『壹』 酚醛树脂降低成本的方法有哪些清各位大侠指导!
你联系下[email protected],据说他们可以添加木质素,降低成本,不过不知道能不能产业化。
『贰』 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。
『叁』 酚醛树脂合成原理是什么
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,就可生成二元及内多元羟甲基苯酚:
2
缩合及缩容聚反应
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,将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。
多年来研究分析通常认为,影响酚醛树脂的合成、结构及特性的主要因素为如下四点:
(1)原料的化学结构;
(2)酚与醛的摩尔比;
(3)反应介质的酸、碱性;
(4)生产操作方法。
『肆』 木质素胶粘剂的作用是什么
以木材制取纸浆所得的木质素衍生物为主要组分制成的胶粘剂。木质素是木材中纤维素的天然胶粘剂。木质素在木材中含量仅次于纤维素,前者占25%,后者占55%。木质素的化学结构至今尚未完全搞清楚,目前一般公认木质素是苯丙基(C9)单位通过C—O键或C—C键连接而成的高分子化合物。天然木质素是无色或淡黄色的树脂状物质,但很难从木材中提取。工业木质素实质上是制浆过程中天然木质素经酸或碱等催化剂和加热作用,使C—O等化学键不同程度断裂而得到棕色或深棕色的物质,它是由C9单位连成的大大小小的碎片组成(愈疮木基丙烷、紫丁香基丙烷和对-羟苯基丙烷结构式见木质素)。已知针叶树材木质素中主要存在愈疮木基丙烷结构单元,有少量对-羟苯基丙烷结构单元;阔叶树材和禾本科植物木质素中主要存在紫丁香基丙烷和愈疮木基丙烷结构单元,也有少量对-羟苯基丙烷结构单元。由于针叶树材木质素比阔叶树材木质素中有较多的愈疮木基丙烷结构单元,利用其制胶的可能性也较大。
木质素与酚醛树脂的结构相似,均是包括苯环,由化学键连成的大分子化合物;苯环上均有可反应交联的游离空位(—OH基的邻、对位)可以进一步交联固化,这就是木质素可以做胶的依据。不过木质素芳环上的取代基较多,—OH基和可交联反应的游离空位较少,这是木质素胶不如酚醛树脂胶的原因。
工业木质素的主要来源是纸浆废液。目前各国对工业木质素中占较大比例的硫酸盐木质素和可以不经过复杂化学处理直接用作木材胶粘剂的亚硫酸制浆废液研究利用较多。利用工业木质素做木材胶粘剂可有以下几种途径:①直接用亚硫酸盐制浆废液或木质素磺酸盐制胶;②用超滤等非化学方法处理,分出分子量最适合于做胶部分加以利用;③使用时加交联剂或过氧化物,促进木质素胶的交联固化;④对木质素进行化学改性(如脱甲基和脱羟甲基反应),提高其反应活性;⑤木质素与酚醛树脂混合使用;⑥木质素与脲醛树脂混合使用。
利用木质素的酚基与甲醛作用可制得类似酚醛树脂的聚合物。但这种胶粘剂的室外耐水性不好,因而往往与其他合成树脂配合使用,或与其他化合物(如环氧化合物、异氰酸酯、苯酚、间苯二酚)一起反应制成复合树脂。用硫酸盐木质素胶粘剂制造胶合板,可以代替50%的酚醛树脂,而且耐水性比普通胶粘剂好。利用除去亚硫酸的低分子量木质素或对-硫酸盐纸浆废液进行浓缩,与苯酚混合后,再加甲醛一起缩合制成胶粘剂,可用于制造胶合板和刨花板。将上述浓缩液取代40%的苯酚与甲醛缩合,胶粘剂的性能与酚醛树脂接近。
