酚醛树脂.ppt

酚醛酚醛树脂精选目录目录一一.什么是酚醛树脂什么是酚醛树脂二二.酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成三三.酚醛树脂分类酚醛树脂分类四四.酚醛树脂的应用酚醛树脂的应用精选什么什么是是酚醛树脂酚醛树脂酚醛树脂,简称PF树脂，酚类化合物与醛类化合物缩聚而得的树脂为酚醛树脂。精选什么是酚醛树脂什么是酚醛树脂酚醛泡沫酚醛泡沫其他其他酚醛压塑粉酚醛压塑粉隔热保温材料隔热保温材料酚醛胶黏剂酚醛胶黏剂酚醛纤维酚醛纤维酚醛树脂涂料酚醛树脂涂料精选什么是酚醛树脂什么是酚醛树脂精选什么是酚醛树脂什么是酚醛树脂酚醛树脂酚醛树脂,简称简称PF树脂，树脂，酚类化酚类化合物与醛类化合物缩聚而得的树合物与醛类化合物缩聚而得的树脂为酚醛树脂。其中以苯酚和甲脂为酚醛树脂。其中以苯酚和甲醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要醛缩聚而得的酚醛树脂最为重要，酚醛树脂综合性能优良，是一种酚醛树脂综合性能优良，是一种人工合成的最古老树脂，拥有近人工合成的最古老树脂，拥有近百年的使用历史百年的使用历史。因电气设备使因电气设备使用较多，也俗称电木用较多，也俗称电木酚醛树脂的结构简式精选什么是酚醛树脂什么是酚醛树脂Baekeland历史简介历史简介1872年年德国德国化学家化学家拜尔拜尔（A.Baeyer)首先合成了酚醛树脂首先合成了酚醛树脂1907年年比利时比利时裔美国人裔美国人贝克兰贝克兰提出提出酚醛树脂加热固化法，使酚醛树脂实酚醛树脂加热固化法，使酚醛树脂实现工业化生产现工业化生产；1910年德国柏林建成世界第一家合年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂，开创了人类成酚醛树脂的工厂，开创了人类合成合成高分子化合物高分子化合物的纪元。的纪元。精选什么是酚醛树脂什么是酚醛树脂 物理性质物理性质：固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离固体酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质，因含有游离酚而呈微红色，比重酚而呈微红色，比重1.251.301.251.30。化学稳定性化学稳定性：对水、弱酸、弱碱：对水、弱酸、弱碱溶液溶液稳定稳定，遇强酸发生分解，遇强碱发遇强酸发生分解，遇强碱发生腐蚀生腐蚀 溶解性溶解性 ：不溶于水，溶于：不溶于水，溶于丙酮丙酮、酒精等、酒精等有机溶剂有机溶剂中中 耐性耐性：耐热性、耐燃性：耐热性、耐燃性、耐水性和、耐水性和绝缘性绝缘性优良，耐优良，耐酸酸性较好，耐性较好，耐碱碱性差，性差，机械和机械和电气电气性能良好，易于切割，分为性能良好，易于切割，分为热固性塑料热固性塑料和和热塑性塑料热塑性塑料两类。合两类。合成时加入不同组分，可获得功能各异的改性酚醛树脂，具有不同的优良特成时加入不同组分，可获得功能各异的改性酚醛树脂，具有不同的优良特性，如耐碱性、耐磨性、耐油性、耐腐蚀性等。性，如耐碱性、耐磨性、耐油性、耐腐蚀性等。下线产物下线产物：压塑粉、压塑粉、层压塑料层压塑料；制造清漆或绝缘、耐腐蚀；制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料涂料；制造日；制造日用品、装饰品；制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等用品、装饰品；制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等精选什么是酚醛树脂什么是酚醛树脂 高温性能高温性能 酚醛树脂最重要的特征就是耐酚醛树脂最重要的特征就是耐高温高温性，即使在非常高的温度下，也能保持性，即使在非常高的温度下，也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因，酚醛树脂才被应用于一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，一些高温领域，例如耐火材料，摩擦材料，粘结剂粘结剂和铸造行业。