樹脂酚
⑴ 電木的酚醛樹脂
酚類和醛類的縮聚產物通稱為酚醛樹脂,一般常指由苯酚和甲醛經縮聚反應而得的合成樹脂,它是最早合成的一類熱固性樹脂。
酚醛樹脂雖然是最老的一類熱固性樹脂,但由於它原料易得,合成方便,以及酚醛樹脂具有良好的機械強度和耐熱性能,尤其具有突出的瞬時耐高溫燒蝕性能,而且樹脂本身又有廣泛改性的餘地,所以酚醛樹脂仍廣泛用於製造玻璃纖維增強塑料、碳纖維增強塑料等復合材料。酚醛樹脂復合材料尤其在宇航工業方面(空間飛行器、火箭、導彈等)作為瞬時耐高溫和燒蝕的結構材料有著非常重要的用途。
酚醛樹脂的合成和固化過程完全遵循體型縮聚反應的規律。控制不同的合成條件(如酚和醛的比例,所用催化劑的類型等),可以得到兩類不同的酚醛樹脂:一類稱為熱固性酚醛樹脂,它是一種含有可進一步反應的羥甲基活性基團的樹脂,如果合成時不加控制,則會使體型縮聚反應一直進行至形成不熔、不溶的具有三向網路結構的固化樹脂,因此這類樹脂又稱為一階樹脂;另一類稱為熱塑性酚醛樹脂,它是線型樹脂,在合成過程中不會形成三向網路結構,在進一步的固化過程中必須加入固化劑,這類樹脂又稱為二階樹脂。這兩類樹脂的合成和固化原理並不相同,樹脂的分子結構也不同。
改性酚醛樹脂
酚醛樹脂改性的目的主要是改進它脆性或其它物理性能,提高它對纖維增強材料的粘結性能並改善復合材料的成型工藝條件等。改性一般通過下列途徑:
①封鎖酚羥基。酚醛樹脂的酚羥基在樹脂製造過程中一般不參加化學反應。在樹脂分子鏈中留下的酚羥基容易吸水,使固化製品的電性能、耐鹼性和力學性能下降。同時酚羥基易在熱或紫外光作用下生成醌或其它結構,造成顏色的不均勻變化。
②引進其它組分。引進與酚醛樹脂發生化學反應或與它相容性較好的組分,分隔或包圍羥基,從而達到改變固化速度,降低吸水性的目的。引進其它的高分子組分,則可兼具兩種高分子材料的優點。
1、聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂 工業上應用得最多的是用聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂,它可提高樹脂對玻璃纖維的粘結力,改善酚醛樹脂的脆性,增加復合材料的力學強度,降低固化速率從而有利於降低成型壓力。用作改性的酚醛樹脂通常是用氨水或氧化鎂作催化劑合成的苯酚甲醛樹脂。用作改性的聚乙烯醇縮醛是一個含有不同比例的羥基、縮醛基及乙醯基側鏈的高聚物,其性質取決於:①聚乙烯醇縮醛的分子量;②聚乙烯醇縮醛分子鏈中羥基、乙醯基和縮醛基的相對含量;③所用醛的化學結構。由於聚乙烯醇縮醛的加入,使樹脂混合物中酚醛樹脂的濃度相應降低,減慢了樹脂的固化速率,使低壓成型成為可能,但製品的耐熱性有所降低。
