酚醛树脂问答
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2.4 热塑性树脂
• 热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的 有机高分子化合物。
• 这一类树脂的特点是遇热软化或熔融而处 于可塑性状态，冷却后又变坚硬，而且这 一过程可以反复进行。
热塑性树脂
典型代表性热塑性树脂如聚烯烃、氟树 脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、 聚丙烯-丁二烯-苯乙烯、聚苯乙烯-丙烯腈 等。
热塑性树脂
这类塑料虽有许多优点，但仍有不少不 足之处，如强度、硬度、耐热性、尺寸精 度等较低，热膨胀系数较大，力学性能受 温度影响较大，蠕变、冷流、耐负荷变形 较大等。
热塑性树脂
用玻璃纤维增强热塑性树脂而制得的 热塑性玻璃纤维增强复合材料，不仅可使 上述缺点得到不同程度的改善，还可使某 些性能达到或超过热固性玻璃纤维增强复 合材料的水平，而且仍可以用一般注射方 法成型。纤维的含量通常在20%～40%。
三、酚醛树脂的性能特点
• 密度低，强度较高，具有很高的热强度。 • 价格低廉。 • 工艺性能好，有甲、乙、丙三个阶段，生
产的调节和控制较方便。 • 耐火焰性好。 • 有较好的电性能。
四、酚醛树脂的应用
• 电绝缘材料 • 制备复合材料 • 用于隔热，耐高温 • 制备发泡蜂窝材料 • 胶粘剂
火箭
• 运载火箭是由多级火箭组成的航天运输工 具，是星际间航行的唯一交通员。因为它 靠自身携带的燃料产生的喷气反作用力飞 行，而不是像气球要靠空气的浮力，飞机 要靠空气的升力飞行，有没有空气对它来 讲无所谓，没有空气时它受到的阻力小， 飞起来反而更“惬意”。所以，到没有空 气的宇宙空间去，非它莫属。
的耐热性、尺寸稳定性、抗蠕变、尺寸公 差小。
1、热固性酚醛树脂
原料：苯酚和甲醛 条件：甲醛过量
以碱为催化剂 特点：含有羟甲基结构，可自固化
酚醛树脂
1.酚醛树脂就是一类由酚类化合物与醛类化合物缩聚而成，其中以苯酚与甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要。
2、酚醛树脂的历史1872年，德国化学家拜耳（A. Baeyer）首先发现酚和醛在酸的存在下可以缩合得到无定形棕红色的不可处理的树枝壮产物，但未开展研究；1902年，布卢默（L. Blumer）用酒石酸135份作催化剂，得到了第一个商业化酚醛树脂，命名为Laccain，但没有形成工业化规模; 1905~1907年，酚醛树脂创始人美国科学家巴克兰（Baekeland）对酚醛树脂进行了系统而广泛的研究，于1909年提出了关于酚醛树脂“加压、加热”固化的专利，实现了酚醛树脂的实用化，有人提议将此年定为酚醛树脂元年（或合成高分子元年）。
3、酚醛树脂的特性原料价格便宜，生产工艺简单而成熟，制造及加工设备投资少，成型加工容易；树脂既可混入无机填料或有机填料做成膜塑料，也可浸渍织物制层压制品，还可以发泡； 制品尺寸稳定；耐热、耐燃，可自灭，电绝缘性能好，但耐电弧性差； 化学稳定性好，耐酸性强，但不耐碱。
4.酚醛树脂的分类由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂，它包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。
5.热塑性酚醛树脂的制备线性酚醛树脂是甲醛和苯酚以0.75-0.85:1的摩尔比聚合得到的，常以草酸或硫酸作催化剂，加热回流2-4h ，聚合反应就可以完成。
催化剂的用量为每100份苯酚加1-2份草酸或不足1份的硫酸。
由于加入甲醛的量少，只能生成低分子量线性聚合物。
反应混合物在高温脱水、冷却后粉碎，混入5%-15%的六亚甲基四胺，加热即迅速发生交联。