和铸造行业。粘结强度粘结强度 酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。酚醛树脂是一种多功能，与各酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。酚醛树脂是一种多功能，与各种各样的有机和无机种各样的有机和无机填料填料都能相容的物质。设计正确的酚醛树脂，润湿速都能相容的物质。设计正确的酚醛树脂，润湿速度特别快。并且在交联后可以为度特别快。并且在交联后可以为磨具磨具、耐火材料，摩擦材料以及电木粉提、耐火材料，摩擦材料以及电木粉提供所需要的供所需要的机械强度机械强度，耐热性能和电性能。，耐热性能和电性能。水溶性酚醛树脂或水溶性酚醛树脂或醇溶性醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉石棉和其和其它类似的物质为它们提供机械强度，电性能等。典型的例子包括电绝缘和它类似的物质为它们提供机械强度，电性能等。典型的例子包括电绝缘和机械层压制造，离合器片和机械层压制造，离合器片和汽车滤清器汽车滤清器用滤纸。用滤纸。精选什么是酚醛树脂什么是酚醛树脂 高残碳率高残碳率 在温度大约为在温度大约为10001000 的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，的惰性气体条件下，酚醛树脂会产生很高的残碳，这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性，也是它能用这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性，也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。于耐火材料领域的一个重要原因。低烟低毒低烟低毒 与其他树脂系统相比，酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况与其他树脂系统相比，酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况下，用科学配方生产出的酚醛树脂系统，将会缓慢分解产生氢气、碳氢化下，用科学配方生产出的酚醛树脂系统，将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧化物。分解过程中所产生的烟相对少，毒性也相对低。合物、水蒸气和碳氧化物。分解过程中所产生的烟相对少，毒性也相对低。这些特点使酚醛树脂适用于公共运输和安全要求非常严格的领域，如矿山，这些特点使酚醛树脂适用于公共运输和安全要求非常严格的领域，如矿山，防护栏和建筑业等。防护栏和建筑业等。抗化学性抗化学性 交联后的酚醛树脂可以抵制任何化学物质的分解。例如交联后的酚醛树脂可以抵制任何化学物质的分解。例如汽油汽油，石油，醇，石油，醇，乙二醇乙二醇和各种碳氢化合物。和各种碳氢化合物。精选酚醛树脂酚醛树脂的的合成合成酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成酚醛树脂的生成和缩聚反应酚醛树脂的生成和缩聚反应原原理理:酚醛树脂是酚醛树脂是由酚由酚类化合物与类化合物与醛类化合物醛类化合物在在催化剂条件下催化剂条件下缩聚而成，缩聚反应是指单缩聚而成，缩聚反应是指单体间相互反应，生成高分子体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子的聚化合物同时生成小分子的聚合反应。反应机理是苯酚羟合反应。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分子结合为水分子，其余部分连接起来成为连接起来成为高分子化合物。高分子化合物。