热固性酚醛树脂的GPC分析
酚醛树脂的化学分析(PDF)

酚醛树脂的化学分析姓名:张小燕一. 酚醛树脂的结构特点分析酚醛树脂根据其合成条件不同,可分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂。
热塑性酚醛树脂又称线型酚醛树脂,可溶于有机溶剂中,加热能熔融,长期加热也不固化,必须加入固化剂,如六亚甲基四胺或聚甲醛等方能固化。
通用热塑性酚醛树脂的结构式为:mn<10 m<0.5热固性酚醛树脂又称甲阶树脂,能溶于丙酮和酒精,受热可自动熟化,常用的固化温度为150~170℃。
也可在树脂中加无机酸(如盐酸)或(如甲苯磺酸)进行固化。
固化过程中从可溶可熔的甲阶树脂经由乙阶转变为不溶不熔的体型结构的丙阶树脂。
通用热固性酚醛树脂的结构式为:n=1~3n(HOH2C)OHCH2OH(CH2OH)n n=0-2酚醛树脂的合成反应包括两个基元反应:①羰基的加成反应(又称亲电取代反应)OHH C HO2OH②羟甲基酚与苯酚或羟甲基酚之间的缩合反应H2O不同催化剂对苯酚与甲醛的缩合反应及其产物有很大影响。
⑴在酸性介质中的缩聚反应(热塑性酚醛树脂的合成)2OHOHCH2OH2O ⑵在碱性介质中的缩聚(热固性酚醛树脂的合成)2OHOHCH2O22H2O二.特征指标的化学分析由上述结构分析知,酚醛树脂的主要特征指标是游离苯酚,游离甲醛,以及总羟基含量。
它们将影响酚醛树脂的一系列性能。
活性酚醛树脂中,起交联作用的主要是羟甲基,其含量多少对交联性能有决定性影响。
而在交联剂制备过程中,反应时间、温度、催化剂用量及苯酚/甲醛摩尔比等因素,对交联剂中羟甲基含量均有影响。
据有关文献介绍,活性酚醛树脂中含有15%-17%的羟甲基和2%-4%的游离醛,可以用折合甲醛量(1/2羟甲基%+游离醛%)来衡量其交联性能。
配制单宁胶时,控制折合甲醛量大于9%,可使单宁胶充分交联,得到满意的胶合结果。
1.羟甲基含量的测定其原理是从总测定值(包括羟甲基、游离甲醛和“可被碘化物”)中减去游离甲醛和“可被碘化物”的量。
聚丙烯腈基碳纤维增强热固性酚醛树脂复合材料的研制

聚丙烯腈基碳纤维增强热固性酚醛树脂复合材料的研制1.聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN)、沥青、粘胶纤维等为原料,经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90%的特种纤维。
碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小、减震等优异性能,是航空航天、国防军事工业不可缺少的工程材料,同时在体育用品、交通运输、医疗器械和土木建筑等民用领域也有着广泛应用。
PAN基碳纤维生产工艺简单、产品综合性能好,因而发展很快,产量占到90%以上,成为最主要的品种。
1.1聚丙烯腈基碳纤维的制备聚丙烯基碳纤维是继粘胶基碳纤维后第二个开发成功的碳纤维。
它是目前各种碳纤维中产量最高品种最多发展最快技术最成熟的一种碳纤维。
聚丙烯腈(PAN)是由(AN)聚合而成的链状高分子。
由于PAN在它的熔点317℃以前就开始热分解,因此不能采用熔融纺丝而只能通过溶剂进行湿法或干法纺丝。
聚丙烯腈碳纤维的生产过程分三步:(1)预氧化;(2)高温碳化处理;(3)高温石墨化处理。
(1)聚丙烯腈原丝的预氧化预氧化的目的就是为了防止原丝在碳化时熔融,通过氧化反应使得纤维分子中含有羟基,羰基,这样可在分子间和分子内形成氢键,从而提高纤维的热稳定性。
在聚丙烯腈纤维预氧化过程中可能发生的主要化学反应和氧化脱氢反应。
分析结果表明在大约200℃左右约有75%氰基发生了化学反应。
未环化的杂化发生氧化脱氢反应,使纤维中结合一部分氧。
一般认为,在制造聚丙烯腈碳纤维时,纤维仅需要部分氧化,含氧量在5%~10%较好。
