酚醛树脂胶粘剂

思考题
1、简述影响酚醛树脂合成的主要因素。 2、酚醛树脂胶粘剂有哪些不足？举例说明 应如何进行改性？
酚醛树脂胶粘剂的应用
酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、 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、 耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘 阻燃材料、砂轮片制造等行业。 剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。 在美国、日本和一些欧洲国家， 在美国、日本和一些欧洲国家，木材工业 中酚醛树脂胶粘剂的用量是其他树脂胶的 两倍以上。 两倍以上。
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酚醛树脂胶粘剂的分类
1、按选用催化剂的不同，可分为热 、按选用催化剂的不同， 固性和热塑性两类。 固性和热塑性两类。 2、按用途的不同，可分为胶合板用 、按用途的不同， 树脂、刨花板用树脂、 树脂、刨花板用树脂、纤维板用树脂 等等。 等等。 3、按合成工艺不同，可分为水溶性 、按合成工艺不同， 树脂、醇溶性树脂、 树脂、醇溶性树脂、混合性树脂等等
酚醛树脂胶粘剂的发展前景
随着我国工业尤其是制造行业的 飞速发展， 飞速发展，对酚醛树脂尤其是高 性能树脂的需求越来越大， 性能树脂的需求越来越大，预计 2010年将达到 万吨左右。酚醛 年将达到30万吨左右 年将达到 万吨左右。 树脂胶粘剂具有明显的经济效益 和社会效益，市场前景十分广阔。 和社会效益，市场前景十分广阔。
酚醛树脂胶粘剂的特性
一.特性
●酚醛树脂是酚与醛在酸/碱催化剂的存在下反应 所生成的树脂。它是世界上最早实现工业化的合成 树脂品种，目前占合成树脂产量的第三位。该树脂 既可作胶粘剂，也可作其他材料。 ●酚醛树脂胶粘剂的特点： 〈1〉耐热性好； 〈2〉粘接强度高； 〈3〉耐老化性好;〈4〉电绝缘性优良,价廉易用。 ●用途：〈1〉广泛用于木材加工；〈2〉皮革和 橡胶制品的粘接。〈3〉近年来，开始用于航空业、 汽车工业及宇宙工业等。
化学建材
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酚醛树脂胶粘剂简介
酚醛树脂是第一个人工合成的高分子化合物。早 在100多年前, 人们就发现苯酚和 甲醛反应能生成树脂状的产物几十年来,不少人 对酚醛树脂的化学结构与实际应用进 行了大量的研究工作，并取得了很大的成果。现 在酚醛树脂是最重要的合成材料之一，在胶粘剂 方面已大量应用。起初，酚醛树脂胶粘剂主要用 于粘接木材，制造胶合板， 主要用于胶接木材, 制造胶合板，后来也用于胶 结金属、塑料等。
可用于室外做墙板、混凝土模板、 可用于室外做墙板、混凝土模板、包装材 地板、 料、地板、还可以取代部分珍贵木材和部 分钢材来制造车辆车厢板。 分钢材来制造车辆车厢板。 此外，值得一提的是，近年来的研究发现， 此外，值得一提的是，近年来的研究发现， 火灾事故中烟和毒性气体的放出是人员损 伤和死亡的主要原因， 伤和死亡的主要原因，阻燃和燃烧速度成 为衡量建筑材料的关键性能指标， 为衡量建筑材料的关键性能指标，而酚醛 树脂复合材料具有不燃性、低发烟率、 树脂复合材料具有不燃性、低发烟率、少 或无毒性气体放出，因此， 或无毒性气体放出，因此，在我国等许多 国家酚醛树脂胶粘剂的用量越来越大。 国家酚醛树脂胶粘剂的用量越来越大。
酚醛树脂生产工艺基本原理
苯酚和甲醛合成反应是一个较复杂的反应 过程。目前公认的看法认为它是一种缩聚 反应。 其工艺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--甲醛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。
酚醛树脂胶粘剂简介