反应的方程式可以表示为反应的方程式可以表示为:精选酚常用的酚类化合物：常用的酚类化合物：苯酚苯酚 甲酚甲酚 二甲酚二甲酚 烷基酚烷基酚 苯酚（俗称石炭酸）苯酚（俗称石炭酸）:1,1,熔点熔点40.940.9，沸点，沸点181.7181.7，无色针状晶体；，无色针状晶体；2,2,有特殊气味，在空气中易氧化呈微红色；有特殊气味，在空气中易氧化呈微红色；3,3,有毒，对皮肤有刺激性和腐蚀性，易渗入皮有毒，对皮肤有刺激性和腐蚀性，易渗入皮肤；肤；4,4,能溶于极性和非极性溶剂中，如乙醇，苯，能溶于极性和非极性溶剂中，如乙醇，苯，甲醛水溶液；甲醛水溶液；5,5,在水中部分溶解，溶解度随温度增高而增大，在水中部分溶解，溶解度随温度增高而增大，当当T T6565时，时，能与水以任意比例互溶。能与水以任意比例互溶。羟基直接与芳烃相连的化羟基直接与芳烃相连的化合物称为酚，由于分子中合物称为酚，由于分子中饱和烃基，其物理性质与饱和烃基，其物理性质与醇相似，沸点、熔点较相醇相似，沸点、熔点较相应烃高，能溶于乙醇、乙应烃高，能溶于乙醇、乙醚等有机溶剂中，大部分醚等有机溶剂中，大部分酚位结晶固体，具有较强酚位结晶固体，具有较强的腐蚀性。酚分子苯环的的腐蚀性。酚分子苯环的邻、对位容易发生亲电取邻、对位容易发生亲电取代反应，合成酚醛树脂主代反应，合成酚醛树脂主要就是利用这一特性要就是利用这一特性酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成精选常见酚类基本性能表常见酚类基本性能表精选醛常用的醛类化合物：常用的醛类化合物：甲醛甲醛 甲醛（又称蚁醛）甲醛（又称蚁醛）:1.1.物理性质：无色气体，有特殊刺激气味；物理性质：无色气体，有特殊刺激气味；易溶于水、醇、易溶于水、醇、二甲苯等中；二甲苯等中；水溶液最高浓度水溶液最高浓度达达55%55%，40%40%的水溶液称福尔马的水溶液称福尔马 林林 （无色透（无色透明）明）2.2.化学性质：常温下极易聚合生成高分子量的化学性质：常温下极易聚合生成高分子量的聚合体聚合体 聚甲醛，呈白色粉末状。聚甲醛，呈白色粉末状。醛羰基中的氧原子可醛羰基中的氧原子可以与水形成氢键，低以与水形成氢键，低碳链的醛如甲醛、乙碳链的醛如甲醛、乙醛等都可以与水混溶，醛等都可以与水混溶，随着碳链的增长，水随着碳链的增长，水中的溶解性逐渐减小，中的溶解性逐渐减小，C5以上的醛水中的溶以上的醛水中的溶解性已很低或不溶于解性已很低或不溶于水。水。酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成精选常见醛类基本性能表常见醛类基本性能表精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成酚醛树脂当酚/醛摩尔比大于1，且在强酸条件下可合成一般的热塑性树脂热塑性酚醛树热塑性酚醛树脂脂1当酚/醛摩尔比小于1，且在碱性条件下时可合成热固性酚醛树脂。热固型酚醛树热固型酚醛树脂脂2在中等酸条件下（PH=4-7）时可合成高邻位线性树脂高邻位酚醛树高邻位酚醛树脂脂3 酚醛合成必需在催化剂存在下进行，用甲醛溶液和等体积的苯酚混合，酚醛合成必需在催化剂存在下进行，用甲醛溶液和等体积的苯酚混合，溶液的溶液的PHPH值为值为3.0-3.13.0-3.1，把此混合物加热到沸腾，在数周内并未观察有任何，把此混合物加热到沸腾，在数周内并未观察有任何反应发生。因此反应发生。因此PH3.0PH3.03.13.1时，被成为中性点。若在上述混合物中加入酸时，被成为中性点。若在上述混合物中加入酸或碱，使或碱，使PHPH值小于值小于3.03.0或大于或大于3.13.1时，反应就立刻发生。时，反应就立刻发生。精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成生成生成条件条件：酸催化、苯酚过量：酸催化、苯酚过量聚合反应过程：加成反应聚合反应过程：加成反应&缩合反应缩合反应加成反应机理：苯酚与甲醛反应生成羟甲基酚，邻、对位加成反应机理：苯酚与甲醛反应生成羟甲基酚，邻、对位 均可均可反应，反应反应，反应速速度与氢离子浓度成正比。度与氢离子浓度成正比。