预氧化采用的方法有两种:空气氧化法和催化法。
原丝在200~300℃空气中预氧化时,其颜色从白→黄→棕→黑,说明聚合物发生了一系列的化学变化,并开始形成石墨微晶结构。
催化环化是将聚丙烯腈原丝在225℃的SnCl4二苯醚溶液中催化成环。
催化法有可能使部分氰基未被氧化,造成结构缺陷。
目前工业生产上普遍采用的是空气预氧化法。
酚醛树脂生产二间歇法(热固性)

间歇法(热固性)(一)热固性酚醛树脂的生产特点热固性酚醛树脂产品可以是固体状、乳液状,或酒精与水的溶液,根据其工业用途而定。
热固性树脂的性能与酚与醛的配比、催化剂的种类及制造方法有关。
制造铸型树脂或木材黏结剂时,常按1mol苯酚与1.5~2mol甲醛配比,采用氢氧化钠、氢氧化钾等催化剂。
用于制造各种层压制品的热固性酚醛树脂所用配比为6mol酚类与7mo l甲醛,并以氨水为催化剂,酚类可用苯酚、甲酚等。
制造模塑粉及其他常用的Resole型树脂的配方、特点及应用见表3-3。
催化剂对结构、相对分子质量分布均有影响,常用催化剂有氢氧化钠、碳酸钠、碱土金属氧化物和氢氧化物、氨水、六亚甲基四胺和叔胺。
有时使用的催化剂要在反应结束后除去,尤其在对电性能、耐老化和耐湿性要求高时。
一般,氢氧化钠、碳酸钠常保留在树脂溶液中;应用钙、钡氧化物和氢氧化物时,常在反应后加硫酸或通CO2,使其沉淀除去;叔胺可蒸馏除去。
生产模塑粉用的热固性酚醛树脂有多种形态和原料,见表3-4③反应进程及终点控制要更及时;④脱水阶段的真空度要更高,时间要更短。
其操作温度与时问关系的变化轨迹(操作曲线)见图3-5中,将其与生产热塑性酚醛树脂的关系曲线图3—3进行对比,可以明显看出上述的一些特点。
当需生产热固性酚醛树脂溶液时,则在树脂脱水到达终点后,向反应釜夹套内通人冷却水使物料降至接近常温,再加入乙醇并不断搅拌使形成均匀溶液。
此种溶液一般是配成50%左右的浓度。
可用于制造酚醛层压塑料的浸渍树脂以及酚醛涂料和黏结剂的基料。
图3-5制备热固性酚醛树脂的操作温度曲线aδ-装料阶段;δB-将混合物料加热到沸腾阶段;Bτ-沸腾阶段;τg-在开始干燥时将树脂进行冷却阶段;ge-干燥阶段;e-树脂的卸出热固性酚醛树脂乳液的生产特点是缩聚控制在反应物系不完全分层的阶段,然后仅进行部分脱水。
所得乳液态黏稠状树脂液主要用于浸渍纤维状及碎屑状填料。
由于不需消耗溶剂,故生产成本较低,且更符合环保要求。
酚醛树脂的固化性能(技术汇总情况)

酚醛树脂的固化性能(技术汇总)(一)定义酚和醛在合成反应设备中,通过加成和适当缩聚反应所得到的树脂,通常都是分子量不高的低聚物和各种羟甲基酚的混合体系,虽然Novolaks及Resoles以如上节所述,结构上是有差异的,但从物性上它们均应为可溶及可熔。
这样的可溶、可熔性使得它们便于浸渍填充增强材料制成各种类型的塑料用于生产形态及性能多种多样的塑料制品,也便于用作黏结剂、成模剂、功能性助剂等应用于耐火材料、铸造造型材料、摩擦材料、涂料、电子封装材料等多种府用领域。
然而,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。
所以酚醛树脂的固化绝不是熔体冷却到熔点以下的一般意义上的固化,而是高分子化学概念上的由线(支)型分子交联(cure)成网状分子导致失去可溶、可熔性的固化。
酚醛树脂固化后,在获得优良物理性质的同时,又失去了可溶、可熔性,不再有可加工性。
因而其固化过程必然应在以酚醛树脂(Novolaks或Resoles)为黏结剂组成的塑料、油漆涂料及各种各样工程材料的使用或成型过程中完成。
正由于酚醛树脂的固化过程本质上是一种化学反应过程,所以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。
