① 关于酚醛树脂的 摩尔比为nP:nF:nNaOH一1:2.1:o.1 这里的“nP”指的是什么 “nF”指的是什么
n是指摩尔的意思,
P是指苯酚,phenol
F是指甲醛,Formaldehyde
② 酚醛树脂 如何合成 机理是什么
酚醛树脂也叫电木,又称电木粉。原为无色或黄褐色透明物,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝等颜色,有颗粒、粉末状。耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀。不溶于水,溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。苯酚醛或其衍生物缩聚而得。
合成原理
1 加成反应
在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚:
2 缩合及缩聚反应
缩合及缩聚反应,随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间。
缩合反应不断进行的结果是缩聚形成一定分子量的酚醛树脂,由于缩聚反应具有逐步的特点,中间产物相当稳定因而能够分离而加以研究。
缩聚反应是缩合聚合反应的简称,是指单体之间相互作用生成高分子,同时还生成小分子(如水、氨、卤化氢等)的聚合反应。例如合成酚醛树脂的反应就是缩聚反应。合成酚醛树脂通常是以苯酚和甲醛为原料,在催化剂作用下,经缩聚反应而得到。
缩聚反应根据参加反应的单体种数又分为共缩聚和均缩聚,由不同种单体参加的缩聚反应称为共缩聚。如酚醛树脂的合成反应就是共缩聚,它是由苯酚和甲醛两种物质为单体的。由同种单体进行的缩聚反应称为均缩聚。如氨基酸聚合成多肽的缩聚反应就属均缩聚。
缩聚反应的特点是:
(1)单体不一定含有不饱和键,但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。
(2)缩聚反应的结果,不仅生成高聚物,而且还有副产物(小分子)生成。
(3)所得高分子化合物的化学组成跟单体的化学组成不同。
实验制取
【原理】苯酚和甲醛在酸性或碱性的催化剂作用下,通过缩聚反应生成酚醛树脂。在酸性催化剂作用下,苯酚过量时生成线型热塑性树脂;在碱性催化剂作用下,甲醛过量时生成体型热固性树脂。
【操作】
(1)在25×200mm的试管中加入 4g化学纯苯酚和2.5mL化学纯甲醛溶液(密度约1.1g/cm3、浓度为36~38%),再加入1mL化学纯的浓盐酸,振荡均匀后塞上带有直玻璃管(长300mm)的橡皮塞。把上述试管固定在铁架台上,放在80~90℃的水浴中加热(如左图)。片刻后,试管中发生剧烈反应,反应后还要继续加热,直到生成粉红的固体树脂为止。取出固体树脂(用铁丝钩出),用水冲洗后得到热塑性树脂。
(2)在25×200mm的试管中加入2.5g化学纯苯酚和3mL化学纯甲醛溶液(浓度同前),再加入1mL化学纯浓氨水(浓度为25~28%),振荡均匀之后塞上带有直玻璃管(长300mm)的橡皮塞。把上述的试管固定在铁架台上,用沸水浴加热,直到混合物分成两层。当底层的树脂粘度增大时,取下试管用水冷却,等树脂固化后倒出,用水冲洗,得到黄色的热固性树脂。
【说明】
(1)苯酚和甲醛在碱性条件下反应,要比在酸性条件下反应慢。要使生成的树脂冷却后呈固体,必须加热半小时以上。
