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酚醛树脂的制备反应类型

发布时间:2024-02-06 19:49:58

⑴ 甲阶酚醛树脂的制备

水溶性甲阶酚醛树脂的制备:
一般甲阶酚醛树脂是否有水溶性或混溶性的关键是控制其加热反应的程度。在醛过量与碱性催化剂存在下,最初生成的产物主要是苯酚中两个邻位和一个对位上的氢部分或全部被羟甲基取代。在进一步加热下,可能发生两类缩合脱水反应导致分子量增大:一类为2个羟甲基之间缩合形成醚链节(-CH2-O-CH2),另一类为一个羟甲基同一个邻位或对位活泼氢原子之间反应产生次甲基链节。
在加热反应程度不大时,产物含有比例较多的亲水基团(如羟甲基等),是低粘度的水溶性液体;进一步反应脱水,在分子量增大的同时,亲水基团减少,就逐步变成同水混溶性很小或不混溶的高粘度液体,其后变成可粉碎的固体。
一般甲阶酚醛树脂的制备工艺是把氢氧化钠催化剂加入到苯酚和甲醛中,然后逐步加热到80-100℃。用真空控制反应温度在100℃以下,反应时间一般为1-3h。因为甲阶树脂进一步加热反应会凝胶,故脱水温度用真空控制在105℃以下。通常在150℃热板上测试凝胶时间,以监测反应程度并决定是否结束反应和出料。
低分子量水溶性树脂应在尽可能低的温度下完成生产反应,通常在50℃左右(反应活性较低的对位取代型甲阶树脂可以在高达120℃的温度下完成反应)。这类水溶性树脂固含量范围40%-70%,pH范围7-7.5。其树脂分子量稍微增大(这在室温下也很难避免),对水溶性或混溶性都会产生重大影响。因此这类树脂常按订货单制造,并在冷冻下贮存或装运,并且要马上使用。液体甲阶酚醛树脂有两类:
①含树脂的可溶性盐;
②为用过滤脱除了不溶性盐的树脂。这些盐是在综合碱性催化时形成的。在前一种类型中不必脱除其可溶性盐,因此成本较低。
采用对叔丁基苯酚制备甲阶树脂时,一般在制造期间要经过洗涤脱盐。在最初的碱性反应阶段后,在脱水之前,反应物料用一种芳香溶剂稀释,经中和形成一种水溶性盐。当停止搅拌时,水层(含有大多数盐)沉降到底部,接着进行溶液分离。再加入更多的水进行反复多次的洗涤。其后将树脂在真空下脱除溶剂,在冷却前形成所希望的分子量。
在有些应用中,需要使液体水溶性甲阶树脂保持与水的高混溶性。例如当其用作绝热粘结剂时,它们要用相当多的水稀释后喷洒到玻璃和石棉纤维上。因此这类树脂也要求在冷冻下贮存和装运。
固态甲阶树脂较稳定,只在热天才需冷冻。从对位取代酚类(如丁基苯酚)所制得的甲阶树脂可稳定1年以上。
水溶性酚醛树脂一般可以用粘度、相对密度、固含量和水溶性来表征。典型树脂的性能为:粘度100mPa·s(251℃,固含量60%,水溶性最低2500%。固含量的测定方法是,称取1-2g样品,经过135℃干燥3h后再称重,然后比较质量差。其他值得关注的性质还有pH(7-7.5),折射率-它可作为树脂制造期间固含量的快速检测指标,以及灰分。如果树脂已被中和成不溶性盐后过滤,灰分在1%以下;如果树脂被中和成可溶性盐,灰分约为3%。一步甲阶树脂的相对分子质量范围通常为150(可用水稀释的液体树脂)-1000或更高(可粉碎的固体树脂)。

⑵ 2402酚醛树脂适用于sbs胶粘剂吗

2402酚醛树脂适抄用于sbs胶粘剂袭
Mg(s)+ 2 CH3COOH(aq)→ (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)NaHCO3(s)+ CH3COOH(aq) →CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)
4)乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,特别注意的是,可以还原生成乙醇,通过亲核取代机理生成乙酰氯,也可以双分子脱水生成酸酐.
乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯(本反应为可逆反应,反应类型属于取代反应中的酯化反应).

⑶ 酚醛树脂胶粘剂的作用是什么

以酚类与醛类在一定条件下反应的聚合物为主体材料的胶粘剂。酚类物质主要是苯酚,还包括甲酚、二甲酚、特丁基酚和苯基苯酚等;醛类物质主要是甲醛,有时也包括间苯二酚和糠醛。酚醛树脂的正式名称是苯酚—甲醛树脂,其平均分子量不大。有水溶性、醇溶性、油溶性和乳液等几种。一般呈液态,也有粉状固态的。

酚醛树脂是第一个人工合成的树脂。1872年拜耳(A.von Bayer)发现苯酚与甲醛在酸催化下能生成树脂。1883年迈克尔(A.Michael)报告碱亦可催化得树脂。1907年贝克兰(L.H.Baekeland)获得热压工艺专利,推动了酚醛树脂的应用。1909年酚醛树脂用作木材涂料。1910年酚醛纸质层压板制成。1915年有了酚醛纤维板的专利。此后,酚醛树脂的理论研究和实际应用都得到了很大发展。

反应机理

苯酚与甲醛的反应,由于催化剂的不同和反应体系pH值的高低,反应有下列类型:

