⑴ 酚醛樹脂 如何合成 機理是什麼
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。
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。
縮聚反應是縮合聚合反應的簡稱,是指單體之間相互作用生成高分子,同時還生成小分子(如水、氨、鹵化氫等)的聚合反應。例如合成酚醛樹脂的反應就是縮聚反應。合成酚醛樹脂通常是以苯酚和甲醛為原料,在催化劑作用下,經縮聚反應而得到。
縮聚反應根據參加反應的單體種數又分為共縮聚和均縮聚,由不同種單體參加的縮聚反應稱為共縮聚。如酚醛樹脂的合成反應就是共縮聚,它是由苯酚和甲醛兩種物質為單體的。由同種單體進行的縮聚反應稱為均縮聚。如氨基酸聚合成多肽的縮聚反應就屬均縮聚。
縮聚反應的特點是:
(1)單體不一定含有不飽和鍵,但必須含有兩個或兩個以上的反應基團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。
(2)縮聚反應的結果,不僅生成高聚物,而且還有副產物(小分子)生成。
(3)所得高分子化合物的化學組成跟單體的化學組成不同。
實驗製取
【原理】苯酚和甲醛在酸性或鹼性的催化劑作用下,通過縮聚反應生成酚醛樹脂。在酸性催化劑作用下,苯酚過量時生成線型熱塑性樹脂;在鹼性催化劑作用下,甲醛過量時生成體型熱固性樹脂。
【操作】
(1)在25×200mm的試管中加入 4g化學純苯酚和2.5mL化學純甲醛溶液(密度約1.1g/cm3、濃度為36~38%),再加入1mL化學純的濃鹽酸,振盪均勻後塞上帶有直玻璃管(長300mm)的橡皮塞。把上述試管固定在鐵架台上,放在80~90℃的水浴中加熱(如左圖)。片刻後,試管中發生劇烈反應,反應後還要繼續加熱,直到生成粉紅的固體樹脂為止。取出固體樹脂(用鐵絲鉤出),用水沖洗後得到熱塑性樹脂。
(2)在25×200mm的試管中加入2.5g化學純苯酚和3mL化學純甲醛溶液(濃度同前),再加入1mL化學純濃氨水(濃度為25~28%),振盪均勻之後塞上帶有直玻璃管(長300mm)的橡皮塞。把上述的試管固定在鐵架台上,用沸水浴加熱,直到混合物分成兩層。當底層的樹脂粘度增大時,取下試管用水冷卻,等樹脂固化後倒出,用水沖洗,得到黃色的熱固性樹脂。
【說明】
(1)苯酚和甲醛在鹼性條件下反應,要比在酸性條件下反應慢。要使生成的樹脂冷卻後呈固體,必須加熱半小時以上。
(2)苯酚和甲醛在鹼性條件下是逐漸生成體型樹脂的。開始生成的液態物是可溶於酒精、丙酮和鹼性水溶液的樹脂,叫做甲階樹脂。繼續加熱後,生成粘稠狀的液體,冷卻後成為脆性固體,能部分溶於酒精、丙酮,但不溶於鹼性水溶液。它叫乙階樹脂(固體受熱能軟化)。再繼續加熱,才生成不溶不熔的體型樹脂,叫做丙階樹脂。在課堂教學實驗中制備,由於加熱的時間不夠,一般生成乙階樹脂。
(3)苯酚有毒,它的濃溶液對皮膚有強烈的腐蝕性,使用時要小心。如沾到皮膚上,要立即用酒精擦洗干凈。
(4)苯酚在常溫下是無色晶體,不易從瓶中取出。取用時先把裝有苯酚的瓶子放在60~70℃的熱水中,使晶體液化,再用長滴管吸出,滴入小燒杯中稱量。
⑵ 熱塑性酚醛樹脂的固化原理以及影響固化的的主要因素
一分都沒啊來,一般都自是拿烏洛托品做固化劑。由於熱塑性酚醛樹脂分子鏈是線性的,且沒有足夠多的殘余甲醛,因此其自身不會固化。加入固化劑後,加熱分解,就產生活性點了,就能將線性分子鏈交聯固化了。說白了,固化劑就相當於甲醛的作用。
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 熱塑性酚醛樹脂的反應原理是什麼
在熱塑性酚醛樹脂的配比中,由於苯酚多於甲醛,反應生成雙羥基苯甲垸(二專羥基二苯基甲烷)的中間體,屬其反應方程式如下。 二羥基二苯基甲垸 中間產物二羥基二苯基甲烷繼續與甲醛、苯酚作用,但因為甲醛用量不足,所以只能生成線型熱塑性酚醛樹脂,通式如下。 上述熱塑性酚醛樹脂,是相對分子質量為200~1300的混合物。一般的聚合度為2~10。在它的聚合體分子鏈中,幾乎沒有未 反應的羥甲基,在加熱的情況下,僅能熔化而不能發生縮聚反應。 若在熱塑性酚醛樹脂中,加入適量甲醛或六亞甲基四胺與之反應,就能轉變成不溶(熔)的體型結構——熱固性酚醛樹脂,因此,線型酚醛樹脂亦稱兩步法樹脂,加人六亞甲基四胺硬化為第二步反應。 值得一提的是,線型酚醛樹脂也可以在鹼性催化劑的作用下製得,不過這種辦法用得較少。這時,苯酚與甲醛的物質的量的比仍需大於1。也曾有人報道,在弱酸性介質中,在兩價金屬離子的存在下,可以製得"高鄰位"的線型酚醛樹脂,此種"高鄰位"線型酚醛樹脂用六亞甲基四胺固化時,其凝膠速度要比普通酸催化的線型酚醛樹脂快得多。低分子量高鄰位線型酚醛樹脂,可以制備環氧化酚醛,作為高溫使用的環氧膠黏劑。 查看原帖>>
⑸ 酚醛樹脂的製取原理
縮聚反應.