(2)苯酚和甲醛在碱性条件下是逐渐生成体型树脂的。开始生成的液态物是可溶于酒精、丙酮和碱性水溶液的树脂,叫做甲阶树脂。继续加热后,生成粘稠状的液体,冷却后成为脆性固体,能部分溶于酒精、丙酮,但不溶于碱性水溶液。它叫乙阶树脂(固体受热能软化)。再继续加热,才生成不溶不熔的体型树脂,叫做丙阶树脂。在课堂教学实验中制备,由于加热的时间不够,一般生成乙阶树脂。
(3)苯酚有毒,它的浓溶液对皮肤有强烈的腐蚀性,使用时要小心。如沾到皮肤上,要立即用酒精擦洗干净。
(4)苯酚在常温下是无色晶体,不易从瓶中取出。取用时先把装有苯酚的瓶子放在60~70℃的热水中,使晶体液化,再用长滴管吸出,滴入小烧杯中称量。
③ 酚醛树脂的工业产品种类及用途,寻求一种
机床导轨及其它摩擦副,在长期的使用过程中,由于两个接触面存在不同程度的摩擦,使摩擦副表面产生不同程度的磨损,严重时影响机床的加工精度和生产效率。对机床和其它磨损部位的修复,通常采用金属板和高分子材料镶贴或更换等方法,不仅需要进行大量精确的加工制造,而且常需要对加工面进行人工刮研,修复工作工序多,工期长。近年来,在对龙门铣床导轨的修复中,洛铜对耐磨涂料进行了探讨和实验,获得了成功。 一、耐磨涂料的概念 耐磨涂料在摩擦副中的作用是有效地保护另一面不被磨损或减少磨损。 而机床导轨耐磨涂料是一种自身具有良好润滑条件和相应抗机械作用力的固体涂料,它既能弥补两接触面由于摩擦而造成的磨损缺陷,又能使两个相对运动面具有良好的润滑减磨作用。同时,耐磨涂料对进入摩擦副两接触面间的金属杂物还应当具有一定的预埋性。 二、耐磨涂料的组成 1、粘结剂粘结剂是组成耐磨涂料的重要成分,其作用是将涂料中其它组分牢固地粘结在一起,并与基体产生良好的粘结力,使之在基体表面形成牢固的涂层。为便于施工,粘结剂应具有较好的流动性和室温固化性能。耐磨涂料用的粘结剂,一般采用典型的结构粘结剂,如环氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等。 2、润滑剂润滑剂是提高耐磨涂料润滑减磨性能的主要组分,使涂料具有较小的摩擦系数和自润滑特性。用于耐磨涂料的固体润滑材料有胶体二硫化钼、胶状石墨粉和一些粉状高分子聚合物等。 3、增强剂增强剂一般采用还原铁粉、氧化铜粉、石英粉和一些其它金属粉末,可在一定程度上提高涂料的机械强度和表面硬度,改善涂料的抗磨性能。 三、耐磨涂料的反应机理 1、粘结剂的反应机理在组成涂料的所有成分中,最主要的活性成分材料是粘结剂,其它材料都是非活性填充材料,故耐磨涂料的固化反应机理主要在于粘结剂。实践中,我们选用的粘结剂为双酚A型低分子量环氧树脂。 环氧树脂固化后的技术性能与采用的固化剂品种和固化用量有关,不同的固化剂与环氧树脂的反应机理不同。最常用的固化剂为多元胺类固化剂。当环氧树脂与脂肪族多元胺类固化剂反应时,其反应类型如下。 当伯胺与环氧树脂反应时,使树脂的环氧基破坏生成仲胺;仲胺继续与环氧基反应生成叔胺;仲胺与叔胺分子中的羟基与环氧基起醚化反应;最后生成巨大的网状结构,使环氧树脂不熔,具有优良性能的环氧塑料。 2、润滑原理耐磨涂料中的固体润滑材料通常选用二硫化钼和石墨。二硫化钼是一种金属硫化物,一般用作润滑材料的二硫化钼颗粒很细,其直径约在10μm以下,属于分散系中的胶体物质,也叫胶体二硫化钼。二硫化钼具有优良的润滑性能,呈六角形晶体层状结构,其分子排列的规律为外层是硫原子,中间是钼原子。