强酸催化

甲醛的水溶液是平衡体系,内含甲醛单体和甲醛水化物甲二醇的缩合物。在酸性溶液里,甲二醇第一步生成羟基甲叉阳碳离子,然后与苯酚反应,生成羟甲基酚,这一步反应缓慢。在酸性条件下,生成的羟甲基酚很快与另一个苯酚分子作用,就开始缩合反应,分子链逐步加长为线性树脂,所以强酸催化的苯酚—甲醛反应相当激烈。方程式如下:

⑷ 松香改性酚醛树脂是什么

可溶性的酚醛缩合物,与松香反应并经多元醇酯化而得的固体树脂。淡黄色至红棕色,透明,软化点高,油溶性良好。

反应机理

苯酚与甲醛缩聚得到的可溶性酚醛树脂,为羟甲基苯酚或二羟甲基苯酚代甲烷。在高温下脱水生成次甲基醌,然后与松香中的枞酸进行缩合反应得到可溶性酚醛树脂与松香的缩合产物。反应中,羟甲基与松香的羧基之间未发生酯化反应,因此所得的产物需用多元醇(甘油、季戊四醇)进行酯化,降低酸值,使其符合制漆的需要。苯酚也可用其他烷基酚代替作为原料。

制备方法

有一步法和两步法两种。

一步法

在有松香存在条件下,以六次甲基四胺为催化剂,使酚类与甲醛缩合。由于松香酸性很弱,反应在水相介质中进行,酚醛反应仍属碱性缩合,生成的羟甲基苯酚很快溶解在松香中,阻止自身进一步缩聚。当温度升高之后羟甲基苯酚脱水生成次甲基醌而与松香加成而制得树脂,酚与醛之间的缩合不致过度,分子量比较均匀。此法可避免制造酚醛浆时易缩聚过度的缺点,但需要高质量的原料。

一步法制造松香酚醛树脂的主要品种为210#型树脂,其原料配比(重量百分比)为:松香(一级)71.47%,苯酚10.92%,37%甲醛10.51%;H促进剂(六次甲基四胺)0.54%;氧化锌0.13%;95%甘油6.43%。生产步骤为:①将松香或其一半量加入反应锅中,加热熔化并通CO2,熔化至可开动搅拌,温度在225~235℃时渐渐将另一半松香加入。②当温度下降至160℃以下时,逐渐加入苯酚,同时关掉CO2,开冷凝器的冷凝水。加完苯酚后,继续搅拌5分钟,当温度降至110℃以下时,加H促进剂及氧化锌,同时还逐渐加入甲醛,速度以不溢锅为度。③加毕甲醛,维持温度100±2℃3小时,然后加热脱水并升温至220℃,并开大冷凝器冷却水。④升温至220℃时开始加入甘油,边加边升温,加毕甘油在270±2℃,维持3小时。放去冷凝器中冷却水,然后在原温下抽真空1小时。取样化验,合格后,通CO2压出物料(压力不超过1千克/平方厘米)。

两步法

此法可用于以烷基酚作为原料时。第一步,以氢氧化钠为催化剂将酚和甲醛缩合,反应结束后用酸中和催化剂,水洗后得到酚醛浆。第二步,加一定量的酚醛浆于熔融的松香中,先使酚醛缩合物和松香缩合,然后加入多元醇使之酯化得到松香改性酚醛树脂。此法优点是经过水洗可以使用较差的混合酚为原料,缺点是酚与醛缩合终点不易掌握。改变酚的种类、酚醛比、酚醛浆的加入量或多元醇的种类,可以得到不同品种的松香改性酚醛树脂。

用途和质量指标

中国生产的松香改性酚醛树脂有210#、211#、2112#、2116#、2118#、2119#等品种。主要用于油漆、油墨,也用于漆包线、橡胶等工业。210#松香改性酚醛树脂的质量有化学工业部部颁标准(HG2—231—65)。一级品的软化点为(环球法,℃)135~150,酸值mgKOH/g≤20,色泽(铁钴法)≤12,在甲苯中溶解度(树脂∶甲苯为1∶1)全溶。其他类型的松香改性酚醛树脂只有企业标准。

⑸ 酚醛树脂成分及用途

酚+甲醛===酚醛树脂(C.H.O催化剂只会也影响酚醛树脂的形状),酚醛树脂是高分子化合物,原理如下:苯酚上的酚OH会影响苯环上邻位上的氢,使邻位上H变的更活泼,更容易反应,所以反应时相当于苯环是还有俩个半键,而甲醛中的碳氧双键同时断开,与苯环是的俩个半键结合,有多个这样的单体的聚合体就形成了酚醛树脂.
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。常用木粉作填料,为制造某些高电绝缘性和耐热性制件,也用云母粉、石棉粉、石英粉等无机填料。压塑粉可用模压、传递模塑和注射成型法制成各种塑料制品。热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件,日用品及其他工业制品。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。增强酚醛塑料
以酚醛树脂(主要是热固性酚醛树脂)溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物,经干燥、压制成型的各种增强塑料是重要的工业材料。它不仅机械强度高、综合性能好,而且可进行机械加工。以玻璃纤维、石英纤维及其织物增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐蚀塑料;高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航天工业的重要耐烧蚀材料。酚醛涂料
以松香改性的酚醛树脂、丁醇醚化的酚醛树脂以及对叔丁基酚醛树脂、对苯基酚醛树脂均与桐油、亚麻子油有良好的混溶性,是涂料工业的重要原料。前两者用于配制低、中级油漆,后两者用于配制高级油漆。

⑹ 为什么酚醛树脂是粉红色的

苯酚在制备过程中可能被氧化成红色的对苯醌。
反应是苯酚+甲醛

⑺ 酚醛树脂的反应是什么类型的

酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂,它是最早合成的一类热固性树脂.酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂

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