『壹』 酚醛樹脂降低成本的方法有哪些清各位大俠指導!
你聯系下[email protected],據說他們可以添加木質素,降低成本,不過不知道能不能產業化。
『貳』 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。
『叄』 酚醛樹脂合成原理是什麼
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,就可生成二元及內多元羥甲基苯酚:
2
縮合及縮容聚反應
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,將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。
多年來研究分析通常認為,影響酚醛樹脂的合成、結構及特性的主要因素為如下四點:
(1)原料的化學結構;
(2)酚與醛的摩爾比;
(3)反應介質的酸、鹼性;
(4)生產操作方法。
『肆』 木質素膠粘劑的作用是什麼
以木材製取紙漿所得的木質素衍生物為主要組分製成的膠粘劑。木質素是木材中纖維素的天然膠粘劑。木質素在木材中含量僅次於纖維素,前者佔25%,後者佔55%。木質素的化學結構至今尚未完全搞清楚,目前一般公認木質素是苯丙基(C9)單位通過C—O鍵或C—C鍵連接而成的高分子化合物。天然木質素是無色或淡黃色的樹脂狀物質,但很難從木材中提取。工業木質素實質上是制漿過程中天然木質素經酸或鹼等催化劑和加熱作用,使C—O等化學鍵不同程度斷裂而得到棕色或深棕色的物質,它是由C9單位連成的大大小小的碎片組成(愈瘡木基丙烷、紫丁香基丙烷和對-羥苯基丙烷結構式見木質素)。已知針葉樹材木質素中主要存在愈瘡木基丙烷結構單元,有少量對-羥苯基丙烷結構單元;闊葉樹材和禾本科植物木質素中主要存在紫丁香基丙烷和愈瘡木基丙烷結構單元,也有少量對-羥苯基丙烷結構單元。由於針葉樹材木質素比闊葉樹材木質素中有較多的愈瘡木基丙烷結構單元,利用其制膠的可能性也較大。
木質素與酚醛樹脂的結構相似,均是包括苯環,由化學鍵連成的大分子化合物;苯環上均有可反應交聯的游離空位(—OH基的鄰、對位)可以進一步交聯固化,這就是木質素可以做膠的依據。不過木質素芳環上的取代基較多,—OH基和可交聯反應的游離空位較少,這是木質素膠不如酚醛樹脂膠的原因。
工業木質素的主要來源是紙漿廢液。目前各國對工業木質素中占較大比例的硫酸鹽木質素和可以不經過復雜化學處理直接用作木材膠粘劑的亞硫酸制漿廢液研究利用較多。利用工業木質素做木材膠粘劑可有以下幾種途徑:①直接用亞硫酸鹽制漿廢液或木質素磺酸鹽制膠;②用超濾等非化學方法處理,分出分子量最適合於做膠部分加以利用;③使用時加交聯劑或過氧化物,促進木質素膠的交聯固化;④對木質素進行化學改性(如脫甲基和脫羥甲基反應),提高其反應活性;⑤木質素與酚醛樹脂混合使用;⑥木質素與脲醛樹脂混合使用。
利用木質素的酚基與甲醛作用可製得類似酚醛樹脂的聚合物。但這種膠粘劑的室外耐水性不好,因而往往與其他合成樹脂配合使用,或與其他化合物(如環氧化合物、異氰酸酯、苯酚、間苯二酚)一起反應製成復合樹脂。用硫酸鹽木質素膠粘劑製造膠合板,可以代替50%的酚醛樹脂,而且耐水性比普通膠粘劑好。利用除去亞硫酸的低分子量木質素或對-硫酸鹽紙漿廢液進行濃縮,與苯酚混合後,再加甲醛一起縮合製成膠粘劑,可用於製造膠合板和刨花板。將上述濃縮液取代40%的苯酚與甲醛縮合,膠粘劑的性能與酚醛樹脂接近。
木質素膠粘劑除了用於木材膠合外,使用的數量還是極為有限的。這主要是由於它的粘度過大和色澤太深。前者影響膠合時的施工操作,後者則限制了它的應用范圍。因此在使用上還需進一步改進。由於新的化學分析分離技術如凝膠色譜儀(GPC)、超濾法、核磁共振等的應用更加強了木質素利用的研究。發展木質素利用,開發木材膠粘劑的原料具有很大現實意義,不僅可充分利用工業廢料,而且還可以從根本上解決造紙業對環境的污染問題。
『伍』 酚醛樹脂的合成原理
第一步是苯酚和甲醛的加成,同時醛的羰基與芳烴的氫加成,羰基的加回成是在親答核試劑作用下完成的。親核加成反應可以在酸性或鹼性條件下進行。(參閱邢其毅著《基礎有機化學》第三版上冊第十二章親核加成)。