当胶体二硫化钼分子分布于一对摩擦副的接触面时,即在表面形成分子层。 由于MoS2颗粒很细,与基体有良好的吸附能力,而Mo原子和S原子的结合是化学键结合,因此非常牢固。但分子层之间的S原子自身间的结合能力极弱,从而产生了界面分子极易移动的良好润滑条件。其实,二界面之间基体表面各吸附一层分子层。从微观角度讲,虽然只是极薄的一层,亦形成了极易滑动的界面。实际应用中,MoS2层要厚得多,存在n个分子层,这样,就有(n-1)个极易滑动的界面,从而使二摩擦面具有十分良好的润滑条件。 3、填料作用耐磨涂料中加入适量的增强剂(主要成分是铁粉和石英粉)和稀料,可增强涂料的机械强度和耐磨性,以及改善涂料的耐冲击韧性和不均匀剥离性能。施工中,如果填料的用量不当,会引起涂料的粘结能力和机械强度的降低。 四、耐磨涂料在龙门铣床导轨修复中的应用 洛铜龙门铣床是"一五"期间前苏联制造的设备,导轨总长8.5m。传动原理见图1。 1、耐磨涂层厚度的确定测量磨损厚度,以确定修复的加工量及所需耐磨涂料的厚度。导轨的截面形状见图2。 耐磨涂料层的厚度:H=H1-H2(mm) 通过认真测绘,考虑蜗杆、蜗轮的正常啮合条件,确定耐磨涂料层的厚度为(9.9±0.1)mm。施工时,为了精确控制耐磨涂料层的厚度,制作了厚度为(9.7±0.05)mm的压条,预先粘贴在床身上。 先将压条贴在床身导轨面上,将配好且搅拌均匀的耐磨涂料均匀地涂复在导轨面上,压上压板,用手锤不停地沿箭头方面敲击压板,使多余涂料从外侧溢出。 2、床身(基体)表面脱油清洗脱油清洗是保证耐磨涂料层与基体牢固粘合的重要一环。在旧设备上施工时,一般先用汽油进行粗洗,对基体表面的浮油脏物进行一般的清洗,然后再用NaOH、Na3PO4、Na2CO3和水配制的清洗液(加热至60℃~80℃)进行碱洗脱油,直至全部去油,再用热水冲洗两遍擦干,最后用四氯化碳和丙酮擦试1~2遍。 3、涂复隔离剂涂料固化后,为了便于起模,施工前应在压板的工作面上涂抹隔离剂。隔离剂一般由有机玻璃屑和氯仿或过氯乙烯树脂和丙酮配制而成。 4、配制、涂复耐磨涂料按比例将各种成分配合搅拌均匀,涂复在修复面处,用压板压实,固化后(一般为24h~36h)起模。 5、修复起模后,修复存在的缺陷部分,确保涂层表面光洁平整,色泽一致,质量均匀,无大的气孔等缺陷。 为了改善耐磨涂料的润滑条件,根据原设备的润滑原理,在涂层表面设计了一次成型的润滑油槽,减少了机加工程序。 润滑原理:床身在导轨上往复运动时,耐磨涂料层将喷油钢球压下,润滑油喷出,充溢喷油槽4,随着床身的滑动,润滑油充满润滑油槽1,润滑整个摩擦面。施工时,制作了油槽模型,粘在压板的工作面上,直接成型。为了起模后易于取出油槽模型,将油槽模型制作成梯形(油槽截面),并且在模型的四周涂擦隔离剂。 洛铜于1993年、2004年两次利用耐磨涂料修复法对龙门铣床导轨面进行修复,第一次修复后使用了10年。另还对C630车床、G607锯床、C616车床的导轨面进行了修复,一般使用寿命为5~6年。实践证明,使用耐磨涂料修复法,不仅工艺简单,维修方便,节省时间,而且施工不受温度、湿度等外界环境条件限制。并且达到了设备的加工精度,可用于快速修复在用的磨损件,具有推广价值。
④ 酚醛树脂的结构式
酚醛树脂