本实验采用酸催化，其反应机理及方程式如下：CHO H +CH HHO+OHCH 2OHOHH 2COHCHH O OH+n nOHH 2Cnn +H 2O（在酸性催化剂存在下，甲醛与过量的苯酚（其摩尔比约为6：7或5：6）反应生成热塑性酚醛树脂，其反应过程如下：苯酚和甲醛之间首先发生加成反应得一羟甲基苯酚：在酸性介质条件下，一羟甲基苯酚很活泼，它很快与另一苯酚分子上的邻、对位的氢原子发生脱水反应（缩合反应），以次甲基桥连接起来：因为反应可以发生在邻位和对位，故产物是各种不同位置的异构体的混合物，它们还可以继续与甲醛和苯酚反应。
酚醛树脂在涂附磨具应用中的几个问题
酚醛树脂在涂附磨具应用中的几个问题酚醛树脂在涂附磨具应用中的几个问题众所周知，酚醛树脂是最早工业化的合成树脂，从1872年德国化学家拜耳发现酚与醛的缩合反应至今，经过一百多年的研究和发展，成为当今最重要的三大合成树脂之一。
由于它原料易得，台成方便，再加上苯酚、甲醛的活性较大，可以发生许多化学反应，产生许多不同结构、不同性能的酚醛树脂，从而满足不同的使用要求。
不仅广泛应用于塑料、膜压制品、胶粘剂、涂料、绝缘材料等传统行业，而且作为瞬时耐高温和烧蚀的复合材料，用于航天工业和军事工业(空间飞行器、火箭、导弹等)。
酚醛树脂可根据其加热过程中有无化学反应分为热塑性和热固性树脂，又根据树脂的特性，分为水溶性和溶剂型酚醛树脂，而涂附磨具用的胶粘剂是用碱作催化剂而制备的水溶性热固性酚醛树脂。
随着苯酚与甲醛的配比以及催化剂的不同，可以制备出不同性能的树脂．以满足涂附磨具不同工序的各种要求。
1.酚醛树脂的特性合成树脂在除附磨具用粘结剂中占有主导的地位，而水溶性热固化酚醛树脂在各种树脂中占有绝对的地位，尤其是在高档涂附磨具的制造中占有80％以上的用量，这是由于它具有一系列独有的特性：①原材料价格便宜，生产制造工艺简单而成熟，具有很高的性价比；②刚性大，耐热性高，这是因为酚醛树脂由大量苯环组成，且交联成体型网络结构；③极性大，粘结力强，酚醛树脂固化后坚硬耐磨、机械强度高，与磨料和基材有超强的粘结力，甚至与金属都具有较好的粘结性能；④耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌、耐老化，制成的磨具可以在多种介质和气候下工作；⑤与多种填料和胶乳混溶性良好，与磨料和基材的浸润性好；⑥热固性树脂，不需添加固化剂和促进剂，操作简单，具有很好的可操作性。
当然，酚醛树脂也有缺陷：①固化周期长，固化温度高；②树脂固化后脆性人，剥离强度低；③固化时易起泡，固化后颜色变深，不能生产色洋鲜艳的磨具：④干燥同化时，游离有害气体挥发，对人体和环境有一定的危害；⑤储存周期有限，尤其受储存温度的影响较大。
酚醛树脂及其应用
酚醛树脂及其应用酚醛树脂啊，这可是个很有趣的东西呢！一、酚醛树脂是什么酚醛树脂就是由酚类和醛类在一定条件下缩聚而成的高分子化合物。
它就像是化学世界里的一个小魔法师变出来的神奇物质。
酚类和醛类就像是两个小伙伴，手拉手，然后越聚越多，就形成了酚醛树脂这个大分子。
二、酚醛树脂的特性1. 它的机械强度还不错呢。
就好比是一个小小的坚强战士，能够承受一定的压力和拉力，在很多需要坚固材料的地方都能派上用场。
2. 酚醛树脂还很耐热。
就像一个不怕热的小火龙，在高温环境下也不会轻易变形或者被破坏，这一点在一些高温作业的环境里可太重要啦。
3. 它的绝缘性也很好。
就像一个小小的绝缘卫士，把电啊什么的都挡在外面，在电器元件的制造方面有很大的用途。
三、酚醛树脂的应用1. 在建筑行业的应用可以用来制作各种建筑板材，像那种复合板之类的。
这些板材有酚醛树脂的加持，就会更加坚固耐用，而且还能起到一定的防火作用呢。
想象一下，我们住的房子里有这些酚醛树脂做成的板材，就像有了一个隐形的保护罩。
2. 在电子行业的应用由于它的绝缘性好，所以可以用来制作电子元件的外壳或者电路板的基板等。
就像是给电子元件穿上了一件绝缘的小衣服，让它们能够安全地工作。