第二三步的縮合反應是縮聚,縮聚(反應):一種或幾種含有二個以上官能團的單體化合成為聚合物同時析出低分子副產物(如水、氨、氯化氫等)的過程。縮聚反應的特點是:大多數是可逆反應和逐步反應,分子量隨反應時間而逐漸增大,但單體的轉化率卻幾乎與時間無關。根據反應條件可分為熔融縮聚、溶液縮聚、界面縮聚和固相縮聚。根據所用原料可分為均縮聚、混縮聚和共縮聚根據產物的結構可分為二向縮聚或線型縮聚和三向縮聚或體型縮聚。本反應是溶液縮聚的逐步反應,最終的產物根據加入的固化劑不同,成為熱塑性線型縮聚物和熱固性的體型縮聚物。
『陸』 木材膠粘劑的特性
動物血液中的蛋白含量以豬、牛血為最高,可達17~18%。屠宰時攪拌血液除去其中血纖維蛋白後餘下的血清蛋白及球蛋白,經噴霧乾燥成粉狀出售,也可直接用鮮血液調膠。血粉由於乾燥條件不同分為可溶解級(80~95%溶解)、部分溶解級(15~80%)和不溶解級(15%以下),後者只能作為肥料。調膠時加鹼可製成10~30%固體含量的膠料。血膠耐水性比豆膠好,但色深。用於冷壓、熱壓均可。
蛋白膠可加交聯劑改性,以提高其耐水性。各種蛋白原料可作為合成樹脂膠的填充劑以提高膠層的韌性。 木質素是具有再生性的植物性木工膠粘劑。近年來由於石油資源日趨短缺而受到重視。造紙廢液中的大量木質素也可被利用作為膠粘原料。現在,用木質素代替部分酚醛樹脂已獲成功。含單寧的植物種類很多,但所含組分不同。利用黑荊樹的單寧與甲醛反應可製成中溫固化的膠粘劑。
此外,近年來使用的聚異氰酸酯,用於製造刨花板時可降低用膠量並縮短加壓時間,製品可用於室外,其耐久性及耐候性稍差於酚醛樹脂膠;也用於改性或與其他膠種混合使用以提高耐水性。加拿大試製成功的具有高固體含量的酚醛樹脂(70~90%),特別適用於稻草、稻殼、麥稈等材料的膠合,效果優於普通酚醛樹脂。木材二次加工、細木工及木材復合材料的膠合可使用氯丁膠、丙烯酸酯及其共聚乳液,醋酸乙烯均聚及醋酸乙烯與乙烯等共聚乳液。
總之,正確選用膠粘劑,既能達到良好的膠粘作用,又能提高經濟效益。
『柒』 酚醛樹脂在密封材料裡面的應用
酚醛樹脂具有力學性能好,耐熱性好,耐磨損以及阻燃等優點,被廣泛的應用於各種工業領域內.但是其延展性差容,韌性差,反應殘余物對人體危害大限制了其在現代工業的應用.本文中,我們在酚醛樹脂中引入芳綸長纖維,木質素短纖維及無機納米銅添加劑,制備了一種新型密封材料.通過力學性能測試,紅外譜圖分析,摩擦系數測定以及掃描電鏡觀察對復合材料進行性能分析.
『捌』 人造木芯酚醛樹脂大致合成配方是什麼
中文名稱:酚醛樹脂
英文名稱:Phenolic Resin
中文別名:苯酚與甲醛的聚合物;酚醛樹脂(熱塑性);水溶性酚醛樹脂;直鏈酚醛樹脂;苯酚樹酯;酚醛模塑料(PF2C5-631);酚醛模塑料(PF2C3-431)
英文別名:Paraformaldehyde,formaldehyde,phenol polymer; Paraformaldehyde, phenol polymer; P-F-R-2; Formaldehyde,phenol polymer; Novolac; Phenol formaldehyde; Phenol,formaldehyde polymer; Phenol formaldehyde resin; Phenol Formaldehyde Resin,Novolac; Phenol Formaldehyde Resin,Resol; Phenol, polymer with formaldehyde; Resole
CAS號:9003-35-4
分子式:(C6H6O·CH2O)x
分子量:124
1872年德國化學家拜爾(A.Baeyer)首先合成了酚醛樹脂,1907年比利時裔美國人貝克蘭提出酚醛樹脂加熱固化法,使酚醛樹脂實現工業化生產,1910年德國柏林建成世界第一家合成酚醛樹脂的工廠,開創了人類合成高分子化合物的紀元。由於採用酚、醛的種類、催化劑類別、酚與醛的摩爾比的不同可生產出多種多樣的酚醛樹脂,它包括:線型酚醛樹脂、熱固性酚醛樹脂和油溶性酚醛樹脂、水溶性酚醛樹脂。主要用於生產壓塑粉、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、人造板、鑄造、耐火材料等。