酚醛树脂是指酚与醛在酸性或碱性催化剂存在下缩聚而成的树脂性聚合物的总称。通常指的是从苯酚或其同系物 (如甲酚、二甲酚等) 与甲醛缩合得到的树脂。按所用原料的种类和配比以及催化剂类型的不同,可分为热塑性和热固性两类树脂。热塑性酚醛树脂,是线性树脂,受热时仅熔化,而不能变为不溶不熔状态,但加入固化剂 (如六次甲基四胺) 后则能转变为热固性。它以二官能或三官能酚为原料,在酸性溶液中和酚的摩尔用量大于醛的摩尔用量时生成的。热固性酚醛树脂是高度网状聚合物,受热时变为不溶不熔状态。它以三官能的酚为原料,在碱性溶液中和醛过量的情况下生成的。酚醛树脂耐热、耐酸和耐碱。用以制粘合剂、涂料、耐酸胶泥和酚醛塑料等。
【产品特性】
酚醛树脂制备所用的酚有苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚,常用苯酚; 醛类则有甲醛、糠醛等。以苯酚一甲醛树脂最为重要。根据催化剂的酸碱性以及酚与醛的配比不同,所得产物的结构、性能有很大差异,因而使用方法也不同。如采用酸性催化剂,且酚过量,得到的是可溶可熔的线型酚醛树脂,用以制造酚醛模塑粉(俗称电木粉)。配制模塑粉时必须加入适量填充剂、润滑剂、着色剂、固化剂,此为二步法。如用碱性催化剂,且甲醛过量,控制分子量为300~700,可获得溶于有机溶剂的树脂,使用时不必添加固化剂,只要加热即可转变为热固性塑料,所以称为一步法。酚醛层压树脂、粘合树脂、铸型树脂都由一步法制得。
酚醛树脂是热固性树脂的最大品种,与其他热固性树脂相比,酚醛树脂的优点: ①固化时不需要加入催化剂、促进剂,只需加热、加压。② 固化后密度比聚酯树脂小,机械强度、耐化学腐蚀及耐湿性良好。③热强度高,变形倾向小。缺点是: 脆性大,颜色深,固化速度慢,贮存期短,加工成型压力高。
⑤ 酚醛树脂合成原理是什么
苯酚现在70℃左右熔融,然后与甲醛溶液(37%浓度)按摩尔比100:110~130混合加入三颈烧瓶专中(当然,你属若想合成高邻位的酚醛就要增加甲醛的用量,苯酚与甲醛最高摩尔比可以达到1: 2.5),再加入1.5份的ZnO做催化剂,然后缓慢升温至70℃(注意控温,这是一个放热反应),保温一个小时,便可得到酚醛树脂的水溶液。将此水溶液减压蒸馏至70℃,除去其中的水分,加入一定量的乙醇,便得到醇溶性酚醛树脂。你多看点书,这些合成条件摸索个两三遍就整明白了,不外乎就是根据合成产品的指标确定苯酚与甲醛的摩尔比,催化剂用的少就反应慢点,反之快点。温度70~100度的情况都有,催化剂活性低就提高反应温度,反之依然
⑥ 酚醛树脂的用途有哪些
以酚醛树脂或改性酚醛树脂为主要成膜物质制成的一类涂料称酚醛漆类。 酚醛树脂是最早发展的合成树脂之一,被应用于制造涂料已有将近70年历史。虽然目前合成树脂已相当发达,但由于它成本低,并赋予涂料以一定硬度、光泽、快千、耐水、耐酸碱及绝缘等性能,因此在涂料工业中仍占有较大的比重,广泛应用于木器、建筑、船舶、机械、电气及防化学腐蚀涂料等方面。 酚醛树脂是由酚与醛经缩聚反应制得的树脂,主要原料是苯酚及甲醛。此外,也可以用其他的酚类,如甲酚、二甲酚、问苯二酚及其他的醛如糠醛,有时也有用苯胺、苯酚与甲醛缩聚。生成酚醛缩合物的常用反应是甲醛与酚生成羟甲基酚,然后再进一步缩合,去除水分,产生缩合物而成亚甲基桥,反应式如下: 按照所用原料的化学结构,酚与醛的克分子比以及催化剂的性质不同,所制成的酚醛树脂具有不同的性质。下面讨论涂料用酚醛树脂类型、酚醛树脂涂料及其应用。 1.涂料用酚醛树脂的类型 涂料用酚醛树脂有三类:醇溶性酚醛树脂、改性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂。 