酚醛树脂要点.ppt

热塑性酚醛树脂 制备：1、酸性催化剂；2、酚与醛的摩尔比大于1。 结构：1、线性酚醛树脂；2、以亚甲基连接芳核结构为主；3、含有少量二亚甲 基醚（-CH2-O-CH2）；4、很少含有可反应的羟甲基（-CH2OH）。 固化：1、不含有可反应的羟甲基，仅靠加热不能固化； 2、尚存在未反应的作用点，若遇到六次甲基四胺、多聚甲醛等物质可在 加热时与热塑性酚醛树脂中苯酚基的邻对位发生反应，产生交联固化， 形成热固性树脂。 合成机理 热固性酚醛树脂 制备：1、碱或酸性介质中，酚与醛的摩尔比小于1； 2、碱性介质中，酚与醛的摩尔比大于1。 3、为了控制缩聚反应，通常采用碱性催化剂，苯酚与甲醛的摩尔比小于1。 4、当使用碱性催化剂时，易发生加成反应，得到羟甲基含量多的甲阶酚 醛树脂。 合成机理 苯酚-甲醛树脂的缺点 1、反应活性较低，固化速率慢，固化时间长。 2、固化阶段缩合水较多。 3、固化收缩率高。 4、结构上的酚羟基和亚甲基容易氧化，使其耐热性、耐氧化性受到影响。 5、固化后的酚醛树脂芳核间仅由亚甲基相连，延伸率低，脆性大，韧性差。 6、易成为微生物的营养源。 7、吸水性大。 8、成型压力高。 9、价格上扬，廉价的优势越来越小。 10、严重污染环境，损害人体健康。 水溶性酚醛树脂 水溶液中的溶解度 1、水溶性酚醛树脂周围亲水基团与水形成水化膜的程度 2、水溶性酚醛树脂分子带有电荷的情况决定的。 例子：当用中性盐加入水溶性酚醛树脂溶液，中性盐对水分子的亲和力大于水溶性酚醛树脂，于是水溶性酚醛树脂分子周围的水化膜层减弱乃至消失。同时，中性盐加入水溶性酚醛树脂溶液后，由于离子强度发生改变，水溶性酚醛树脂表面电荷大量被中和，更加导致水溶性酚醛树脂解度降低，使水溶性酚醛树脂分子之间聚集而沉淀。 水溶性酚醛树脂产品用途与特征： 1、用水替代有机溶剂(乙醇等)，可以消除或减少有机溶剂的污染、降低生产成本。 2、双酚酸水溶性树脂用于空气、机油、柴油滤纸的树脂涂布处理，还适用于其它工业微孔滤纸。 3、水溶性酚醛树脂具有耐水性，耐油性、耐化学腐蚀性等特点。 4、水溶性酚醛树脂能与任意比例的水混合使用，能适应用户不同的需要。 5、水溶性酚醛树脂具有使用方便，安全可靠，性能稳定等特点。 水溶性PF的合成 方法一：增加分子中羟甲基的含量 1、改变催化剂 2、投料比 3、反应温度 4、反应时间 方法二：引入羧基 1、顺酐+豆油 水溶性PF的应用进展 优点：用水替代有机溶剂(乙醇等)，可以消除或减少有机溶剂的污染、降低生产成本、无毒无害、不易燃易爆、安全性高。 用途：在胶粘剂(用于制备玻璃布、棉布、纸基层压板、纤维板、胶木板和刨花板等)、 玻璃纤维浸润剂以及各种涂料等。 水溶性PF制备过程的影响因素 催化剂的类型和用量 水溶性PF常用的碱性催化剂有氨水、六次甲基四胺、碳酸钠、碱金属和碱土金属氢氧化物等。 通常，在无机碱催化剂作用下，苯酚与甲醛的羟甲基化加成反应的速率快于缩合反应速率，生成物主要是富含羟甲基的羟甲基酚。羟甲基是极性较强的活性基团，其含量越多，树脂的极性越强，水溶性也就越好。因此，若希望获得水溶性较好的PF，可以选用无机碱化合物作为催化剂。 水溶性PF的缩聚程度不高，若催化剂碱性越强，生成的树脂分子上的羟甲基含量越高，则越有利于提高PF的水溶性；但是，可能会出现反应时间过短、反应速率难以控制以及游离酚含量过高等诸多问题。 氨水是最常用的一种较弱的无机碱性催化剂 缺点： 反应温度较高，导致树脂的反应不均匀、缩合程度较大、相对分子质量较高且容易出现乳化分层等现象。 除了具有催化作用外，本身还参与树脂的合成反应，形成的含氮化合物(如二、三羟甲基胺等)极性较弱、难溶于水，更容易造成树脂的乳化分层，使PF的水溶性变差。 体系中须加入大量的酒精作为溶剂来溶解树脂，不仅增加了生产成本，而且在树脂的干燥固化过程中会产生污染环境的挥发物。 碱金属或碱土金属氢氧化物 优点：对苯酚的羟甲基化反应有很强的催化效果，可以得到羟甲基含量高、水溶性较好的PF 缺点：a、金属离子残留在树脂产物中不易除去，从而对树脂的介电性能影响较大。 b、若使用氢氧化钠作为催化剂时，钠离子需采用沉淀法分离出去； 但是也有人认为即使钠离子残留在树脂体系中，它在PF中可以形成某种形式的配位体，不会影响PF的介电性能和化学稳定性。 研究结果： （1）用Zn，Ca，Mg和Mn等二价金属离子使苯酚邻位羟甲基化比例提高，未