製作酚醛樹脂的原理

A. 苯酚和甲醛反應的化學式是什麼

1.方程式

2.原理：線型酚醛樹脂中，苯環上羥基對位上仍有一個活潑氫，當摻入過量甲醛再加熱時，相鄰兩條高分子鏈上的這些活潑氫可繼續與甲醛縮合，去H2O後，將相鄰的高分子鏈連接成網狀（體型）結構。

B. 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。

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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。

C. 酚醛樹脂的實驗製取

【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。

D. 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

E. 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。