2、聚醯胺改性酚醛樹脂 經聚醯胺改性的酚醛樹脂提高了酚醛樹脂的沖擊韌性和粘結性,並改善了樹脂的流動性,仍保持酚醛樹脂優點。用作改性的聚醯胺是一類羥甲基聚醯胺,利用羥甲基或活潑氫在合成樹脂過程中或在樹脂固化過程中發生反應形成化學鍵而達到改性的目的。
3、環氧改性酚醛樹脂 用40%的一階熱固性酚醛樹脂和60%的二酚基丙烷型環氧樹脂混合物製成的復合材料可以兼具兩種樹脂的優點,改善它們各自的缺點,從而達到改性的目的。這種混合物具有環氧樹脂優良的粘結性,改進了酚醛樹脂的脆性,同時具有酚醛樹脂優良的耐熱性,改進了環氧樹脂耐熱性較差的缺點。這種改性是通過酚醛樹脂中的羥甲基與環氧樹脂中的羥基及環氧基進行化學反應,以及酚醛樹脂中的酚羥基與環氧樹脂中的環氧基進行化學反應,最後交聯成復雜的體型結構來達到的。
4、有機硅改性酚醛樹脂 有機硅樹脂具有優良的耐熱性和耐潮性。可以通過使用有機硅單體線性酚醛樹脂中的酚羥基或羥甲基發生反應來改進酚醛樹脂的耐熱性和耐水性。
採用不同的有機硅單體或其混合單體與酚醛樹脂改性,可得不同性能的改性酚醋樹脂,具有廣泛的選擇性。用有機硅改性酚醛樹脂制備的復合材料可在200~260℃下工作應用相當時間,並可作為瞬時耐高溫材料,用作火箭、導彈等燒蝕材料。
5、硼改性酚醛樹脂 由於在酚醛樹脂的分子結構中引入了無機的硼元素,硼酚醛樹脂比酚醛樹脂的耐熱性,瞬時耐高溫性能和力學性能更為優良。硼改性酚醛樹脂的耐熱性、瞬時耐高溫性、耐燒蝕性比普通酚醛樹脂好得多。它們多用於火箭、導彈和空間飛行器等空間技術領域作為優良的耐燒蝕材料。
6、二甲苯改性酚醛樹脂 二甲苯改性酚醛樹脂是在酚醛樹脂的分子結構中引入疏水性結構的二甲苯環,由此改性後的酚醛樹脂的耐水性、耐鹼性、耐熱性及電絕緣性能得到改善。
7、二苯醚甲醛樹脂 二苯醚甲醛樹脂是用二苯醚代替苯酚和甲醛縮聚而成的,二苯醚甲醛樹脂的玻璃纖維增強復合材料具有優良的耐熱性能,可用作H級絕緣材料,它還具有良好的耐輻射性能,吸濕性也很低。
⑵ 酚醛樹脂的結構式
酚醛樹脂
酚醛樹脂是指酚與醛在酸性或鹼性催化劑存在下縮聚而成的樹脂性聚合物的總稱。通常指的是從苯酚或其同系物 (如甲酚、二甲酚等) 與甲醛縮合得到的樹脂。按所用原料的種類和配比以及催化劑類型的不同,可分為熱塑性和熱固性兩類樹脂。熱塑性酚醛樹脂,是線性樹脂,受熱時僅熔化,而不能變為不溶不熔狀態,但加入固化劑 (如六次甲基四胺) 後則能轉變為熱固性。它以二官能或三官能酚為原料,在酸性溶液中和酚的摩爾用量大於醛的摩爾用量時生成的。熱固性酚醛樹脂是高度網狀聚合物,受熱時變為不溶不熔狀態。它以三官能的酚為原料,在鹼性溶液中和醛過量的情況下生成的。酚醛樹脂耐熱、耐酸和耐鹼。用以制粘合劑、塗料、耐酸膠泥和酚醛塑料等。
【產品特性】