这三种树脂中,100%油溶性纯酚醛树脂与桐油炼制的油漆性能最好,但树脂来源较缺、成本也高,未大量使用;松香改性酚醛树脂来源广泛、成本低廉、炼制时易于操作,与桐油炼制的漆仍部分地保留酚醛树脂的抗化学药品性、耐候性、耐水性、绝缘性,漆膜光亮坚硬,可白干或烘干,在酚醛树脂漆中占有很大比重;醇溶性酚醛的使用范围不太广。 2.酚醛树脂漆用途 1)醇溶性酚醛树脂漆 这类漆是由醇溶性酚醛树脂溶于醇类溶剂中制得的,一般多属于热固性酚醛清漆,它们是不用油脂的一类漆,经烘烤干燥后漆膜坚韧,附着力好,具有良好的耐油、耐水、耐热、耐酸碱和溶剂等性能,而且还有良好的绝缘性和一定的粘结强度,多供粘合层压制品、电绝缘零件表面处理和罐头内部及底盖部涂装用。例如F01 6酚醛酵溶清漆具有良好的防潮性和绝缘性,用于粘合层制品及绝缘零件。 2)改性酚醛树脂 未改性的酚醛树脂与油类及其他一些树脂互不混溶,若单独造漆,则漆膜较脆,因此应用较少。在酚醛漆类中,应用的酚醛树脂大部分是改性酚醛树脂,酚醛树脂经改性之后改善了油溶性及其他一些树脂的混溶性,在酚醛漆类及其他一些漆类中得到了广泛的应用。酚醛树脂的改性一般有松香改性和丁醇改性两种方法。 ①松香改性酚醛树脂漆:这类漆是松香改性酚醛树脂与干性油等熬炼制成的各种油度的漆料,再加入催干剂、溶剂、颜料等经研磨调制而成的,产品有各种清漆、磁漆、底漆和腻子。 松香改性酚醛树脂漆的漆膜坚硬耐久、干性良好,有一定的耐水、耐酸碱和绝缘性能,并且价格低廉、品种较多,在酚醛漆类中占有重要地位,缺点是漆膜易泛黄。该类漆广泛用于木器家具、建筑、一般机械产品以及船舶、绝缘漆等。 ②丁醇改性酚醛树脂漆:这类漆是丁醇改性酚醛树脂溶于苯类溶剂中作主要成膜物质制成的,其漆膜耐水、耐酸性较好,但较脆,需高温烘烤干燥。因此,一般将其与油或其他树脂合用,这种制出的漆膜耐腐蚀性好、漆膜柔韧,如F23-2酚醛罐头漆,F52 1酚醛防腐烘漆等均属这类漆。 3)油溶性纯酚醛树脂漆 这类漆是用油溶性酚醛树脂和干性油热炼产物做漆料制成的。 根据纯酚醛树脂与油的比例不同,也可分短、中、长油度三种类型漆,可制成底漆、磁漆和清漆等品种。 纯酚醛树脂具有很好的耐水性、耐酸性、耐溶剂性和电绝缘性能,与干性油热炼,尤其是与桐油热炼后所制成的涂料漆膜坚硬而有韧性、干燥快、附着力好、耐候性稍次于醇酸树脂漆,但耐水、耐化学腐蚀性比醇酸漆好,因此纯酚醛树脂漆适宜于水下、室外作防腐涂层用,它在船舶、化工设备、电气绝缘使用的涂料中有比较显著的地位,可与各种面漆配套。它与环氧底漆一样,均为金属底漆的重要品种,得到了广泛应用。 但是,各类酚醛漆均有不同程度的泛黄性,因此酚醛漆类中,一般没有白色磁漆品种。 3.酚醛树脂漆施工要点 酚醛树脂漆施工要注意下面几点: ①醇溶性酚醛树脂漆用乙醇作稀释剂。改性酚醛树脂漆用2OO号溶剂汽油或松节油作稀释剂,油溶性纯酚醛短油度漆以二甲苯作稀释剂,中油度漆用二甲苯与2∞号溶剂汽油 各50%的混合液作稀释剂,长油度漆的稀释剂为200号溶剂汽油或松节油。 ②此类漆刷涂、喷涂均可以。工作黏度:喷涂用20s~30s,刷涂用70s~110s。 ③干燥条件:常温F实干需要18h。 ④烘干型的漆一定要按技术要求进行烘烤。
⑦ 酚醛树脂是有两种合成方法吗是哪两种呢
一种是在酸性条件下聚合 另一种是碱性条件下聚合 他们的生成物是不同的 一种是线型的酚醛树脂 另一种是体型的 性质也不同
