酚醛树脂胶粘剂论文

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刘霖 酚醛树脂胶粘剂生产原理与工艺、设备及改性研究进展

刘霖 酚醛树脂胶粘剂生产原理与工艺、设备及改性研究进展

酚醛树脂胶粘剂生产原理与工艺、设备及改性研究进展化材系高分子材料与工程专业学号:08150125 姓名:刘霖指导教师:张少华摘要:酚醛树脂胶粘剂在我国的开发潜力很大,积极对胶粘剂用酚醛树脂的生产原理与工艺,设备展开进一步研究,以便进一步大规模、大工业化生产。

并针对其存在着颜色深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵、毒性较大、固化温度高、固化速度慢(一般要在130~150℃下热压才能得到好的胶合强度),造成生产效率低,能量和设备消耗大等缺点,为此,世界各国的科技工作者对酚醛胶进行了广泛的改性研究。

关键词:酚醛树脂胶粘剂;原理与工艺;设备;改性0. 前言酚醛树脂英文缩写为PF,因具有黏结强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点,广泛应用于木材工业中。

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脲醛树脂胶的两倍以上。

在我国,酚醛树脂胶的用量较少,木材工业使用的胶粘剂80%以上是脲醛树脂,所以酚醛树脂胶粘剂在我国的开发潜力很大,应该积极对胶粘剂用酚醛树脂的生产原理与工艺,设备展开进一步研究,以便进一步大规模、大工业化生产。

此外,酚醛树脂胶粘剂也存在着颜色深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵、毒性较大等缺点,特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度高、固化速度慢(一般要在130~150℃下热压才能得到好的胶合强度),造成生产效率低,能量和设备消耗大,限制了酚醛树脂胶粘剂更广泛的应用.为此,世界各国的科技工作者对酚醛胶进行了广泛的改性研究.其中在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下,缩短树脂固化时间,降低酚醛胶的生产成本,降低胶中的游离酚、游离醛含量成为研究热点[1]。

本文就酚醛树脂胶的生产原理与工艺、设备及改性的目前研究状况进行综述。

1. 酚醛树脂胶粘剂的生产原理与工艺1.1 酚醛树脂胶粘剂的生产原理[2]人造板用酚醛树脂是由苯酚和过量甲醛在碱性催化剂作用下缩聚而成。

双酚A改性水溶性酚醛树脂的研究毕业设计论文

双酚A改性水溶性酚醛树脂的研究毕业设计论文

毕业设计(论文)题目双酚A改性水溶性酚醛树脂的研究系(院)化学与化工系专业应用化学班级2009级1班学生姓名杨维舒学号2009010867指导教师刘国霞职称讲师二〇一三年六月二十三日独创声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。

尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:二〇一二年月日毕业设计(论文)使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定。

本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版,同意学校保存学位论文的印刷本和电子版,或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计(论文);同意学校在不以营利为目的的前提下,建立目录检索与阅览服务系统,公布设计(论文)的部分或全部内容,允许他人依法合理使用。

(保密论文在解密后遵守此规定)作者签名:二〇一二年月日双酚A改性水溶性酚醛树脂摘要的催化下,合成了一种含有高羟甲基本论文以苯酚、甲醛为原料,在Ba(OH)2的甲阶酚醛树脂,并利用双酚A对酚醛树脂胶粘剂进行改性,得到了一种新型改性酚醛树脂胶粘剂,并在合成过程中考虑了反应温度、反应物料配比、催化剂用量、反应时间等因素对胶粘剂特性的影响。

然后通过各种化学分析方法及测试手段对胶粘剂的各项指标进行检测,从而确定最佳的合成工艺。

采用行业内要求分析了胶粘剂的游离酚和游离醛含量:通过红外光谱对各组分尤其是双酚A与其它反应物之间的相互作用进行了表征,为生产高强度的砂布用酚醛树脂提供了可靠的数据。

最后初步探讨了双酚A改性酚醛树脂胶粘剂的反应机理。

另外,将双酚A引入到分子结构中,提高了其耐热性尤其是瞬时耐高温性能,还可以改善韧性和抗湿性。

本课题主要是针对涂敷磨料用酚醛树脂胶粘剂进行改性,经实验表明,所得改性酚醛树脂胶粘剂表干快,中低温固化后各项指标完全达到砂布用酚醛树脂胶粘剂的要求,具有较大的应用价值和实际意义。

尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究

尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究

尿素改性酚醛树脂胶粘剂的研究1 前言酚醛树脂和塑料是世界上最早实现工业化的合成树脂,迄今已有80 多年的历史。

酚醛树脂具有优异的胶结强度和耐水性;在高温高湿的环境中有相当高的耐久性;耐酸、耐化学药剂的侵蚀;具有广泛改性的特点,能与多种树脂混合使用,是一类性能优良的结构胶粘剂。

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脲醛树脂胶的两倍以上。

在我国,酚醛树脂胶的用量较少,木材工业使用的胶粘剂80%以上是脲醛树脂胶,主要原因在于制造脲醛胶的主要原料——尿素价格远低于苯酚,而且脲醛树脂固化速度快,因此在室内用人造板生产中广泛应用。

但随着我国经济的发展,整体消费结构正向建筑业倾斜,因此室外用人造板的市场前景十分广阔。

例如酚醛胶刨花板可用于室外做墙板、混凝土模板、包装材料、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。

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,阻燃和燃烧速度成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、少或无毒性气体放出,因此,在美国等国家酚醛树脂胶粘剂的用量很大。

但酚醛树脂胶由于存在以下缺点,限制了市场对它的需求。

(1)固化时间长,生产线的劳动生产率不高;(2)价格较贵;(3)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,人们对酚醛胶进行了广泛的改性,在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下,缩短树脂固化时间;降低胶中的游离酚、游离醛含量;降低酚醛胶的生产成本成为研究的热点。

尤其在缩短树脂固化时间方面已取得了很大进步。

其中利用廉价的尿素替代部分苯酚,合成固化速度快、成本低的复合型酚醛树脂是酚醛树脂改性的有效途径。

2 试验材料与方法2.1. 改性酚醛树脂胶的合成2.1.1 主要原料见表12.1.2 制备工艺2.1.2.1 未改性酚醛树脂制备工艺将计量好的苯酚、氢氧化钠和水同时投入反应釜,搅拌10~15 分钟,使内温降至40~42℃,加入一部分甲醛,升温至80~85℃,保温反应45min 后,在10~15min 内将反应液加热至沸腾,在沸腾状态下保持10min,降温至80~85℃,加入剩余甲醛,在85~90℃下反应至粘度合格,降温至30℃出料。

论文1酚醛树脂——王万

论文1酚醛树脂——王万

耐火材料用高温酚醛树脂系结合剂王朝欣濮阳职业技术学院河南濮阳457000摘要本文综述了酚醛树脂系结合剂的发展状况、基本特性、合成及分类、固化机理以及在耐火材料中的基本应用及发展趋势等问题,并结合基本实例对其中一些问题进行了阐述,为在耐材方面更好地利用酚醛树脂结合剂做进一步了解。

关键词酚醛树脂、结合剂、耐火材料1.引言随着钢铁工业的快速发展,与其相关的耐火材料也得到了迅猛发展,作为结合耐火骨料和粉料的结合剂在耐火材料的生产中占据了举足轻重的地位。

考虑到焦油和沥青对环境的污染以及给人体带来的危害[1],目前,广泛采用酚醛树脂作为烧结剂。

酚醛树脂由很多碳原子构成,在高温烧结时形成了强有力的碳结合特征,并和以石墨为主的各种主料结合性好、粘结力强、制品强度高,与焦油、沥青相比还具有热硬性、干燥强度大、固定碳率高等优点而作为含碳材料结合剂已在耐火材料行业,特别是定形制品中得到广泛应用。

2. 酚醛树脂的发展状况酚醛树脂(phenolic resin,简称PF),也叫电木,又称电木粉。

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。

我国在1989年以前,PF仅仅是作为酚醛塑料生产的原料,由于后来国民经济的发展及各种应用技术的成熟,PF的应用进入了其它工业领域,主要是木材加工、涂料、研磨磨擦材料、绝缘耐火材料、石油钻井、铸造材料等方面。