(二)热塑性酚醛树脂固化Novolak型树脂的结构,一般可表示为:n一般为4~12,其值大小与起始反应原料中苯酚过量多少及反应时间有关。
工业生产的此类树脂视应用领域不同而控制掌握n的大小,也就是分子量的大小。
酚醛树脂的比热-概述说明以及解释

酚醛树脂的比热-概述说明以及解释1.引言1.1 概述酚醛树脂是一种具有重要应用价值的化学材料,广泛应用于各个领域。
它具有优异的性能和特性,在工业、建筑、电子、汽车等行业中发挥着重要作用。
其比热特性是酚醛树脂研究中的一个重要方面,它对于了解酚醛树脂的热学性质、改善材料性能、优化工艺过程等方面具有重要意义。
比热是指单位质量物质在温度变化过程中吸收或释放的热量,它是描述物质储存和释放热能能力的重要参数。
对于酚醛树脂来说,了解其比热特性有助于我们预测其在不同温度下的热传导性能、热稳定性以及在高温环境中的稳定性。
酚醛树脂的比热主要受到其化学结构、材料组成以及热处理工艺的影响。
通过调整酚醛树脂的配方、改变其交联程度和分子结构等手段,可以有效地改变其比热性能。
同时,对于酚醛树脂的比热特性进行深入研究,有助于优化其材料性能,提高其热学性能,满足不同领域对于材料热稳定性和传导性能的需求。
本文将对酚醛树脂的比热特性进行详细介绍和分析,包括其定义、测量方法、影响因素等方面内容。
通过对比热实验和理论模拟结果的对比分析,我们将探讨酚醛树脂的比热特性与其它热学性质的关系,进一步揭示酚醛树脂的热学性质和结构间的关联性。
最后,我们将对酚醛树脂的比热特性进行总结,并展望其未来在材料领域中的发展前景。
通过对酚醛树脂比热特性的研究,我们有望进一步提高酚醛树脂的性能,满足不同领域对于材料热学性能的需求。
这将对于酚醛树脂的应用推广和材料加工工艺的优化具有重要的指导意义。
因此,本文的研究具有重要的实践意义和应用价值。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下编写:1.2 文章结构本文主要由引言、正文和结论三个部分组成。
引言部分首先对酚醛树脂进行了概述,介绍了其定义和特性,同时说明了本文的目的。
然后进一步解释了文章的结构安排。
正文部分分为三个小节。
首先,2.1节详细介绍了酚醛树脂的定义和特性,包括其化学结构、物理性质和热性质等方面。
其次,2.2节探讨了酚醛树脂的制备方法,包括传统合成和改进的制备方法,并分析了其具体的反应机理和影响因素。
GPC系统介绍和谱图解析

0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00
2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 Minutes
山东圣泉化工股份有限公司 2007年10月
1.凝胶色谱概述
• 凝胶色谱法(GPC)又称之为体积排阻色谱法 (SEC)。它是液相色谱中的一种,但与其他液 相色谱的分离机理不同,是基于试样分子的尺寸 和形状不同来实现分离的。
• 凝胶色谱技术是上世纪末发展起来的一种快速而 又简单的分离分析技术,由于其对高分子 物质有 很高的分离效果。目前已经在高分子化学、分子 生物学、医学等有关领域的科学实验研究和工业 生产得到广泛采用。
小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外还可以进入凝胶颗粒的微孔中即进入凝胶相内在向前移动的过程中从一个凝胶内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒如此不断地进入和扩散小分子物质的前进速度落后于大分子物质从而使样品中分子大的先流出色谱柱中等分子的后流出分子最小的最后流出得到了最终的凝胶色谱图
凝胶色谱系统介绍和谱图解析
部分添加剂的定量,这大 大提高了凝胶色谱在酚醛 树脂分析中的定性定量能 力。
0.40
• 相同物质在不同波长下色