苯酚羥基鄰位上2個H與HCHO中O脫去,形成1個水.
n (C6H5)-OH + n HCHO ----> -[-(C6H5OH)-CH2-]-n + n H2O
⑹ 酚醛樹脂合成原理是什麼
苯酚現在70℃左右熔融,然後與甲醛溶液(37%濃度)按摩爾比100:110~130混合加入三頸燒瓶專中(當然,你屬若想合成高鄰位的酚醛就要增加甲醛的用量,苯酚與甲醛最高摩爾比可以達到1: 2.5),再加入1.5份的ZnO做催化劑,然後緩慢升溫至70℃(注意控溫,這是一個放熱反應),保溫一個小時,便可得到酚醛樹脂的水溶液。將此水溶液減壓蒸餾至70℃,除去其中的水分,加入一定量的乙醇,便得到醇溶性酚醛樹脂。你多看點書,這些合成條件摸索個兩三遍就整明白了,不外乎就是根據合成產品的指標確定苯酚與甲醛的摩爾比,催化劑用的少就反應慢點,反之快點。溫度70~100度的情況都有,催化劑活性低就提高反應溫度,反之依然
⑺ 酚醛樹脂的合成工藝路線、方法、原理是其間的關鍵技術或需注意之處是
酚醛樹脂是以酚類化合物與醛類化合物為原料經縮聚反應製得的合成樹脂的總稱。它是最早實現工業化的合成樹脂,由於它具有很多優點,如絕緣性能好、隔熱、防腐、防潮、其模塑品強度高、尺寸穩定性好,耐高溫、價廉等,因此在現代工業中是應用最廣的塑料之一。本實驗是在酸性催化劑下,使甲醛與過量的苯酚縮聚而得到熱塑性樹脂。其反應式為: 分子量在1000以下。可加熱熔融,可溶於丙酮、酒精或鹼性溶液中。三、實驗內容1、實驗葯品 苯酚 甲醛(30%水溶液) 鹽酸(d=1.19)2、實驗步驟 將40g苯酚及33g甲醛溶液放入250ml的三口燒瓶中混合,用水浴加熱,溫度維持在60±2℃,取樣2~3g後,加入0.5ml鹽酸,反應立即開始,每隔30min用滴管取樣2~3g樣品放入三角瓶中,進行分析。反應3h後,將三口燒瓶內所有物料倒入水蒸發器中,冷卻倒掉上層水,將下層縮聚物用水攪拌洗滌數次,直到呈中性為止。然後用小火加熱,以除去水及未反應的苯酚等揮發成分。揮發完畢後泡沫消失,而且樹脂表面變得光滑。當溫度約達170~180℃時,停止加熱,把樹脂放在鐵皮上 使其冷卻,稱其產量,計算產率。四、苯酚存在下甲醛含量的測定 1、分析甲醛含量: 根據甲醛與亞硫酸鈉作用,生成氫氧化鈉,然後用標准鹽酸溶液滴定生成的氫氧化鈉 。2、測定步驟: 將准確稱量過的2—3g苯酚、甲醛混合物置於250ml的錐形瓶中,加入25ml蒸餾水,再加入3滴百里酚酞指示劑,用CNaOH=0.1mol·L-1NaOH標准液滴定至溶液出現藍色。然後加入1mol亞硫酸鈉溶液25ml,為了使亞硫酸鈉與甲醛反應完全,混合物在室溫下放置2h,然後用CHCl=0.5mol·L-1鹽酸滴定至藍色褪去。甲醛的百分含量計算式為:x%=C·V·MHCHO/1000W式中:x——甲醛含量 V——滴定所消耗的鹽酸體積,ml C——鹽酸的mol濃度 W——稱量樣品物質量 MHCHO——甲醛分子量五、實驗數據處理1、實驗數據:反 應時 間反 應現 象反 應溫 度取 樣空瓶質量g空瓶質量+樣品質量g物料量g百分含量 2、根據分析結果,計算在不同時間甲醛的轉化率,以時間對甲醛的濃度作圖。六、思考題:1、計算配方中苯酚甲醛mol比,為什麼要如此配方?2、苯酚與甲醛縮聚為什麼既能生成線型縮聚物,又能生成體型縮聚物?任務書實驗項目考核標准成果展示實驗室規則總結
⑻ 酚醛樹脂的生產工藝是什麼呢
生產方法: 常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對叔丁基或對苯基酚和甲醛、糠醛等。生產過程包括縮聚和脫水兩步。按配方將原料投入反應器並混合均勻,加入催化劑,攪拌,加熱至55~65℃,反應放熱使物料自動升溫至沸騰。此後,繼續加熱保持微沸騰(96~98℃)至終點,經減壓脫水後即可出料。近年來,開發成功連續縮聚生產酚醛樹脂新工藝。影響樹脂合成和性能的主要因素為酚與醛的化學結構、摩爾比和反應介質的pH。酚與醛的摩爾比大於或等於1時,初始產物為一羥甲基酚,縮聚時生成線型樹脂;小於1時,生成多羥甲基酚衍生物,形成的縮聚樹脂可交聯固化。反應介質的pH小於7時,生成的羥甲基酚很不穩定,易縮聚成線型樹脂;大於7時,縮聚緩慢,有利於多羥甲基酚衍生物的生成。