⑧ 酚醛树脂二次加温多少度会造成树脂固话
1、树脂固化主要是指从二维的线性结构在光、热或其他条件下变成三维的不溶不熔的网状结构。
2、不同树脂的固化温度或者说最佳固化温度可以从固化后测性能来确定或者用DSC曲线上去确定。能在紫外光照射下由光敏剂引发聚合反应,生成不溶的涂膜。光固化树脂又称光敏树脂,是一种受光线照射后,能在较短的时间内迅速发生物理和化学变化,进而交联固化的低聚物。光固化树脂是一种相对分子质量较低的感光性树脂,具有可进行光固化的反应性基团,如不饱和双键或环氧基等。光固化树脂是光固化涂料的基体树脂,它与光引发剂、活性稀释剂以及各种助剂复配,即构成光固化涂料。光固化复合树脂广泛应用于临床,其性能好,色泽美观持久,操作简便,成本低,深受欢迎。但光敏树脂具有向光性。采用的口内直接填充法,光源来自一个方向,这样势必造成洞底、洞壁的树脂聚合不及表面,使洞底牙体质交界处呈现裂隙[3]。有研究表明,复合树脂经光固化后其固化程度为43%~64%[3],这样的充填物实际上只发挥其材料性能的1/2~2/3。为解决这一问题,临床通常采用分层充填(每层2 mm)光照固化,但该法每层都暴露在口腔内湿润的环境中,这样在该充填物中就存在着n-1个“层面”是为单层的叠摞。现广泛用于涂料、油墨领域。
⑨ 做过酚醛树脂的人帮忙看一下
Novolac-type:酸催化酚醛树脂
由1mol酚与少于1mol的醛,在酸性催化剂存在下缩聚制成的线性热内塑性树脂。由容于这种树脂分子中已基本上不存在羟甲基,所以也叫作非热反应型树脂。使用时溶于酒精中,可制成挥发性清漆以取代虫胶漆(shellac),故称为Novo(新)-lac(意即新型的虫胶漆)。此醇溶液加入六亚甲基四胺作固化剂,主要用于制备防腐蚀漆、防腐蚀胶泥等,也可用作黏合剂、橡胶助剂以及电木粉等。
⑩ 酚醛树脂的应用
酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。
压塑粉
生产模压制品的压塑粉是酚醛树脂的主要用途之一。采用辊压法、螺旋挤出法和乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀,再经粉碎过筛即可制得压塑粉。
酚醛胶
热固性酚醛树脂也是胶粘剂的重要原料。单一的酚醛树脂胶性脆,主要用于胶合板和精铸砂型的粘结。以其他高聚物改性的酚醛树脂为基料的胶粘剂,在结构胶中占有重要地位。
酚醛纤维
主要以热塑性线型酚醛树脂为原料,经熔融纺丝后浸于聚甲醛及盐酸的水溶液中作固化处理,得到甲醛交联的体型结构纤维。
防腐蚀材料
热固性酚醛树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式:酚醛树脂涂料;酚醛树脂玻璃钢、酚醛-环氧树脂复合玻璃钢;酚醛树脂胶泥、砂浆;酚醛树脂浸渍、压型石墨制品。热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。建议使用低毒高效的NL固化剂。填料可选择石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸钡粉,不宜采用辉绿岩粉。
隔热保温材料
主要是酚醛树脂的发泡材料,酚醛泡沫产品特点是保温、隔热、防火、质轻,作为绝热、节能、防火的新材料可广泛应用于中央空调系统、轻质保温彩钢板、房屋隔热降能保温、化工管道的保温材料(尤其是深低温的保温)、车船等场所的保温领域。