0.ห้องสมุดไป่ตู้0
谱图明显不同
0.20
• 左图为PF-1350分子量和
0.10
水杨酸在不同波长下的检
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 Minutes
热固性酚醛树脂[必读]
热固性酚醛树脂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. 0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0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。
0热固性酚醛树脂胶黏剂可以不用固化剂吗视你的胶黏剂配方而定。
酚醛比为1:1时为线形聚合物,要获得热固性树脂就要加交联剂了(提高醛用量,以苯酚对位进行交联)。
若配方中有提及固化成分(如NL固化剂)也可以不用。
使用哪种热固性酚醛树脂能在45C温度左右固化,或是加入什么固化剂使其能在45C左右固化?问题补充:热固性酚醛树脂是用于覆膜砂上催化剂为磺酸类与无机酸混合使用酚醛树脂的固化温度、固化时间和碳化温度,想要在400度左右的环境下使用如何作为高分子材料400°c很难热固性酚醛树脂的固化过程?热固性酚醛树脂的固化要具体看树脂的型号,加入固化剂可以常温固化,也可以直接高温固化。
2011-10-24 16:32 cjm20033|四级主体是羟甲基、苯环活性氢等同类或之间的缩聚反应,当然之间有酚羟基、醚键等参与的非常复杂的反应,如变色,就是酚羟基的变化。
具体固化过程目前估计还不能用反应式明确地表达出来。
|评论加适量的六亚甲基四胺固化剂,不信你可以不用。
酚醛树脂固化在线等我处有两种酚醛树脂,一种为粉末状固态,另外一种为液态,(在不加固化剂的情况下)想做试验使其加热固化,请帮忙提供它们固化所需要的条件,如:固化温度、反应时间、注意事项等,越详细越好。
酚醛树脂的化学分析
酚醛树脂的化学分析姓名:张小燕一. 酚醛树脂的结构特点分析酚醛树脂根据其合成条件不同,可分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂。
热塑性酚醛树脂又称线型酚醛树脂,可溶于有机溶剂中,加热能熔融,长期加热也不固化,必须加入固化剂,如六亚甲基四胺或聚甲醛等方能固化。
通用热塑性酚醛树脂的结构式为:mn<10 m<0.5热固性酚醛树脂又称甲阶树脂,能溶于丙酮和酒精,受热可自动熟化,常用的固化温度为150~170℃。
也可在树脂中加无机酸(如盐酸)或(如甲苯磺酸)进行固化。
固化过程中从可溶可熔的甲阶树脂经由乙阶转变为不溶不熔的体型结构的丙阶树脂。
通用热固性酚醛树脂的结构式为:n=1~3n(HOH2C)OHCH2OH(CH2OH)n n=0-2酚醛树脂的合成反应包括两个基元反应:①羰基的加成反应(又称亲电取代反应)OHH C HO2OH②羟甲基酚与苯酚或羟甲基酚之间的缩合反应H2O不同催化剂对苯酚与甲醛的缩合反应及其产物有很大影响。
⑴在酸性介质中的缩聚反应(热塑性酚醛树脂的合成)2OHOHCH2OH2O ⑵在碱性介质中的缩聚(热固性酚醛树脂的合成)2OHOHCH2O22H2O二.特征指标的化学分析由上述结构分析知,酚醛树脂的主要特征指标是游离苯酚,游离甲醛,以及总羟基含量。
它们将影响酚醛树脂的一系列性能。
活性酚醛树脂中,起交联作用的主要是羟甲基,其含量多少对交联性能有决定性影响。
而在交联剂制备过程中,反应时间、温度、催化剂用量及苯酚/甲醛摩尔比等因素,对交联剂中羟甲基含量均有影响。
据有关文献介绍,活性酚醛树脂中含有15%-17%的羟甲基和2%-4%的游离醛,可以用折合甲醛量(1/2羟甲基%+游离醛%)来衡量其交联性能。
配制单宁胶时,控制折合甲醛量大于9%,可使单宁胶充分交联,得到满意的胶合结果。