木质素胶粘剂除了用于木材胶合外,使用的数量还是极为有限的。这主要是由于它的粘度过大和色泽太深。前者影响胶合时的施工操作,后者则限制了它的应用范围。因此在使用上还需进一步改进。由于新的化学分析分离技术如凝胶色谱仪(GPC)、超滤法、核磁共振等的应用更加强了木质素利用的研究。发展木质素利用,开发木材胶粘剂的原料具有很大现实意义,不仅可充分利用工业废料,而且还可以从根本上解决造纸业对环境的污染问题。
『伍』 酚醛树脂的合成原理
第一步是苯酚和甲醛的加成,同时醛的羰基与芳烃的氢加成,羰基的加回成是在亲答核试剂作用下完成的。亲核加成反应可以在酸性或碱性条件下进行。(参阅邢其毅著《基础有机化学》第三版上册第十二章亲核加成)。
第二三步的缩合反应是缩聚,缩聚(反应):一种或几种含有二个以上官能团的单体化合成为聚合物同时析出低分子副产物(如水、氨、氯化氢等)的过程。缩聚反应的特点是:大多数是可逆反应和逐步反应,分子量随反应时间而逐渐增大,但单体的转化率却几乎与时间无关。根据反应条件可分为熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚。根据所用原料可分为均缩聚、混缩聚和共缩聚根据产物的结构可分为二向缩聚或线型缩聚和三向缩聚或体型缩聚。本反应是溶液缩聚的逐步反应,最终的产物根据加入的固化剂不同,成为热塑性线型缩聚物和热固性的体型缩聚物。
『陆』 木材胶粘剂的特性
动物血液中的蛋白含量以猪、牛血为最高,可达17~18%。屠宰时搅拌血液除去其中血纤维蛋白后余下的血清蛋白及球蛋白,经喷雾干燥成粉状出售,也可直接用鲜血液调胶。血粉由于干燥条件不同分为可溶解级(80~95%溶解)、部分溶解级(15~80%)和不溶解级(15%以下),后者只能作为肥料。调胶时加碱可制成10~30%固体含量的胶料。血胶耐水性比豆胶好,但色深。用于冷压、热压均可。
蛋白胶可加交联剂改性,以提高其耐水性。各种蛋白原料可作为合成树脂胶的填充剂以提高胶层的韧性。 木质素是具有再生性的植物性木工胶粘剂。近年来由于石油资源日趋短缺而受到重视。造纸废液中的大量木质素也可被利用作为胶粘原料。现在,用木质素代替部分酚醛树脂已获成功。含单宁的植物种类很多,但所含组分不同。利用黑荆树的单宁与甲醛反应可制成中温固化的胶粘剂。
此外,近年来使用的聚异氰酸酯,用于制造刨花板时可降低用胶量并缩短加压时间,制品可用于室外,其耐久性及耐候性稍差于酚醛树脂胶;也用于改性或与其他胶种混合使用以提高耐水性。加拿大试制成功的具有高固体含量的酚醛树脂(70~90%),特别适用于稻草、稻壳、麦秆等材料的胶合,效果优于普通酚醛树脂。木材二次加工、细木工及木材复合材料的胶合可使用氯丁胶、丙烯酸酯及其共聚乳液,醋酸乙烯均聚及醋酸乙烯与乙烯等共聚乳液。
总之,正确选用胶粘剂,既能达到良好的胶粘作用,又能提高经济效益。
『柒』 酚醛树脂在密封材料里面的应用
酚醛树脂具有力学性能好,耐热性好,耐磨损以及阻燃等优点,被广泛的应用于各种工业领域内.但是其延展性差容,韧性差,反应残余物对人体危害大限制了其在现代工业的应用.本文中,我们在酚醛树脂中引入芳纶长纤维,木质素短纤维及无机纳米铜添加剂,制备了一种新型密封材料.通过力学性能测试,红外谱图分析,摩擦系数测定以及扫描电镜观察对复合材料进行性能分析.