物性數據
通常指由苯酚或其同系物(如甲酚、二甲酚)和甲醛作用而得的液態或固態產品。根據所用原料的類型、酚與醛的配比、催化劑的類型的不同,可製得熱塑性和熱固性兩類不同的樹脂。熱塑性酚醛樹酯(諾伏臘克樹脂,novolak resin)受熱時僅熔化而不能變為不溶不熔狀態。但在加入固化劑(如六亞甲基四胺)後則能轉變為熱固性,以三官能或二官能酚類為原料,在酚的用量(摩爾)超過醛的用量(摩爾)和酸性催化劑條件下生成。熱固性酚醛樹脂(thermosetting phenolic resin)受熱後變為不溶不熔狀態。酚醛樹脂耐酸、耐鹼、耐熱。
『玖』 酚醛樹脂膠粘劑的改性
醛樹脂膠粘劑雖然具有膠接強度高、耐水、耐熱、耐磨及化學穩定性好等優點,生產耐候、耐熱的木材製品時酚醛樹脂膠粘劑為首選膠粘劑,但因其存在耐磨性較低、成本較高、固化溫度高、熱壓時間長等缺點,使其應用受到一定限制。為此,許多人採用多種途徑對其改性。
酚醛樹脂的改性,可以將柔韌性好的線型高分子化合物(如合成橡膠、聚乙烯醇縮醛、聚醯胺樹脂等)混入酚醛樹脂中;也可以將某些粘附性強的,或者耐熱性好的高分子化合物或單體與酚醛樹脂用化學方法製成接枝或嵌段共聚物,從而獲得具有各種綜合性能的膠粘劑 。
研究較多的是利用三聚氰胺、尿素、木質素、聚乙烯醇、間苯二酚等物質對其進行改性。
1 三聚氰胺改性酚醛樹脂膠粘劑
利用三聚氰胺與苯酚、甲醛反應可生成耐候、耐磨、高強度及穩定性好的、可以滿足不同要求的三聚氰胺-苯酚—甲醛(MPF)樹脂膠粘劑。
可以採用共聚或共混的方法。
2 尿素改性酚醛樹脂膠粘劑
人們在致力於提高酚醛樹脂膠粘劑性能的同時,也注意降低生產成本,降低PF樹脂膠粘劑成本的主要途徑是引入價廉的尿素。以苯酚為主的苯酚—尿素—甲醛(PUF)樹脂膠粘劑,不但降低PF樹脂的價格,而且游離酚和游離醛都可以降低。
3 木質素改性酚醛樹脂膠粘劑
木質素是廣泛存在於自然界植物體內的天然酚類高分子化合物。在造紙生產過程中,黑液含有50%~60%的木素磺酸鹽。木質素—苯酚—甲醛膠粘劑已應用於生產人造板。不僅可以降低造紙廢液的污染,而且也能降低PF樹脂成本。在一定條件下,可用木質素硫酸鹽或黑液代替高達42%的PF樹脂膠粘劑,而固化時間無明顯延長,板的性能也不降低。
4 間苯二酚(resorcinol)改性酚醛樹脂膠粘劑
自從1943年間苯二酚—甲醛(RF)樹脂應用以來,主要生產船用膠合板以及在惡劣環境中使用的結構件。由於苯酚和間苯二酚兩者結構相近,不少研究利用間苯二酚改性PF樹脂,提高其固化速度,降低固化溫度,主要有兩種方法:①將RF樹脂和PF樹脂按一定比例進行共混;②間苯二酚、甲醛兩者共縮聚,這類膠粘劑的主要特點是能達到低溫或室溫固化。
5 聚乙烯醇縮醛改性酚醛樹脂膠粘劑
向PF樹脂中引入高分子彈性體可以提高膠層的彈性,降低內應力,克服老化龜裂現象,同時,膠粘劑的初粘性、粘附性及耐水性也有所提高。常用的高分子彈性體有聚乙烯醇及其縮醛、丁腈乳膠、丁苯乳膠、羧基丁苯乳膠、交聯型丙烯酸乳膠。
酚醛—聚乙烯醇縮聚結構膠粘劑是發展最早的航空結構膠之一,也常應用於金屬—金屬、金屬—塑料、金屬—木材等膠接上。此種膠粘劑所採用的PF樹脂為甲階PF樹脂或其羥甲基被部分烷基化的甲階PF樹脂,聚乙烯醇縮醛主要為聚乙烯醇縮甲醛和聚乙烯醇縮丁醛。
6 降低酚醛樹脂的固化溫度和固化時間
近些年來,國內外學者一直在探索研究降低PF的固化溫度和縮短固化時間的方法和改性途徑,試圖開發一種與脲醛樹脂的固化溫度和固化時間接近的中溫快速固化的PF。提高PF固化速度的途徑有:
①添加固化促進劑或高反應性的物質:如添加碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸丙烯酸酯類的碳酸鹽與碳酸酯、間苯二酚、異氰酸酯等。
②改變樹脂的化學構造,賦予其高反應性:如高鄰位PF的合成。
③與快速固化性樹脂復合:如苯酚-三聚氰胺共縮合樹脂、苯酚-尿素共縮合樹脂、木素、單寧-酚醛樹脂共縮合樹脂等。
④提高樹脂的聚合度。
『拾』 木質素酚醛樹脂膠與酚醛樹脂膠的區別有哪些
一個是木質素改性過的 一個是純酚醛樹脂