现在改性的酚醛树脂胶粘剂已广泛应用于 飞机、船舶、汽车机械、电气等工业部门。 酚醛树脂胶粘剂的突出特点之一是具有较 高的耐热性。由于酚醛树脂中含有大量的 苯环，反应后又称交联密度较大的题型结 构，因此固化后的胶层具有较大的刚性和 优异的耐热性能。在300度下仍有一定的 胶接强度。
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改性后，其耐水性及光稳定性大大改善，且强度也 大大提高，可用于耐高温材料 及航天工业。
酚醛树脂胶粘剂的优缺点
酚醛树脂胶粘剂以其粘接强度高、耐水、耐热、 耐磨、耐化学药品腐蚀、成本较低等优点而广泛 应用于木材加工业，其用量仅次于尿醛树脂胶粘 剂，特别是在生产耐水，耐候木制品中具有尿醛 树脂胶粘剂无可比例的优势。另外，随着人们对 木制品等甲醛释放给健康造成的危害的认识的提 高，强制性国家标准GB18580-2001《室内建筑 装饰装修材料-人造板及其制品中甲醛释放量》 的颁布与实施，酚醛树脂胶粘剂及其胶粘制品由 于较小的甲醛释放问题，而必然会得到进一步发 展。将成为最有希望取代脲醛树脂胶粘剂 的有 力候选者之一。
酚醛树脂的改性
二、 改善其吸水性及 光稳定性 1．醚化
OH H OH H ONa OH
OR H OH
+
NaOH
RCl
此该性方法简单有效。
酚醛树脂的改性
2.酯化
OH
+ H3BO3
CH2OH
O O B O
CH2O
CH2OH
H+ 缩 缩 缩合
O HOH2C O B O CH2OH H OCH2 O O B O CH2 OH
酚醛树脂的改性
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存在的不足： 〈1〉脆性大，耐冲击性差； 〈2〉酚羟基吸水性强，影响其电性能； 〈3〉酚羟基遇光，长时间后易变色，光稳定 性差， 故酚醛一般均作成深色的产品。
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一． 改善其脆性 加入PVA缩醛、环氧、丁氰橡胶等可改善其韧 性，提高其耐冲击性能。 ● 例：加入PVA缩醛，其韧性非常优良，可作 防弹玻璃。
缺点
固化时间长 价格较贵 含有游离酚、游离醛， 含有游离酚、游离醛，如果 释放量超标会影响人体健康
针对上述问题， 针对上述问题，人们对酚醛胶进 行了广泛的改性， 行了广泛的改性，在保证酚醛树 脂优良物理、化学性能的前提下， 脂优良物理、化学性能的前提下， 缩短树脂固化时间； 缩短树脂固化时间；降低胶中的 游离酚、游离醛含量。 游离酚、游离醛含量。尤其在缩 短树脂固化时间方面已取得了很 大进步。 大进步。其中利用廉价的尿素替 代部分苯酚，合成固化速度快、 代部分苯酚，合成固化速度快、 成本低的复合型酚醛树脂是酚醛 树脂改性的有效途径。 树脂改性的有效途径。
优点 耐热 难燃 低毒低烟 其他性能
酚醛树脂胶粘剂的优缺点
酚醛树脂胶粘剂存在颜色深、固话后胶层 硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵 等缺点。 酚醛树脂胶粘剂固化温度高，固化速度慢 （一般要在130度~160度下热压才能得到 较好的胶合强度），造成生产效率低、能 量和设备损耗大。这都限制了酚醛树脂胶 粘剂更广泛的应用。
影响酚醛树脂合成的主要因素
1.酚醛的化学结构 ●酚：〈1〉酚分子中必须具有2个以上的官能度 （f） 〈2〉酚环上连有供电子基反应速度加速；连有 吸电子基时，反应变慢。
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醛：工业上一般使用甲醛
影响酚醛树脂合成的主要因素
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2．酚/醛摩尔比 ● 酚/醛摩尔比大于1 （如：1.1 ~ 1.2）时， 生成线型热塑性树脂 ● 酚/醛摩尔比小于1 （如：0.6 ~ 0.9）时， 生成甲阶热固性树脂 3．催化剂的影响 参见碱的种类与树脂固化速度。