1.羟甲基含量的测定其原理是从总测定值(包括羟甲基、游离甲醛和“可被碘化物”)中减去游离甲醛和“可被碘化物”的量。
酚醛树脂的抗老化性能研究及应用前景分析
酚醛树脂的抗老化性能研究及应用前景分析酚醛树脂是一种合成树脂,其具有耐热、耐酸碱和优良的绝缘性能,广泛应用于领域,如建筑材料、电气设备、汽车零件、涂料等。
然而,酚醛树脂在长时间的使用过程中可能会遇到老化问题,降低了其使用寿命和性能。
因此,对酚醛树脂的抗老化性能进行研究,并分析其应用前景,对于提高产品质量,延长使用寿命具有重要意义。
首先,我们需要了解酚醛树脂的老化机理。
酚醛树脂的主要老化机理包括热氧老化、光老化、水解老化和化学老化。
其中,热氧老化是指酚醛树脂在高温下与氧气发生反应而降解;光老化是指酚醛树脂在长时间的紫外线照射下发生的反应;水解老化是指酚醛树脂在潮湿环境下与水分发生反应导致降解;化学老化是指酚醛树脂与其他化学物质发生反应而引起的老化。
针对酚醛树脂的老化问题,研究人员已经开展了一系列的研究,以提高其抗老化性能。
首先,通过添加抗氧化剂可以有效延缓酚醛树脂的热氧老化。
抗氧化剂能够稳定自由基,减少氧气与树脂分子的反应,从而延缓树脂的降解过程。
其次,采用紫外线吸收剂和紫外线稳定剂能够减缓酚醛树脂的光老化速度。
这些化合物能够吸收紫外线,并转化为热能,从而减少紫外线对树脂分子的破坏。
此外,通过控制树脂中的水分含量和添加防水剂,可以有效延缓酚醛树脂的水解老化速度。
最后,通过控制树脂的反应条件和材料选择,可以减少酚醛树脂的化学老化。
除了改善抗老化性能外,酚醛树脂的应用前景也十分广阔。
首先,在建筑材料领域,酚醛树脂可以用于制造高强度、耐候性好的建筑装饰材料,如户外墙板、屋顶瓦片等。
其次,在电气设备领域,酚醛树脂具有优良的绝缘性能,可以用于制造电气绝缘材料,如电路板、绝缘管等。
再者,汽车零部件领域也是酚醛树脂的重要应用领域,其高耐热性和耐腐蚀性使其成为制造汽车发动机零部件、车灯壳等的理想材料。
此外,酚醛树脂还可以用于制造耐磨涂料、胶粘剂、人造板材等。
但是,酚醛树脂的应用也面临一些挑战与限制。
首先,酚醛树脂的合成过程中可能会产生一些有害的气体和废水,对环境造成污染。
酚醛树脂的结构特点和应用
酚醛树脂的结构特点和应用
酚醛树脂是一种热固性树脂,主要由酚和甲醛组成,具有以下几个结构特点:
1. 交联结构:酚醛树脂是一种热固性树脂,其分子中存在着大量的交联结构,这些交联结构使得酚醛树脂具有优异的机械性能、热稳定性和耐化学腐蚀性。
2. 凝胶结构:酚醛树脂在制备过程中,会形成一些凝胶结构。
这些凝胶结构具有较高的分子量和分子量分布,可以提高酚醛树脂的强度和耐热性。
3. 水解性:酚醛树脂在潮湿环境下容易发生水解反应,从而降低其性能。
因此,在使用酚醛树脂制品时,需要注意防潮、防水等措施。
酚醛树脂具有广泛的应用领域,主要包括以下几个方面:
1. 机械制造:酚醛树脂可以用于制造各种机械零部件,如齿轮、轴承座、制动器等。
这些制品具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。
2. 电气制造:酚醛树脂可以用于制造各种电气绝缘件,如开关、插座、电器外壳等。
这些制品具有优异的耐热性、耐电性和耐化学腐蚀性能。
3. 建筑装饰:酚醛树脂可以用于制造各种建筑装饰材料,如地板、墙板、天花
板等。
这些制品具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐火性能。
4. 汽车制造:酚醛树脂可以用于汽车制造领域,如制造车身部件、内饰件、制动器等。
这些制品具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能。
总之,酚醛树脂是一种重要的工程塑料,具有优异的性能和广泛的应用前景。