3. 在汽车制造行业的应用汽车里面也有酚醛树脂的身影哦。
比如汽车的内饰部件，像仪表盘什么的，用酚醛树脂制作既美观又耐用，还能减少在车内因为高温而产生异味的情况呢。
4. 在航空航天领域的应用航空航天可是要求很高的领域，酚醛树脂的耐热和高强度的特性就发挥作用啦。
可以用来制作一些航空航天设备的零部件，保证在极端的环境下也能正常工作。
概括来说，酚醛树脂虽然是个化学产物，但是它在我们生活的很多方面都默默地发挥着重要的作用，就像一个幕后英雄一样呢。
酚醛树脂有关常识介绍和酚醛树脂的应用
酚醛树脂有关知识介绍和酚醛树脂的应用中国耐材之窗网 [耐火原料] 2011年3月30日一、酚醛树脂介绍 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。
酚醛树脂的共混改性
• 2.然后再与酚醛树脂及其他配合剂辊压混炼成片后 • 3.粉碎，即得丁腈改性酚醛塑料粉。
• 目前，丁腈胶已有粉状及液态等多种类型，在共混 工艺和共混物性能方面均有一些新的发现。利用粉 状丁腈胶可以不经塑炼而直接与酚醛树脂粉及其他 配合剂在普通塑料用高速捏合机中干混。干混过程， 由于高速剪切作用，物料温度会自然上升，也可借 助高速捏合机的夹套加热或冷却来控制温度。总之， 一定的捏合温度是必须的，因为温度可以促进酚醛 树脂由甲阶段向乙阶段转化，也可以促进物料的混 合。不过，在捏合机中切勿使物料温度超过酚醛树 脂软化点，否则将造成物料之间粘连成团块，以致 搅拌电机负荷过大，使设备受损以及无法卸料。
• 共聚反应的研究表明，当丁腈橡胶的用量为2%使， 酚醛树脂的冲击强度可提高100%，当进一步增加丁 腈橡胶的用量时会进一步增加材料的冲击强度。
• 综上所述，随着社会的进步，随着各学科的不断融 合，人们对酚醛树脂的认识不断深入，从而是酚醛 树脂的应用越来越广泛，同时，由于可利用的酚醛 树脂改性的原料越来越多，使得酚醛树脂的改性研 究越来越广泛，相应的改性品种层出不，性能穷异 彩纷呈，这样也加速酚醛树脂应用领域的不断扩展。 因此，可以说这一最古老的人工合成高分子的生命 力正旺盛！
• 若同时使橡胶硫化，则导致极复杂而又强固的网状 结构的生成。此种共混物中，橡胶含量增加，冲击 强度提高，但软化点、尺寸稳定性及耐水性下降， 所以要根据其应用范围而选择恰当的共混比。用丁 腈橡胶改性酚醛树脂，其一个重要目的是提高酚醛 树脂的热分解温度，以便用于耐高温复合材料的生 产。
有机硅改性酚醛树脂
• 改性目的：1.改进脆性或其他 物理性能（耐水性， 耐碱性，机械性能等）
什么是酚醛树脂，酚醛树脂有哪些分类？
什么是酚醛树脂，酚醛树脂有哪些分类？酚醛树脂(phenolicresins)是一种以酚类化合物(苯酚、甲酚、壬基酚、芳烷基酚、腰果酚、辛基酚、双酚A、二甲酚或几种酚的混合物)与醛类化合物(甲醛、乙醛、糠醛或几种醛类的混合物)经加成反应和缩聚反应而制得的一大类合成树脂。
酚醛树脂酚醛树脂的报道始于19世纪70年代，由化学家拜尔首次合成。
随后，经过不断的研究和改进，于1909年由美国科学家L.H.bacheland开发了具有应用价值的酚醛树脂体系，并成立了巴克兰公司，率先实现在工业上生产酚醛树脂。
与一般高分子化合物一样，酚醛树脂具有高分子化合物的基本特性，如分子量大、分子结构多样性、固化特性和裂解炭化特性等。
此外，由于其特有的化学结构和大分子交联网状结构，又使其具有优良的粘附性、耐热性、抗烧蚀性和阻燃性。
因此，酚醛树脂在模塑料、造型材料、隔热材料、隔音材料、涂料、封装材料和耐火材料等领域得到了广泛应用。
1、酚醛树脂的合成酚醛树脂所用原料多种多样，其类别及性能也有所不同。
目前工业应用最广的主要是以苯酚和甲醛为原料经过加成和缩聚两个反应过程合成的苯酚甲醛树脂。
