酚醛树脂的制备过程

㈠ 高中化学实验8——酚醛树脂的制备

一、背景介绍

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。

酚醛树脂是世界最早人工合成和工业化生产的一类合成树脂，其原料易得，生产工艺简单，综合性能优良，应用非常广泛，因此研究酚醛树脂的制备方法，具有很高的社会意义和经济价值。酚醛树脂合成反应分为两步，首先是苯酚与甲醛的加成反应，随后是缩合及缩聚反应。

缩聚反应是指具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生有小分子（如 H2O、HX、醇等）的化学反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物——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

二、实验仪器

试管，烧杯，胶头滴管，酒精灯，石棉网，三脚架，药匙，玻璃棒，天平，量筒

三、实验试剂

苯酚，40%甲醛溶液，浓盐酸，乙醇

四、实验原理

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。

五、实验装置

六、实验步骤及现象

1、往试管中加入2g苯酚和3mL甲醛溶液，再用胶头滴管加入3滴浓盐酸，放在沸水浴中加热。

2、当试管中反应物渐渐沸腾时，从沸水中取出试管，并用玻璃棒不断搅拌试管中的溶液，可以观察到有白色固体生成。

3、待试管冷却至室温，往试管中加入无水乙醇，发现固体不溶解。

4、再将试管放在沸水浴中加热，白色固体也不溶解。说明制得了酚醛树脂。

七、 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。

㈡ 制备酚醛树脂的方程

酚醛树脂是一种重要的有机高分子材料，其制备过程涉及苯酚与甲醛的反应。该反应通过多步进行，最终形成复杂的三维网络结构。具体反应方程式为：

苯酚（C6H5OH）与甲醛（HCHO）在一定条件下发生缩合反应，生成酚醛树脂。该反应可以表示为：

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

在这个反应过程中，酚羟基（-OH）和醛基（-CHO）发生缩合反应，形成亚甲基链（-CH2-）并脱水。随着反应的进行，亚甲基链逐渐连接成网状结构，形成酚醛树脂。这种树脂具有多种优异的物理和化学性能，如耐热性、耐磨性和良好的机械强度。

酚醛树脂的合成条件对产物的性能有着重要影响。温度、催化剂和反应时间等都是关键因素。在实际生产中，通过控制这些条件，可以调节产物的分子量、交联密度等，从而获得具有不同特性的酚醛树脂。例如，提高反应温度可以加速缩合反应，但过高的温度可能导致副反应的发生，影响产物的质量。

除了苯酚和甲醛外，还可以使用其他酚类化合物与甲醛进行反应，以制备不同类型的酚醛树脂。这些树脂在工业上有着广泛的应用，如涂料、粘合剂、复合材料等。酚醛树脂因其优异的性能，在许多领域中都发挥着重要作用。

㈢ 实验室制备酚醛树脂的方法是:将适量反应物放入一只试管中,振荡,摇匀后,塞紧橡胶塞,水浴加热数分钟

酚醛树脂的实验室制法

在大试管中加入2.5克苯酚和2.5毫升40%甲醛溶液，再加入1毫升浓盐版酸（作为催化剂），此时看权不到明显现象。把试管口塞上插有长玻璃管
(>30厘米)的单孔塞，再把试管放进沸水浴中加热(沸水浴应为100℃恒温加热装置)，如图。混合液开始沸腾时，表示反应正在进行(反应放热)，
沸腾熄止时，表示反应已完成。继续加热约10分钟，以利酚醛树脂和水溶液充分分层,上层为水，下层为酚醛树脂，冷却后显粉红色（原因：苯酚被氧化生成醌类
物质）。反应装置中的长玻璃管对挥发的反应物起冷凝回流作用。在这个实验中，所用苯酚过量，并用酸作催化剂，产物是线型高分子树脂；如甲醛溶液过量时(如
2.5克苯酚配3—4毫升40%甲醛溶液)且用氨水作催化剂时，产物则是体型高分子树脂(参看缩聚反应)。实验后的反应容器，需用酒精浸泡一些时间后，才
易用水洗净。制得的酚醛树脂有体型和线型。

所以应该是把试管口塞上插有长玻璃管(>30厘米)的单孔塞，而不是塞紧橡胶塞，这样加热会爆炸的

㈣ 酚醛树脂的制备

酚醛树脂的实验室制冲带法指的是用实验室的环境制备酚醛树脂的过程。

合成酚醛树脂的化学方程式是 nHCHO+nR-OH = -(-R-CH2-)n-OH

R为苯，生成的高聚物CH2和OH是邻位，另一条键与CH2分别在OH两边的C上。

酚醛树脂是1907年世界上第一个合成的高分子材料。

3、发生加聚反应的过程中，没有副产物产生，得高聚物的化学组成跟单散睁芦体的化学组成相同。

4、加聚反应生成的高聚物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。

酚醛树脂缩聚合成方程式反应的特点

1、酚醛树脂缩聚合成方程式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。