酚类化合物和醛类化合物,在催化剂存在下,经缩聚反应而得的合成树脂,统称酚醛树脂。

其中以苯酚和甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要,应用最广。

它是合成树脂中最早被发现并最先实现工业化生产的塑料品种,也是最早合成的一类热固性树脂。

酚醛树脂是从1975年前后开始作为耐火砖用结合剂显露头角并成为耐火材料工业主要原科之一的。

因其在MgO-C或Al2O3-C等含碳系不烧砖中使用较焦油—沥青有效,所以很快得到利用[5]。

3. 酚醛树脂的特性酚醛树脂是高分子化合物,具有高分子化合物的基本特点,即:(1)分子量(相对分子质量)大,且呈现多分散性;(2)分子结构有多样性,在不同条件下可分别制成线型、支链型、网状结构;(3)酚醛树脂处于线型、支链型结构状态,具有可熔可流动的可加工性,当转变为体型(三向网状)结构状态,就固化定型且失去可熔和可加工性;(4)酚醛树脂如同所有高分子化合物一样不能被加热蒸发,过高的温度只能使其裂解,甚至炭化[3]。

环保型酚醛树脂胶黏剂的性能

环保型酚醛树脂胶黏剂的性能

环保型酚醛树脂胶黏剂的性能摘要:酚醛树脂因其低成本、耐高温、阻燃和综合力学性能好,在先进复合材料基体、耐候涂料、保温材料和人造木材粘合剂等方面,有很多实际应用。

本文对酚醛树脂胶黏剂特性及其化学离解和树脂化机理的认识为基础,探求酚醛树脂的应用,使酚醛树脂在工业中能得到更广泛、环保的应用。

关键词:环保;酚醛树脂;胶黏剂随着石油等资源的日益枯竭,基于生物质等可再生资源的能源与材料的研究与应用正越来越受到全球各国科研人员和工业界的重视。

同时,利用可再生物质可提炼适合于高分子材料的原材料及添加剂,已成为新兴技术热点。

而,环保型酚醛树脂胶黏剂的合成满足了人们的需求。

热固性酚醛树脂以无机碱或有机碱作为催化剂,当酚醛物质的量之比超过1的条件下,便可以发生作用,形成树脂,但由于聚合程度有所不同,树脂呈现出两种不同的形式,分别是水溶性和醇溶性。

因其有着良好的耐温性与粘连性,且操作上工艺简单,处理方便,所以在工业领域中热固性酚醛树脂的应用非常广泛。

一、我国胶黏剂的现状胶黏剂有很多种类,按不同的角度,可将胶黏剂分成不同的类型:固化木材胶黏剂的方式不同,得到的胶黏剂也有着很大的不同,主要有热固型、热熔型、溶剂型、热塑性四个种类;按胶黏剂所呈现的不同状态可将胶黏剂分为固体型、粉末型、乳液型、薄膜型、溶剂型;按其耐水性能进行分类,可分为非耐水型、低耐水型、中等耐水型高耐水型。

我国的胶黏剂不仅种类繁多,还对其环保性能有着一定程度的要求,室内建筑的装修工作也给胶黏剂工艺提高了难度。

二、两种热固性酚醛树脂的制备两种热固性酚醛树脂的具体制备方法如下。

首先是关于常规热固性酚醛树脂的制备(PF01)。

选择甲醛和苯酚物质作为原料,两种物质的量比为1.65:1,将甲醛与苯酚投入到反应釜中,将其搅拌均匀,加入碱催化剂,升高温度至80℃左右并进行维持,该过程将会发生第1次反应,反应到凝胶时间,也就是180秒左右后降低温度,转入到真空脱水,脱水过程中,当其黏度达到5.0~6.0Pa·s停止脱水,随后在其中投入乙醇,再将所有物质搅拌均匀,升高温度至75℃,并保持稳定状态,该过程将会发生第2次反应,同样反应到凝胶时间,也就是152秒左右停止,经乙醇调节后黏度合格,对其物理性能进行检测。

酚醛树脂在胶粘剂行业的应用研究-高分子材料论文-化学论文

酚醛树脂在胶粘剂行业的应用研究-高分子材料论文-化学论文

酚醛树脂在胶粘剂行业的应用研究-高分子材料论文-化学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——胶粘剂论文(汇总8篇)之第四篇摘要:酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂, 是酚类与醛类在催化剂作用下聚合而成的高分子材料, 被应用于诸多行业。

用于胶粘剂行业中的酚醛树脂, 大部分为使用碱催化合成的苯酚-甲醛树脂, 也用聚乙烯醇缩醛、聚酰胺等改性, 提高酚醛树脂的韧性, 改善粘合力;用于生产耐候、耐热的木材制品时酚醛树脂胶粘。