苯酚和甲醛的结构式如图1，由于苯酚分子在苯环上存在一个羟基，其邻位和对位上的氢原子具有较高的活性，使得苯酚分子中含有3个活性官能团，在加热和催化条件下，苯环邻位和对位上的活性氢原子极易与苯环脱离，并与甲醛分子中的活性羰基发生加成反应形成羟甲基化苯酚，因此加成反应主要为苯环邻位和对位上的羟甲基化过程;随着反应进一步进行，生成的羟甲基化苯酚由于具有较高的活性，可与苯酚分子中的活性氢原子发生脱水缩合，在羟甲基苯酚和苯酚之间形成次甲基桥将其链接起来，通过缩合过程的不断重复最终形成链状的大分子化合物，因此缩聚反应主要为羟甲基苯酚和苯酚之间脱水缩合过程。
图1苯酚(a)与甲醛(b)的结构式根据不同材料的使用要求，可通过改变酚醛树脂的合成工艺条件(如P/F比、催化剂类型及含量、体系pH值、反应温度、反应压力以及反应时间)来控制加成和缩聚反应的反应过程及速度，以得到不同分子结构、粘度、固含量以及残碳率的树脂。
酚醛树脂
O
HOCH2
+
醛
O
OH
树
CH2
HOCH2
H
脂
OH
生
O
OH
成
CH2
原
HOCH2
理 •随着反应温度升高，反应时间
延长，最后将生成高度交联的
+ H2O
体型结构。
(1)
OH HOCH2
OH O
CH2 CH2OH
OH
O
OH
CH2
+ H2O + CH2O (2)
酚醛树脂的合成
•反应特点：
热 •1、碱性介质中，各种羟甲基酚都稳定，加成反应快，缩合反应慢。
酚醛树脂
一.什么是酚醛树脂 二.酚醛树脂的合成 三.酚醛树脂分类 四.酚醛树脂的应用
目录
什么
是
酚醛树脂
酚醛树脂,简称PF树脂，酚类化合物与醛类化
合物缩聚而得的树脂为酚醛树脂。
酚醛树脂涂料 酚醛纤维 酚醛胶黏剂
什么是酚醛树脂
酚醛泡沫 其他
酚醛压塑粉 隔热保温材料
什么是酚醛树脂
什么是酚醛树脂
酚醛树脂,简称PF树脂，酚类化
性 •产物结构可简写为
酚
醛
OH
OH OH
树
脂 生 成 原
(n+1)
+ nHCHO
•2、放热反应；
CH2
+ nH2O
n
•3、产物平均相对分子量600～700 ，平均含2～10个核体。
•4、n 值越大，分支结构越多； n一般为4～12，其数值大小与反应物 中苯酚的过量程度有关。
理 •5、苯酚含量越少，在邻、对位上都反应的可能性越大，使分支结构
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1.为什么叫水溶性酚醛树脂？
所谓水溶性酚醛树脂，即为可溶于水的酚醛树脂。
苯酚和甲醛在碱性条件下生成酚醛树脂，是逐渐一个逐步的过程，分为三个阶段，开始生成的液态物是可溶于酒精、丙酮和碱性水溶液的树脂，叫做甲阶树脂。
继续加热后，生成粘稠状的液体，冷却后成为脆性固体，能部分溶于酒精、丙酮，但不溶于碱性水溶液。
它叫乙阶树脂（固体受热能软化）。
再继续加热，才生成不溶不熔的体型树脂，叫做丙阶树脂。
在课堂教学实验中制备，由于加热的时间不够，一般生成乙阶树脂。
而我们所说的水溶性树脂就是指的甲阶树脂，此类树脂分子量一般较低，并存在可进一步反应的亲水性羟甲基，水溶性好。
2.酚醛树脂固化时加固化剂吗？为什么？
热固性酚醛树脂可加固化剂，也可不加固化剂，加入固化剂可加速固化，不加固化剂在高温下亦可固化；热塑性酚醛树脂一定要加入固化剂方可固化。
1，在碱性的条件下反应可制得热固性酚醛树脂。
树脂为甲阶树脂，含有可以进一步反应的羟甲基活性基团，所以在加热的条件下就可交联固化，或者加入固化剂实现快速固化。
1，在酸性的条件下反应可制得热塑性酚醛树脂。
树脂为乙阶树脂，需要加入固化剂才可反应形成体型树脂。
3.原材料是什么？来源？
主要的原料是苯酚和甲醛，此外，酚类还有甲酚、二甲酚、多元酚、乙基苯酚、苯基苯酚、丁基苯酚、戊基苯酚、双酚A、间苯二酚等；醛类还有乙醛、多聚甲醛、糠醛。
苯酚来源：化学合成，苯与丙烯反应得到
甲醛来源：甲醇氧化
4.产品固含量有多高？
根据应用要求，固含量在10%-100%的树脂产品均可生产。
5.固化过程会不会有气泡，怎么解决？
固化过程会产生气泡，因为水溶树脂中含有水，高温下固化，部分水在树脂中易气化，产生气泡。
解决方法：程序升温，逐步固化。