热热塑塑性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成缩合反应机理：酸性催化剂促进各种羟甲基酚脱水生成羟苄基正离缩合反应机理：酸性催化剂促进各种羟甲基酚脱水生成羟苄基正离子，再与苯酚反应，两个酚核通过亚甲基桥连在一起子，再与苯酚反应，两个酚核通过亚甲基桥连在一起。热热塑塑性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成 反应特点：反应特点：1 1、酸性介质中，缩合反应比加成反应快，各种羟甲基不稳定，一旦、酸性介质中，缩合反应比加成反应快，各种羟甲基不稳定，一旦生成，便以更快的速度进行缩合反应，不存在游离的羟甲基，反应速生成，便以更快的速度进行缩合反应，不存在游离的羟甲基，反应速率率H+H+；产物结构可简写为产物结构可简写为2 2、放热反应；、放热反应；3 3、产物平均相对分子量、产物平均相对分子量600600700 700 ，平均含，平均含2 21010个核体。个核体。4 4、n n 值越大，分支结构越多值越大，分支结构越多；n n一般为一般为4 41212，其数值大小与反应物，其数值大小与反应物中苯酚的过量程度有关。中苯酚的过量程度有关。5 5、苯酚含量越少，在邻、对位上都反应的可能性越大，使分支结构、苯酚含量越少，在邻、对位上都反应的可能性越大，使分支结构增多，易出现复杂的交联结构，导致树脂不溶不熔。增多，易出现复杂的交联结构，导致树脂不溶不熔。热热塑塑性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成 热塑性酚醛树脂质量指标热塑性酚醛树脂质量指标软化点：其高低反映了树脂平均分子量的大小。软化点：其高低反映了树脂平均分子量的大小。粘度：树脂粘度：树脂50%50%酒精溶液的粘度。酒精溶液的粘度。游离酚含量：树脂中未反应的酚含量。游离酚含量：树脂中未反应的酚含量。工艺参数对质量指标的影响工艺参数对质量指标的影响1 1、甲醛与苯酚的摩尔比越大（苯酚过量少），树脂分子量越大，软、甲醛与苯酚的摩尔比越大（苯酚过量少），树脂分子量越大，软化点越高，游离酚含量也越少；化点越高，游离酚含量也越少；2 2、缩聚阶段时间越长，树脂收率越高，软化点越高，游离酚含量越、缩聚阶段时间越长，树脂收率越高，软化点越高，游离酚含量越少；少；3 3、热加工温度高，软化点高，游离酚含量少；、热加工温度高，软化点高，游离酚含量少；4 4、对于软化点和游离酚含量要求一定的树脂，真空度越低，热加工、对于软化点和游离酚含量要求一定的树脂，真空度越低，热加工温度就越高。温度就越高。热热塑塑性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选 热塑性酚醛树脂固化与应用热塑性酚醛树脂固化与应用热塑性酚醛树脂为线形结构，成型加工时需加入固化剂才能获得热塑性酚醛树脂为线形结构，成型加工时需加入固化剂才能获得体形结构的制品。体形结构的制品。常用固化剂：六次甲基四胺（乌洛托品）常用固化剂：六次甲基四胺（乌洛托品）在热塑性酚醛树脂分子中不存在着活性很高的卞羟基，因此在受在热塑性酚醛树脂分子中不存在着活性很高的卞羟基，因此在受热是发生软化。固化时，利用树脂中酚基上未反应的对位活泼氢热是发生软化。固化时，利用树脂中酚基上未反应的对位活泼氢与甲醛或与甲醛或六甲基四胺六甲基四胺作用，形成不溶不熔的热固性树脂作用，形成不溶不熔的热固性树脂。酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成热热塑塑性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选在碱性条件下，上述产物组分复杂，为各种羟甲基酚的混合物。在碱性条件下，上述产物组分复杂，为各种羟甲基酚的混合物。酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成生成条件生成条件：碱催化，醛过量。碱催化，醛过量。