酚醛樹脂制備所用的酚有苯酚、甲酚、二甲酚、間苯二酚,常用苯酚; 醛類則有甲醛、糠醛等。以苯酚一甲醛樹脂最為重要。根據催化劑的酸鹼性以及酚與醛的配比不同,所得產物的結構、性能有很大差異,因而使用方法也不同。如採用酸性催化劑,且酚過量,得到的是可溶可熔的線型酚醛樹脂,用以製造酚醛模塑粉(俗稱電木粉)。配製模塑粉時必須加入適量填充劑、潤滑劑、著色劑、固化劑,此為二步法。如用鹼性催化劑,且甲醛過量,控制分子量為300~700,可獲得溶於有機溶劑的樹脂,使用時不必添加固化劑,只要加熱即可轉變為熱固性塑料,所以稱為一步法。酚醛層壓樹脂、粘合樹脂、鑄型樹脂都由一步法製得。
酚醛樹脂是熱固性樹脂的最大品種,與其他熱固性樹脂相比,酚醛樹脂的優點: ①固化時不需要加入催化劑、促進劑,只需加熱、加壓。② 固化後密度比聚酯樹脂小,機械強度、耐化學腐蝕及耐濕性良好。③熱強度高,變形傾向小。缺點是: 脆性大,顏色深,固化速度慢,貯存期短,加工成型壓力高。
⑶ 熱固性酚醛樹脂的反應原理是什麼
熱固性酚醛樹脂的反應原理是什麼? 熱固性酚醛樹脂的制備過程分為三個階段。 (1)甲階酚醛樹脂酚和醛的反應是很復雜的,苯酚分子中酚羥基的對位和兩個鄰位(官能度等於3)的氫都能和甲醛(官能度等於2)反應,生成各種羥甲基酚的異構體。所生成的羥甲基酚異構體,除了能繼續和苯酚反應外,也可以與甲醛反應生成多羥基甲基酚。 上述各種羥甲基酚能相互反應,也能和酚、醛反應,生成甲階酚醛樹脂,此外,甲階還可能存在醚鍵結構,這是由於兩個酚醇間的兩個羥甲基縮聚反應。甲階的樹脂是線型結構,可用如下典型式表示。 甲階酚醛樹脂易溶於乙醇、丙酮等有機溶劑中,加熱時能熔融,具有熱塑性,這種狀態的樹脂又稱可溶(熔)性樹脂,可以改性劑配製改性酚醛樹脂膠黏劑。 (2)乙階酚醛樹脂將初期酚醛樹脂加熱至115〜14℃。可以進一步縮聚得到中間酚醛樹脂。這種樹脂的相對分子質量約為1000左右,聚合度為6〜7。它是不溶(熔)的高分子物質和一些游離酚及羥甲基酚的混合物。這種樹脂像彈性的高分子一樣,可拉成長絲,但冷卻後變成脆性的物質,僅能部分地溶解在丙酮及醇類溶劑中,其餘的樹脂溶脹。 (3)丙階酚醛樹脂中期酚醛樹脂繼續加熱縮合,反應物中羥基全部作用完,此時分子結構為網狀的最終產品,即丙階酚醛樹脂,達到不溶(熔)的硬化階段。丙階樹脂究竟是什麼結構,現在尚無定論,一般認為是因為生成了三面交聯的體型大分子,如 但也有人認為並非如此,因為酚醛樹脂的分子是很僵硬的,其僵硬性妨礙了生成深度的交聯,其所以不能熔化是因為分子在達到熔點以前就發生了熱分解的緣故。
⑷ 熱芯盒樹脂酚醛的好用還是呋喃的好用
熱芯盒酚醛樹脂、熱芯盒呋喃樹脂系列由樹脂和固化劑兩個組份組成,它具有:
一、特點
1.專XYR-I、XYR-Ⅱ是中、低氮熱屬芯盒酚醛樹脂,特點是砂芯強度很高,成本僅為覆膜砂的4-50%。
2.XYR3~7是熱芯盒呋喃樹脂,特點是固化快、強度高、加入量少。
各有特點,需要根據實際情況選擇
⑸ 苯酚樹脂的用途是什麼
膠水
泡沫等!