烷基酚醛树脂主要应用领域是与氯丁橡胶、聚氨酯等配合使用。

关键词:胶粘剂,酚醛树脂,固化1872年德国化学家拜尔(A.Baeyer) 首先合成了酚醛树脂, 是第一个人工合成并工业化的高分子化合物, 至今使用有百年历史。

以酚类(苯酚、烷基酚等) 与醛类(甲醛为主) 在催化剂作用下缩聚而成的树脂, 催化工艺不同分别形成热塑性及热固性树脂。

酚醛树脂原料易得, 容易大规模工业化生产, 综合性能优异。

胶粘剂:通过界面的黏附和内聚力等作用, 能使两种或两种以上的制件或材料连接在一起的天然或合成的一类物质, 统称胶粘剂, 习惯上简称胶。

亦包括其他一些胶水、胶泥、胶膏等。

胶粘剂往往不是单一组成的物质, 一个胶粘剂中包括:粘结物质、固化剂、增韧剂、稀释剂、填料和改性剂等多种物质组成。

作为粘结物质, 可以分为无机胶粘剂和有机胶粘剂, 例如水玻璃、水泥、石膏均作为可以作为无机胶粘剂, 而以高分子材料为粘料的胶粘剂均属于有机胶粘剂。

在这其中的酚醛树脂作为最早的合成高分子, 在胶粘剂行业有着广泛用途, 如酚醛-聚乙烯醇缩醛、酚醛-聚酰胺、酚醛-环氧树脂、酚醛-氯丁胶、酚醛聚氨酯胶等类型, 在此, 我们对上述不同类型酚醛树脂胶粘剂的应用情况进行了简单调查。

1 酚醛树脂胶粘剂的应用研究1.1 木材制品用酚醛树脂胶粘剂木材制品用酚醛树脂胶粘剂使苯酚与甲醛在碱性条件下发生反应, 合成的水溶热固性甲阶初期树脂, 在受热或是催化条件下即可发生固化, 形成密实的交联网络。

酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展

酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展

酚醛树脂胶粘剂快速固化研究进展摘要:从酚醛树脂胶粘剂的合成催化剂选择、合成工艺改进、固化促进剂添加等几个方面树脂胶粘剂快速固化研究进展。

酚醛树脂固化后具有较好的胶合强度和优良的耐候性,是室外结构用胶合板等常用胶粘剂。

但一般酚醛树脂固化需要较高的温度、较大的压力和较长的时间,其固化条件比脲醛树脂要苛刻得多,这对于实际生产是很不利的。

降低酚醛树脂的固化温度,缩短固化时间具有以下意义:(1)避免过长时间的热压和过高的热压温度给人造板带来材积损失,提高产品性能;(2)降低设备投资与能源消耗;(3)保证产品质量,提高产品合格率;(4)提高生产效率。

为此,近年来国内外在酚醛树脂胶粘剂快速固化方面进行了很多研究,取得了很多成果。

本文综述了从催化剂选择、改进合成工艺等方面促进酚醛树脂胶粘剂快速固化的研究进展。

1 催化剂根据合成时酚和醛的摩尔比及介质的pH值不同,酚醛树脂分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂2种,木材工业常用的是热固性的,是在碱性条件下(碱性催化剂)合成的水溶性酚醛树脂。

1.1 常用催化剂在碱性催化剂(常用的有氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氢氧化钡等)作用下,苯酚的酚羟基电离成为负离子,促使酚核上的邻位和对位的活性增加,使酚的亲核性得到强化并与甲醛反应生成邻位或对位羟甲基酚,进一步生成多羟甲基酚。

然后,这些羟甲基酚与苯酚或彼此之间脱水缩聚,形成亚甲基键或亚甲基醚键,最后形成甲阶酚醛树脂[1]。

(1)氢氧化钠这是生产水溶性酚醛树脂最常用的强碱性催化剂。

氢氧化钠催化合成的酚醛树脂水溶性好,施工方便。

但氢氧化钠的强碱性会对胶的耐水性、介电性及胶接强度等[2]产生不良影响。

氢氧化钠的催化机理可能是生成螯合环[3],即可能生成了一种钠甲2醛络合物或甲醛酚2钠络合者比例约为1:1.07;另一方面还由于金属离子催化作用仍然存在,固化时金属离子在树脂中仍然能够自由行动,促进固化。