『捌』 人造木芯酚醛树脂大致合成配方是什么
中文名称:酚醛树脂
英文名称:Phenolic Resin
中文别名:苯酚与甲醛的聚合物;酚醛树脂(热塑性);水溶性酚醛树脂;直链酚醛树脂;苯酚树酯;酚醛模塑料(PF2C5-631);酚醛模塑料(PF2C3-431)
英文别名: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号:9003-35-4
分子式:(C6H6O·CH2O)x
分子量:124
1872年德国化学家拜尔(A.Baeyer)首先合成了酚醛树脂,1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法,使酚醛树脂实现工业化生产,1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂,开创了人类合成高分子化合物的纪元。由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂,它包括:线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。主要用于生产压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等。
物性数据
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态或固态产品。根据所用原料的类型、酚与醛的配比、催化剂的类型的不同,可制得热塑性和热固性两类不同的树脂。热塑性酚醛树酯(诺伏腊克树脂,novolak resin)受热时仅熔化而不能变为不溶不熔状态。但在加入固化剂(如六亚甲基四胺)后则能转变为热固性,以三官能或二官能酚类为原料,在酚的用量(摩尔)超过醛的用量(摩尔)和酸性催化剂条件下生成。热固性酚醛树脂(thermosetting phenolic resin)受热后变为不溶不熔状态。酚醛树脂耐酸、耐碱、耐热。
『玖』 酚醛树脂胶粘剂的改性
醛树脂胶粘剂虽然具有胶接强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点,生产耐候、耐热的木材制品时酚醛树脂胶粘剂为首选胶粘剂,但因其存在耐磨性较低、成本较高、固化温度高、热压时间长等缺点,使其应用受到一定限制。为此,许多人采用多种途径对其改性。
酚醛树脂的改性,可以将柔韧性好的线型高分子化合物(如合成橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚酰胺树脂等)混入酚醛树脂中;也可以将某些粘附性强的,或者耐热性好的高分子化合物或单体与酚醛树脂用化学方法制成接枝或嵌段共聚物,从而获得具有各种综合性能的胶粘剂 。
研究较多的是利用三聚氰胺、尿素、木质素、聚乙烯醇、间苯二酚等物质对其进行改性。
1 三聚氰胺改性酚醛树脂胶粘剂
利用三聚氰胺与苯酚、甲醛反应可生成耐候、耐磨、高强度及稳定性好的、可以满足不同要求的三聚氰胺-苯酚—甲醛(MPF)树脂胶粘剂。
可以采用共聚或共混的方法。
2 尿素改性酚醛树脂胶粘剂
人们在致力于提高酚醛树脂胶粘剂性能的同时,也注意降低生产成本,降低PF树脂胶粘剂成本的主要途径是引入价廉的尿素。以苯酚为主的苯酚—尿素—甲醛(PUF)树脂胶粘剂,不但降低PF树脂的价格,而且游离酚和游离醛都可以降低。
3 木质素改性酚醛树脂胶粘剂
木质素是广泛存在于自然界植物体内的天然酚类高分子化合物。在造纸生产过程中,黑液含有50%~60%的木素磺酸盐。木质素—苯酚—甲醛胶粘剂已应用于生产人造板。不仅可以降低造纸废液的污染,而且也能降低PF树脂成本。在一定条件下,可用木质素硫酸盐或黑液代替高达42%的PF树脂胶粘剂,而固化时间无明显延长,板的性能也不降低。
4 间苯二酚(resorcinol)改性酚醛树脂胶粘剂
自从1943年间苯二酚—甲醛(RF)树脂应用以来,主要生产船用胶合板以及在恶劣环境中使用的结构件。由于苯酚和间苯二酚两者结构相近,不少研究利用间苯二酚改性PF树脂,提高其固化速度,降低固化温度,主要有两种方法:①将RF树脂和PF树脂按一定比例进行共混;②间苯二酚、甲醛两者共缩聚,这类胶粘剂的主要特点是能达到低温或室温固化。
5 聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂胶粘剂
向PF树脂中引入高分子弹性体可以提高胶层的弹性,降低内应力,克服老化龟裂现象,同时,胶粘剂的初粘性、粘附性及耐水性也有所提高。常用的高分子弹性体有聚乙烯醇及其缩醛、丁腈乳胶、丁苯乳胶、羧基丁苯乳胶、交联型丙烯酸乳胶。
酚醛—聚乙烯醇缩聚结构胶粘剂是发展最早的航空结构胶之一,也常应用于金属—金属、金属—塑料、金属—木材等胶接上。此种胶粘剂所采用的PF树脂为甲阶PF树脂或其羟甲基被部分烷基化的甲阶PF树脂,聚乙烯醇缩醛主要为聚乙烯醇缩甲醛和聚乙烯醇缩丁醛。
6 降低酚醛树脂的固化温度和固化时间
近些年来,国内外学者一直在探索研究降低PF的固化温度和缩短固化时间的方法和改性途径,试图开发一种与脲醛树脂的固化温度和固化时间接近的中温快速固化的PF。提高PF固化速度的途径有:
①添加固化促进剂或高反应性的物质:如添加碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸丙烯酸酯类的碳酸盐与碳酸酯、间苯二酚、异氰酸酯等。
②改变树脂的化学构造,赋予其高反应性:如高邻位PF的合成。
③与快速固化性树脂复合:如苯酚-三聚氰胺共缩合树脂、苯酚-尿素共缩合树脂、木素、单宁-酚醛树脂共缩合树脂等。
④提高树脂的聚合度。
『拾』 木质素酚醛树脂胶与酚醛树脂胶的区别有哪些
一个是木质素改性过的 一个是纯酚醛树脂