⑹ 工業生產酚醛樹脂苯酚濃度是多少
酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物,市場銷售往往加版著色劑而呈紅、黃權、黑、綠、棕、藍等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱鹼,遇強酸發生分解,遇強鹼發生腐蝕。不溶於水,溶於丙酮、酒精等有機溶劑中。苯酚醛或其衍生物縮聚而得。
合成原理
1 加成反應
在適當條件下,一元羥甲基苯酚繼續進行加成反應,就可生成二元及多元羥甲基苯酚:
2 縮合及縮聚反應
縮合及縮聚反應,隨反應條件的不同可以發生在羥甲基苯酚與苯酚分子之間,也可發生在各個羥甲基苯酚分子之間。
縮合反應不斷進行的結果是縮聚形成一定分子量的酚醛樹脂,由於縮聚反應具有逐步的特點,中間產物相當穩定因而能夠分離而加以研究。
⑺ 什麼是醛酚樹脂
酚類和醛類的縮聚產物通稱為酚醛樹脂,一般常指由苯酚和甲醛經縮聚反應而得的合成樹脂,它是最早合成的一類熱固性樹脂。
⑻ 酚醛樹脂有多少種類,酚醛樹脂有毒嗎
酚醛樹脂有多少種類以及酚醛樹脂是否有毒,酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物,市場銷售往往加著色劑而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱鹼,遇強酸發生分解,遇強鹼發生腐蝕。不溶於水,溶於丙酮、酒精等有機溶劑中。苯酚醛或其衍生物縮聚而得。
酚醛樹脂
酚醛樹脂有多少種類
酚醛樹脂是由酚(苯酚、甲酚、二甲酚、問苯二酚等)與醛(甲醛、乙醛、糠醛等)在酸性或鹼性催化劑存在下作用所生成的縮聚物。酚醛樹脂除用於膠黏劑外,尚有許多重要用途。用不同的酚和甲醛及兩者不同配比、催化劑,可製得不同性質和用途的酚醛樹脂產品。
就酚醛樹脂而言,通過控制酚與醛的摩爾比及酚的官能度,以及催化劑的類型(酸性或鹼性),可製得熱塑性和熱固性酚醛樹脂。熱固性酚醛樹脂又稱可溶酚醛樹脂或稱一階酚醛樹脂、Resol酚醛樹脂或甲階樹脂,它是一種含有可進一步反應的羥甲基活性基團的樹脂,該樹脂在加熱或在酸性條件下就可交聯固化。如果合成反應不加控制,則會使縮聚反應一直進行至形成不溶不熔的具有三向網路結構的樹脂。用於膠黏劑的主要是熱固性酚醛樹脂。另一類稱為熱塑性酚醛樹脂,又稱線型酚醛樹脂、二階酚醛樹脂、Novolac樹脂或乙階樹脂,該樹脂要加入固化劑如六亞甲基四胺後才可反應形成具有三向網路結構的固化樹脂。
膠黏劑用酚醛樹脂的相對分子質量在700~1000左右。它分為線型酚醛樹脂和甲階酚醛樹脂。線型酚醛樹脂是在酸性催化劑作用下制備的,使用時加入六亞甲基四胺、甲醛等固化劑,在加熱條件下固化,如3201酚醛樹脂、2123酚醛樹脂等。甲階酚醛樹脂是在鹼性催化劑的作用下制備的,它能直接溶於丙酮、乙醇和水中。加熱固化,也可加入酸性催化劑(石油磺酸、對氯苯磺酸、磷酸的乙二醇溶液、鹽酸的乙醇溶液等)室溫固化,如2122酚醛樹脂、2127酚醛樹脂、264酚醛樹脂和219酚醛樹脂等。
酚醛樹脂有毒嗎
酚醛樹脂是有毒的,因為酚醛樹脂在縮聚和加工過程中,因不同的供需而有不同的毒性反應。在縮聚過程中,原料甲醇和苯酚都是有毒的物質,故反應鍋要密閉,加料時可從計量槽經管道壓進反應鍋,用鹼(或酸)作催化劑進行縮聚。反應達到終點後用稀鹽酸中和,用清水洗滌呈中性,得到酚醛膠。在縮聚過程中,如果操作不當或密封不嚴,容易產生甲醇蒸氣散發,長期接觸會使職業性皮炎的發病率增高,特別是夏季,皮膚暴露面廣,會加劇皮損,個別人是過敏性皮炎發作,間接接觸甲醇蒸氣,皮炎也會繼續發生。苯酚的作用較甲醇為小,可能與其揮發性較低有關。
