酚醛樹脂的制備過程

㈠ 高中化學實驗8——酚醛樹脂的制備

一、背景介紹

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。

酚醛樹脂是世界最早人工合成和工業化生產的一類合成樹脂，其原料易得，生產工藝簡單，綜合性能優良，應用非常廣泛，因此研究酚醛樹脂的制備方法，具有很高的社會意義和經濟價值。酚醛樹脂合成反應分為兩步，首先是苯酚與甲醛的加成反應，隨後是縮合及縮聚反應。

縮聚反應是指具有兩個或兩個以上官能團的單體，相互反應生成高分子化合物，同時產生有小分子（如 H2O、HX、醇等）的化學反應。酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚而成。反應機理是苯酚羥基鄰位上的兩個氫原子比較活潑，與甲醛基上的氧原子結合為水分子，其餘部分連接起來成為高分子化合物——酚醛樹脂。

酚醛樹脂主要用於製造各種塑料、塗料、膠粘劑及 合成纖維 等

二、實驗儀器

試管，燒杯，膠頭滴管，酒精燈，石棉網，三腳架，葯匙，玻璃棒，天平，量筒

三、實驗試劑

苯酚，40%甲醛溶液，濃鹽酸，乙醇

四、實驗原理

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。

五、實驗裝置

六、實驗步驟及現象

1、往試管中加入2g苯酚和3mL甲醛溶液，再用膠頭滴管加入3滴濃鹽酸，放在沸水浴中加熱。

2、當試管中反應物漸漸沸騰時，從沸水中取出試管，並用玻璃棒不斷攪拌試管中的溶液，可以觀察到有白色固體生成。

3、待試管冷卻至室溫，往試管中加入無水乙醇，發現固體不溶解。

4、再將試管放在沸水浴中加熱，白色固體也不溶解。說明製得了酚醛樹脂。

七、 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。

㈡ 制備酚醛樹脂的方程

酚醛樹脂是一種重要的有機高分子材料，其制備過程涉及苯酚與甲醛的反應。該反應通過多步進行，最終形成復雜的三維網路結構。具體反應方程式為：

苯酚（C6H5OH）與甲醛（HCHO）在一定條件下發生縮合反應，生成酚醛樹脂。該反應可以表示為：

nC6H5OH + nHCHO → -[-C6H3OH-CH2-]n- + nH2O

在這個反應過程中，酚羥基（-OH）和醛基（-CHO）發生縮合反應，形成亞甲基鏈（-CH2-）並脫水。隨著反應的進行，亞甲基鏈逐漸連接成網狀結構，形成酚醛樹脂。這種樹脂具有多種優異的物理和化學性能，如耐熱性、耐磨性和良好的機械強度。

酚醛樹脂的合成條件對產物的性能有著重要影響。溫度、催化劑和反應時間等都是關鍵因素。在實際生產中，通過控制這些條件，可以調節產物的分子量、交聯密度等，從而獲得具有不同特性的酚醛樹脂。例如，提高反應溫度可以加速縮合反應，但過高的溫度可能導致副反應的發生，影響產物的質量。

除了苯酚和甲醛外，還可以使用其他酚類化合物與甲醛進行反應，以制備不同類型的酚醛樹脂。這些樹脂在工業上有著廣泛的應用，如塗料、粘合劑、復合材料等。酚醛樹脂因其優異的性能，在許多領域中都發揮著重要作用。

㈢ 實驗室制備酚醛樹脂的方法是:將適量反應物放入一隻試管中,振盪,搖勻後,塞緊橡膠塞,水浴加熱數分鍾

酚醛樹脂的實驗室製法

在大試管中加入2.5克苯酚和2.5毫升40%甲醛溶液，再加入1毫升濃鹽版酸（作為催化劑），此時看權不到明顯現象。把試管口塞上插有長玻璃管
(>30厘米)的單孔塞，再把試管放進沸水浴中加熱(沸水浴應為100℃恆溫加熱裝置)，如圖。混合液開始沸騰時，表示反應正在進行(反應放熱)，
沸騰熄止時，表示反應已完成。繼續加熱約10分鍾，以利酚醛樹脂和水溶液充分分層,上層為水，下層為酚醛樹脂，冷卻後顯粉紅色（原因：苯酚被氧化生成醌類
物質）。反應裝置中的長玻璃管對揮發的反應物起冷凝迴流作用。在這個實驗中，所用苯酚過量，並用酸作催化劑，產物是線型高分子樹脂；如甲醛溶液過量時(如
2.5克苯酚配3—4毫升40%甲醛溶液)且用氨水作催化劑時，產物則是體型高分子樹脂(參看縮聚反應)。實驗後的反應容器，需用酒精浸泡一些時間後，才
易用水洗凈。製得的酚醛樹脂有體型和線型。

所以應該是把試管口塞上插有長玻璃管(>30厘米)的單孔塞，而不是塞緊橡膠塞，這樣加熱會爆炸的

㈣ 酚醛樹脂的制備

酚醛樹脂的實驗室制沖帶法指的是用實驗室的環境制備酚醛樹脂的過程。

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，另一條鍵與CH2分別在OH兩邊的C上。

酚醛樹脂是1907年世界上第一個合成的高分子材料。

3、發生加聚反應的過程中，沒有副產物產生，得高聚物的化學組成跟單散睜蘆體的化學組成相同。

4、加聚反應生成的高聚物相對分子質量為單體相對分子質量的整數倍。

酚醛樹脂縮聚合成方程式反應的特點

1、酚醛樹脂縮聚合成方程式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。