促进固化的效果与存在的金属离子的数量成正比。

改进型酚醛树脂交联剂的合成与成胶性能

改进型酚醛树脂交联剂的合成与成胶性能

改进型酚醛树脂交联剂的合成与成胶性能1.引言介绍酚醛树脂交联剂的应用及其缺陷,说明改进酚醛树脂交联剂的必要性和意义。

2.材料及方法介绍所采用的原材料和实验装置,详细说明改进酚醛树脂交联剂的合成方法。

3.结果与分析详细描述所合成的改进型酚醛树脂交联剂的物理和化学性质,同时进行成胶性能测试,比较其与传统酚醛树脂交联剂的差异。

4.讨论分析改进型酚醛树脂交联剂较传统酚醛树脂交联剂的优劣之处,并探讨该改进型交联剂对应用的可能性和可行性。

5.结论总结改进型酚醛树脂交联剂的合成及其成胶性能,指出其潜在的应用价值。

同时,提出下一步研究方向和工作重点。

1. 引言酚醛树脂交联剂是一种广泛应用于工业领域的重要化学物质,具有良好的耐高温、耐腐蚀、绝缘和机械强度等特性。

它被广泛用于制造电器、汽车、航空器、建筑材料和食品包装等领域,成为许多行业的基础材料之一。

然而,传统的酚醛树脂交联剂也存在一些固有的缺陷,例如其固化时间长、固化温度高、成胶性能不稳定等。

这些缺陷限制了其在某些领域的应用,同时也向我们提出了改进它的重要性。

因此,本论文旨在研究改进型酚醛树脂交联剂的合成及其成胶性能。

首先,本文将介绍所采用的材料和实验装置,描述改进酚醛树脂交联剂的合成方法,然后测试其物理和化学性质以及成胶性能,并与传统酚醛树脂交联剂进行对比分析。

接着,本文将讨论改进型酚醛树脂交联剂相对于传统酚醛树脂交联剂的优缺点,并探讨其应用的可能性和可行性。

最后,本文将总结改进型酚醛树脂交联剂的成果和潜力,并提出下一步研究方向和工作重点。

改进型酚醛树脂交联剂的研究和应用将大大推动工业和科技的发展,并为制造业提供更高效和优质的基础材料,为社会和人类做出更大的贡献。

2. 材料及方法2.1 材料在改进酚醛树脂交联剂的合成中,所需原材料主要包括酚、甲醛、硫酸、氢氧化钠、乙醛、聚乙二醇等。

其中,酚作为酚醛树脂交联剂中的主要成分,通常采用优质苯酚或萘酚。

甲醛是一种重要的醛类试剂,在酚醛树脂交联剂中被用于固化过程中的反应中。

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酚醛树脂胶粘剂
摘要:综述了酚醛树脂的性状、合成原理及工艺,和其作胶粘剂的主要性能,一些应用和发展趋势。

Abstract: a review of the phenolic resin properties, synthesis principle and process, and its main performance as adhesive, some applications anddevelopment trend.
关键字:酚醛树脂胶粘剂应用发展
一、概述
酚醛树脂(Phenolic resins/PF)是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而成的合成树脂在加入添加剂后而制得的高聚物。

生产酚醛树脂,根据所采用原料反应官能度、酚与醛的摩尔比及合成反应催化剂的不同又分为热塑性(Novolaks)和热固性酚醛树脂(Resoles)两大类产品,前者在无固化剂促进下具有热可塑性,后者则不需固化剂也具有自固化特性(甚至于常温环境)。

酚醛树脂耐磨性好,绝缘性、耐热性、耐蚀性也都很好。

其缺点是脆,不耐碱。

由于填料不同,这类塑料的性能可以变化很大。

酚醛塑料广泛用于制作各种电信器材和电木制品,如插头、开关、电话机、仪表盒等。

在日用工业中可做各种用具,但注意不宜做装食物的器皿。

二、酚醛树脂的基本特点
酚醛树脂属于高分子化合物,分子量有几百到几千甚至上万不等,根据树脂的类型有所分别。

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。

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。

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。

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,乙二醇和各种碳氢化合物。

三、酚醛树脂胶粘剂的制备
酚醛树脂胶粘剂(PF)是木材工业中使用的主要胶种之一,其用量仅次于脲醛树脂胶粘剂,具有胶合强度高、耐水、耐热、耐久等优点,在生产耐水、耐候性室外级人造板中具有独特的地位。