⑼ 樹脂材料為什麼不能和酚類
化學反應都不可能100%的反應,你可以加大F/P,降低游離酚,但不可能完全消除.所有的聚合反應都不是完全反應的,因此不管是加聚反應還是縮聚反應都存在單體.酚醛樹脂中游離酚的含量只能減少不能根除的原因
⑽ 酚醛樹脂的合成生產工藝及流程(落後的不要)
2、液體酚醛樹脂的生產工藝
(1)生產液體酚醛樹脂時甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些,甲醛量多一些樹脂的生產速度快,產量高,游離酚減少。通常取苯酚與甲醛的克分子比為:6 :7;催化劑氨水加入量為苯酚加入量的4%,(氨水中氫氧化銨含量按25%計時)。當混合物料加熱到85℃左右時,可停止加熱,物料以縮聚反應放出的熱量自行升溫到98℃左右,並開始沸騰,當反應過於激烈時應通水冷卻。
(2)液體酚醛樹脂的生產工藝流程,見圖1
氨水
苯酚
甲醛
加熱熔化
反應釜
加熱縮聚
脫水
液體樹脂
圖1 液體酚醛樹脂生產工藝流程
樹脂合成後採用真空脫水,水分和揮發分脫除的比較干凈,過多的水分和揮發分殘留在樹脂中在磨具硬化時易發泡。酚醛樹脂生產設備示意圖見圖2。
圖2 酚醛樹脂生產裝置示意圖
1-反應釜; 2-反應釜夾套;3-進料口;4-電機、減速器;5-溫度計;6-錨式攪拌器;7-出料口;8-冷凝器
9-放空閥;10-脫水缸;11-真空泵
(3)液體酚醛樹脂的性質 液體酚醛樹脂常溫下是棕紅色粘稠液體,有刺激性氣味。比重1.15-1.2。能溶於乙醇、丙酮、糠醛等溶劑中。樹脂中游離酚含量為10-18%。
液體酚醛樹脂在100℃的溫度下保持2個小時仍有流動性,屬甲階,稱A型,A型的特點是能溶於酒精中。
在120℃保持2小時則失去流動性,變為乙階、稱B型。B型樹脂的特點是不溶於酒精,但略有膨脹,成彈性體。在130℃以上保持2個小時則成堅硬的固體,屬丙階,稱C型。C型樹脂的特點是不溶於酒精,不變形;加熱不溶化;加熱到230℃以上則炭化。
(4)液體酚醛樹脂的性質對磨具性能的影響
① 樹脂粘度 液體樹脂的粘度和溫度和固體含量有關,固體含量高、溫度低則粘度高,反之則粘度低。作為粉狀酚醛樹脂潤濕劑使用時,低粘度的溶解能力較強,生產的磨具機械強度較高;樹脂的粘度用落球法或杯流法測定。作為粉狀潤濕劑使用的液體酚醛樹脂的粘度一般用杯流法測定,數值在40-400秒之間。
② 游離酚的影響 液體酚醛樹脂中有一部分沒有參加反應的苯酚,稱為游離酚。游離酚在做為潤濕劑的樹脂中應控制在28%以下。雖然游離酚的這個數值較高,但因為苯酚可以溶解粉狀樹脂,使型料有較好的可塑性,有利於樹脂對磨粒的粘結,可以提高磨具的強度。
③ 固體含量 將重量為W1(約5-10克)的樹脂在150℃-180℃的溫度下加熱1小時的剩餘量W2,按式(1),(2)計算出x稱固含量,y為聚合損耗。
(1)
(2)
x ——固體含量
y ——聚合損耗
W1——加熱前樹脂量
W2——加熱後樹脂量
對於用粉狀樹脂生產磨具,作為潤濕劑的液體酚醛樹脂只佔樹脂總量的1/3左右,而且也可以和粉狀樹脂的數量互換,因液體量大時對磨料潤濕好,對粉狀樹脂的溶解增強,所以雖然液體樹脂的固體含量較低,但液體酚醛樹脂用量增加並不降低磨具的強度和硬度。作為潤濕劑的酚醛樹脂其固體含量要求大於65%,聚合損耗小於35%。