聚合反应过程聚合反应过程：加成反应加成反应&缩合反应缩合反应加成反应机理加成反应机理：用无机碱或叔胺（没有活性氢）催化时用无机碱或叔胺（没有活性氢）催化时热热固固性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成缩合反应机理：缩合反应机理：当温度进一步升高时，各种羟当温度进一步升高时，各种羟甲基酚之间发生缩合反应，生甲基酚之间发生缩合反应，生成二酚核和多酚核的低聚物。成二酚核和多酚核的低聚物。随着反应温度升高，反应时间随着反应温度升高，反应时间延长，最后将生成高度交联的延长，最后将生成高度交联的体型结构。体型结构。热热固固性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成反应特点：反应特点：1 1、碱性介质中，各种羟甲基酚都稳定，加成反应快，缩合反应慢。、碱性介质中，各种羟甲基酚都稳定，加成反应快，缩合反应慢。2 2、放热较少，反应进行较缓和。、放热较少，反应进行较缓和。3 3、根据反应程度，一般将反应过程分为三个阶段，各阶段产物性质、根据反应程度，一般将反应过程分为三个阶段，各阶段产物性质不同。不同。A A阶段：产物为液体或固体，含较多的羟甲基，极性较强，能全部或阶段：产物为液体或固体，含较多的羟甲基，极性较强，能全部或部分溶于水中，有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。部分溶于水中，有时称水溶性树脂或可溶性酚醛树脂。B B阶段：由阶段：由A A阶段树脂加热或长期存放继续反应而得，固体状，加热可阶段树脂加热或长期存放继续反应而得，固体状，加热可软化，但不能熔化，能拉成长丝，冷却变成脆性物质，易粉碎成粉末。软化，但不能熔化，能拉成长丝，冷却变成脆性物质，易粉碎成粉末。在溶剂中不溶或部分溶解、溶胀。是应用过程中的中间产物。由在溶剂中不溶或部分溶解、溶胀。是应用过程中的中间产物。由A A阶阶转为转为B B阶的速度称胶化速度。阶的速度称胶化速度。C C阶段：树脂反应最后阶段，形成高度交联的体型结构树酯。产物不阶段：树脂反应最后阶段，形成高度交联的体型结构树酯。产物不熔不溶，熔不溶，能体现应用特征。能体现应用特征。由由A A阶段经阶段经B B阶段转为阶段转为C C阶段的速度称固化速度。阶段的速度称固化速度。热热固固性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成热固性酚醛树脂质量指标热固性酚醛树脂质量指标1 1、胶化时间、胶化时间2 2、固体含量、固体含量3 3、游离酚含量、游离酚含量工艺参数对质量指标的影响工艺参数对质量指标的影响1 1、配比，醛过量太多易胶化，胶化时间短。但醛量增加有利于降低、配比，醛过量太多易胶化，胶化时间短。但醛量增加有利于降低游离酚含量，且能提高反应速度，使树脂软化点和粘度提高。游离酚含量，且能提高反应速度，使树脂软化点和粘度提高。2 2、最后热加工温度不能超过、最后热加工温度不能超过100100，以防胶化。，以防胶化。3 3、催化剂氨水的量过多使反应时间短，游离酚含量增大。、催化剂氨水的量过多使反应时间短，游离酚含量增大。4 4、缩聚反应时间长，温度低，有利于树脂结构均匀，反应点多，反、缩聚反应时间长，温度低，有利于树脂结构均匀，反应点多，反应完全。应完全。5 5、必须在真空下脱水干燥，以降低脱水温度，使粘度增长缓慢，使、必须在真空下脱水干燥，以降低脱水温度，使粘度增长缓慢，使水和游离酚残留量减少。水和游离酚残留量减少。热热固固性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成热固性酚醛树脂的结构和性能特点热固性酚醛树脂的结构和性能特点 热固性酚醛树脂是在碱性条件下，由酚类与醛类化合物经过缩合反热固性酚醛树脂是在碱性条件下，由酚类与醛类化合物经过缩合反应获得的。其中应获得的。其中n=4n=41010，m=2m=25 5。在热固性酚醛树脂分子中存在着活性很高的卞羟基，因此很容易在热固性酚醛树脂分子中存在着活性很高的卞羟基，因此很容易与其他交联剂发生反应而固化。与其他交联剂发生反应而固化。