生產熱塑性酚醛樹脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑(見酸鹼催化劑)使介質pH為0.5~1.5。為避免劇烈沸騰,催化劑可分次加入。沸騰反應時間一般為3~6h。脫水可在常壓或減壓下進行,最終脫水溫度為140~160℃。樹脂分子量為500~900。生產熱固性酚醛樹脂可用氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水和氧化鋅作催化劑,沸騰反應時間1~3h,脫水溫度一般不超過90℃,樹脂分子量為500~1000。強鹼催化劑有利於增大樹脂的羥甲基含量與水的相溶性。氨催化劑能直接參加樹脂化反應,相同配方製得的樹脂分子量較高,水溶性差。氧化鋅催化劑能製得貯存穩定性好的高鄰位結構酚醛樹脂。
酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉
是一種以酚類化合物和醛類化合物經縮聚而製得的一大類合成樹脂。
所用酚類主要是苯酚,其他還可用甲酚、shang酚A或幾種酚的混合物等;所用醛類化合物主要是甲醛,其他還可用多聚甲醛、糠醛、乙醛或幾種醛的混合物。苯酚-甲醛樹脂是酚醛樹脂中最典型和最重要的一種。
生產酚醛樹脂,根據所採用原料反應官能度、酚與醛的摩爾比以及合成反應催化劑,反應物系PH值不同又分為熱塑性酚醛樹脂和熱固性酚醛樹脂兩大產品,熱塑酚醛樹脂(或稱兩步法酚醛樹脂),為淺色至暗褐色脆性固體,溶於乙醇、丙酮等溶劑中,長期具有可溶可熔性,僅在六亞甲基四胺或聚甲醛等交聯劑存在下,才固化(加熱時可快速固化)。主要用於製造壓塑粉,也用於製造層壓塑料、清漆和膠粘劑。熱固性酚醛樹脂(或稱一步法酚醛樹脂),可根據需要製成固體、液體和乳液,都可在熱或(和)酸作用下不用交聯劑即可交聯固化。熱固性酚醛樹脂可用於製造各種層壓塑料、壓塑粉、層壓塑料;製造清漆或絕緣、耐腐蝕塗料;製造日用品、裝飾品;製造隔音、隔熱材料等。
更具體的步驟可參考 :http://wenku..com/link?url=S4g9Wn-_jgrBi3rN3-GygdVyFFzrXZaWIcc-75FUlDq
⑼ 合成酚醛樹脂的化學方程式是什麼
合成酚醛樹脂的化學方程式是 nHCHO+nR-OH = -(-R-CH2-)n-OH
R為苯,生成的高聚物CH2和OH是鄰位,另一條鍵專與CH2分別在OH兩邊的C上。
酚醛樹屬脂是1907年世界上第一個合成的高分子材料。
固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質,因含有游離酚而呈微紅色,實體的比重平均1.7左右,易溶於醇,不溶於水,對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。
由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑。
液體酚醛樹脂為黃色、深棕色液體,如:鹼性酚醛樹脂主要做鑄造黏結劑。
⑽ 酚醛樹脂的合成方程式是什麼
酚醛樹脂的合成方程式nHCHO+nR-OH = -(-R-CH₂-)n-OH。
酚醛樹脂的合成原理:
在適當條件下,一元羥甲基苯酚進行加成反應,不飽和烴或含不飽和鍵的物質為單體,通過不飽和鍵的加成,聚合成高聚物,可生成二元及多元羥甲基苯酚,接著繼續進行縮合及縮聚反應,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。
(10)熱塑性酚醛樹脂合成原理擴展閱讀:
酚醛樹脂的性質:
固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質,含有游離酚所以微紅色,易溶於醇,不溶於水,對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。苯酚和甲醛在催化劑條件下會縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。
酚醛樹脂最重要的特徵就是耐高溫性,即使在溫度大約為1000℃ 的惰性氣體條件下,酚醛樹脂能產生很高的殘碳,酚醛樹脂也因此能保持其結構的整體性和尺寸的穩定性。這使得酚醛樹脂被應用於一些高溫領域。