里的一些高端设备外壳，航空航天的材料，甚至一些特殊的涂料，都需要这种树脂。

这玩意儿，就是个耐高温、耐磨损的小钢铁侠！说到这里，你可能开始好奇了，这东西是怎么做出来的呢？别急，咱慢慢道来。

我们得知道，酚醛树脂本身就有一个挺大的优势，那就是它的耐热性。

这种树脂通常是通过酚和甲醛反应合成的，但是要想让它的软化点更高，我们就得在这个基础上做些“加餐”。

咱们需要通过一些巧妙的化学反应，给它增添更多的耐热成分。

比如，往其中添加一些环氧树脂，环氧树脂这个东西可是出了名的结实，而且它的化学稳定性也好得不得了。

这就像你做一道菜，酚醛树脂是主料，环氧树脂就相当于是配料。

你看，酚醛树脂单独用有点儿太普通，但加上环氧树脂之后，味道立马不一样，硬度和耐温性就直线提升，软化点自然也高了。

你也可以理解为，环氧树脂就像是给酚醛树脂加了个“增益buff”，一不小心就变得“超神”了。

如何做到这一点呢？说到底，就是要在合成的时候加入一些额外的交联剂，增强树脂之间的交联程度。

你可以想象这些交联剂就像是搭建大楼的钢筋，越多越结实。

交联多了，材料的结构也就越稳固，树脂的软化点自然就升高了。

这种树脂在热处理的时候，往往能形成一种独特的三维网状结构，这样一来，它的强度和耐高温性能都大大提升。

就是这么简单，想想是不是很神奇！不过呢，这个过程可不是轻轻松松就能完成的。

每个步骤都得小心翼翼，得掌握好反应的时间、温度和催化剂的用量。

特别是温度太高或者反应不完全，都会导致树脂的软化点达不到预期，搞不好还会出现一些不必要的副反应。

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。

苯酚与甲醛生成树脂的反应速度随催化剂的用量增多而加快，但是反应太快则不易控制，通常氢氧化铵的水溶液用量为苯酚的3-6%。

一、酚醛树脂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。

酚醛树脂是以酚类化合物、醛类化合物作原料，在催化剂作用下缩聚而成的高分子化合物，其中以苯酚和甲醛缩聚的酚醛树脂最为重要。

酚醛树脂大体分为热固型和热塑型两大类。

热固性树脂是由苯酚在碱性条件下与过量的甲醛发生反应合成；热塑性树脂是苯酚在酸性条件下与少量的甲醛反应合成。

影响酚醛树脂合成和决定树脂性能的因素有：原料化学结构和单体官能度，酚醛摩尔比，催化剂的性质和反应介质的PH值。

热固性树脂具有活性官能团，在加热和酸的作用下都会固化。

这种自动反应确切解释了热固性树脂在储存过程中，粘度升高，凝胶速度加快的原因。

由于自动反应是热固性树脂内在的本性，温度平均每升高10℃反应速度就会加倍。

所以热固性树脂必须储存再低温条件下，才能尽量延长其保存期。

热塑性树脂需要加入固化剂才能交联。

对于热塑性树脂来说最常用的固化剂就是六次甲基四胺（俗称乌洛托品），已经交联固化的树脂含部分氮，氮来源于乌洛托品。

酚醛树脂从A阶段向B阶段和C阶段转化后形成三维网状结构成为固化。

线性树脂和甲阶分子量小的树脂都能溶熔，因此称此时的树脂为A阶段树脂。

当树脂硬化后，就到凝胶阶段即B阶段。

这个阶段树脂肿胀氮仍可以被溶剂溶解，这就到了C阶段。

随着工业的发展，对高性能材料提出了更高的要求，如较高的分解温度，较好的耐磨性能，足够的韧性和强度等。

由于酚醛树脂在结构上存在弱点：酚羟基和亚基易氧化，因此耐热性受到影响。

普通酚醛树脂在200℃以下能够长期稳定使用，但超过200℃便明显发生变化。

从300℃-360℃起进入热分解阶段，到600℃-900℃释放CO、C02、H2O、苯酚等物质。

酚醛树脂合成工艺前言：本文简要介绍了酚醛树脂的固化、改性及其优缺点，重点介绍了热塑性酚醛树脂的合成原料、工艺流程及其工艺条件的控制。

关键词：热塑性酚醛树脂，固化，优缺点，改性一．产品简介酚醛树脂也叫电木，又称电木粉是一种以酚类化合物和醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。

所用酚类主要是苯酚，其他还可用甲酚、双酚A或几种酚的混合物等；所用醛类化合物主要是甲醛，其他还可用多聚甲醛、糠醛、乙醛或几种醛的混合物。

苯酚-甲醛树脂是酚醛树脂中最典型和最重要的一种。

生产酚醛树脂，根据所采用原料反应官能度、酚与醛的摩尔比以及合成反应催化剂，反应物系PH值不同又分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂两大产品，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。

二、原料（一）醛类醛类单体中以甲醛最为重要，甲醛常温下为无色气体且具有强刺激性气味，-19℃液化，-118℃凝固（结晶）。

低温或常温易聚合，>100℃不聚合。

实验室甲醛可通过分解聚甲醛来获得甲醛气体。

甲醛易溶于水、醇等，不溶于丙酮、氯仿和苯，市场上甲醛一般以水溶液形式出现，它是无色或乳白色的液体，甲醛溶液具有腐蚀性。

(二）酚类酚类单体中以苯酚最为主要，它是低熔点（40.9℃）固体具有腐蚀性，可严重灼伤皮肤，可溶于乙醇及一定量水中，但不溶于脂肪烃溶剂。

使用时应加热至50-60℃，熔化为液态便于运输与加料。

苯酚的合成路线主要以苯和丙烯为原料经烷基化反应合成异丙苯，再经空气氧化生成异丙苯过氧化氢，最后经酸性催化分解为苯酚与丙酮。

专利名称：一种环保型腰果酚、尿素协同改性酚醛树脂及其在耐高温摩擦材料中的应用
专利类型：发明专利
发明人：谢再锋,唐盟
申请号：CN201310117636.X
申请日：20130403
公开号：CN104098751A
公开日：
20141015
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种环保型的耐高温摩擦材料用腰果酚、尿素双改性酚醛树脂的制备方法。

具体步骤为：首先固体多聚甲醛、腰果酚和苯酚在碱性催化剂混合下，调节PH＝8.0～9.0，加热至60-80℃并保温反应60-80min；然后在温度降至45～50℃时加入尿素改性，之后在酸性催化剂下调节PH＝2～4，升温至75℃，保温90min，随后用碱性溶液调节PH＝7；最后真空脱水，加入乙醇稀释树脂，搅拌混合均匀后出料。

本发明还涉及一种耐高温摩擦材料的制备，其特征在于：将10wt％～20wt％的所述改性酚醛树脂为粘接剂，5wt％～15wt％的橡胶为改性剂，0.5wt％～5wt％的六次甲基四胺为固化剂，25wt％～35wt％的纤维增强材料和35wt％～
45wt％的填料进行混合，经压制得到成品；将所述压制而制成的成品进行热处理，得到耐热摩擦材料。

申请人：谢再锋
地址：200434 上海市虹口区江杨南路55弄13号103室
国籍：CN
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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，也能保持其构造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构造稳定性。

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、水蒸气和碳氧化物。

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、水蒸气和碳氧化物.分解过程中所产生的烟相对少，毒性也相对低。