(一)合成原料
酚醛树脂泛指酚(苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等)与醛(甲醛、乙醛、糠醛等)合成的树脂,其中以苯酚与甲醛合成的苯酚甲醛树脂最为重要,它的产量占酚醛类树脂的首位,应用也最为广泛,故本论文重点以苯酚甲醛树脂为代表。

合成反应的催化剂有酸、碱两大类,前者多用盐酸、草酸,有时也用磷酸、硫酸等其他酸;后者多用氨水、氢氧化钠,有时也用氢氧化钡、苯胺等作为辅助催化剂。

此外还有用酶、其他有机酸作为催化剂的报道。

(二)合成反应
酚醛树脂的合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。

即:
①加成反应
OH CH HC O HO CH 2OH
②缩合及缩聚反应 OH
CH
2
OH OH CH 2
OH OH
CH 2OH
HO 2,4'-二羟基二苯基甲烷2,2'-二羟基二苯基甲烷
HO CH 2OH OH
HO CH 2
OH
4,4'-二羟基二苯基甲烷
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分离而加以研究。

研究发现,认为影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主要因素为:
原料的化学结构;酚和醛的摩尔比;反应介质的酸、碱性;生产操作方法。

(三)固化反应
固化的意义
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,具有可溶、可熔性,使其便于浸渍填充,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,也便用于黏结剂、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应用领域。

然而,酚醛树脂只有在形成交联网状(体型)结构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。

热塑性(Novolaks)树脂的结构,一般可表示为:
OH
CH2OH
CH2
OH
n
n一般为4到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。

工业上视应用领域的不同而控制掌握n的大小,也就是分子量的大小。

三、酚醛树脂胶黏剂的应用及发展
1)应用
1.耐火材料
酚醛树脂由于其自身的特性,已成为生产定形和不定形以及浸渍耐火材料领域的最佳选择。

酚醛树脂在相对低的温度下可以固化,形成高交联聚合物的结构,使之具有强度高,尺寸稳定,性能好的特点,在热分解过程中,残碳率高达4 O~60%。

而以酚醛树脂粘结剂生产的干式料、镁钙砖及高档异型耐火材料将有很大发展。

2.铸造覆膜砂
酚醛树脂覆膜砂主要用于生产尺寸精度高或表面光洁度好及内部构造复杂的铸件,用于汽车、精密机床、压缩机、集装箱、造船等行业。

由于其成型快、强度高、烧焦后易溃散等特点,为铸造行业所推荐,特别是在汽车、集装箱等行业有很好的发展前景。

今后酚醛覆膜砂在油田压裂砂、大型铸件砂及新合金领域的发展潜力极大。

3.木材粘结剂
在木材粘结领域,酚醛树脂胶粘剂一直在三醛胶中占据重要地位。

低酚、低醛、快固化的环保型酚醛树脂将有很大的发展空间。

2)酚醛树脂胶黏剂发展趋势
1.铸造材料铸造业的型砂粘合剂,自国内大量改用酚醛树脂后,明显改善了铸造工艺,铸件质量也得到了明显提高。

目前,铸造用酚醛树脂的消费正以年均 15%的速度增长。

2.绝缘耐火材料酚醛树脂仍将是绝热隔音材料中的首选黏结剂,加上酚醛泡沫塑料作为新的绝热隔音材料的使用,酚醛树脂胶黏剂在涂覆磨具领域会有较大的需求。

3.今后的发展方向主要有:(1)研制用于SMC、拉挤等高活性酚醛树脂,并开发 SMC体系(包括固化、增稠系统及反应机理);(2)研究玻璃纤维、碳纤维、芳纶、混杂纤维的复合技术及工艺;(3)开发在建筑、交通运输、采矿等方面的应用。

四、结语
近年来,随着对酚醛树脂研究的更加深入,使得酚醛树脂的许多性能得到改善,也使得酚醛树脂胶粘剂的应用范围更加广泛。

相信人们对酚醛树脂胶粘剂改性的不断深入,相应的改性品种也会层出不穷,从而使得酚醛树脂胶粘剂的应用
领域不断得到扩展。

五、参考文献
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