热热固固性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成工业上工业上生产热固性酚醛树脂时，生产热固性酚醛树脂时，常用氨水做碱性催化剂，此时常用氨水做碱性催化剂，此时氨水有两个作用：氨水有两个作用：1 1，起催化作用，起催化作用2 2，参与树脂生成反应，参与树脂生成反应热热固固性性酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成酚醛树脂合成图酚醛树脂合成图 精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成在中等在中等PHPH（4 47 7）值的条件下，）值的条件下，二价金属离子在反应中形成了鳌二价金属离子在反应中形成了鳌合物，然后形成合物，然后形成 2 2，2 2二羟基二羟基二苯基甲烷。合成历程见图。二二苯基甲烷。合成历程见图。二价金属离子形成不稳定的鳌合物价金属离子形成不稳定的鳌合物后，在邻位加成生成酚醛树脂。后，在邻位加成生成酚醛树脂。高邻位热塑性酚醛树脂的最大优高邻位热塑性酚醛树脂的最大优点是固化速度比一般的热塑性酚点是固化速度比一般的热塑性酚醛树脂快醛树脂快2 23 3倍。倍。高邻位酚醛树脂，在合成过程中高邻位酚醛树脂，在合成过程中使用锰、钴等金属碱盐做催化剂，使用锰、钴等金属碱盐做催化剂，得到苯酚部分主要通过邻位连接得到苯酚部分主要通过邻位连接的热塑性树脂。固化速度快、最的热塑性树脂。固化速度快、最终产品刚性好。终产品刚性好。高邻位酚醛树脂反应历程图高邻位酚醛树脂反应历程图高高邻邻位位酚酚醛醛树树脂脂生生成成原原理理精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成酚醛树脂的固化酚醛树脂的固化:酚醛树脂从酚醛树脂从A A阶段向阶段向B B阶段和阶段和C C阶段转化后形成三维网状体型结构高聚物的阶段转化后形成三维网状体型结构高聚物的过程成为固化。线性树脂和甲阶分子量小的树脂都能溶熔，因此称此时的过程成为固化。线性树脂和甲阶分子量小的树脂都能溶熔，因此称此时的树脂为阶树脂。当树脂硬化后，就到凝胶化阶段，即阶，这个阶段树树脂为阶树脂。当树脂硬化后，就到凝胶化阶段，即阶，这个阶段树脂肿胀但仍可以被溶剂溶解。最后，树脂变的刚硬，不熔，这就到了阶。脂肿胀但仍可以被溶剂溶解。最后，树脂变的刚硬，不熔，这就到了阶。通常人们认为酚醛树脂的固化过程首先是羟甲基的缩合反应，并以两种方通常人们认为酚醛树脂的固化过程首先是羟甲基的缩合反应，并以两种方式进行，一种是羟甲基与酚环上的活泼氢发生缩合反应生成亚甲基；另外式进行，一种是羟甲基与酚环上的活泼氢发生缩合反应生成亚甲基；另外则是羟甲基间发生缩合反应而生成亚甲基醚。则是羟甲基间发生缩合反应而生成亚甲基醚。精选热固化热固化热固化是亚甲基键和醚键同时生热固化是亚甲基键和醚键同时生成，但二者比例与树脂中羟甲基成，但二者比例与树脂中羟甲基的数目、酸碱性、固化温度和苯的数目、酸碱性、固化温度和苯环上活泼氢的多少有关。醚键在环上活泼氢的多少有关。醚键在温度温度160160时，脱去由一分子甲时，脱去由一分子甲醛转变为次甲基键醛转变为次甲基键酸固化酸固化在树脂中加入适当的酸类固化剂，在树脂中加入适当的酸类固化剂，可以达到低温固化的目的。固化可以达到低温固化的目的。固化反应主要形成次甲基键。通用酸反应主要形成次甲基键。通用酸类固化剂有盐酸、磷酸、对甲苯类固化剂有盐酸、磷酸、对甲苯磺酸、苯酚磺酸等。磺酸、苯酚磺酸等。酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成酚醛树脂固化方式有：酚醛树脂固化方式有：精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成碱固化碱固化为了控制固化反应顺利进行，用为了控制固化反应顺利进行，用一种或几种较弱或较强的碱性催一种或几种较弱或较强的碱性催化剂。通用的碱性固化剂有化剂。通用的碱性固化剂有NaOHNaOH、Ba(OH)Ba(OH)2 2、MgO MgO、氨水等，此外、氨水等，此外还用六次甲基四胺直接固化酚醛还用六次甲基四胺直接固化酚醛树脂。树脂。其他固化方式其他固化方式酚醛树脂还可以和其他化合物反酚醛树脂还可以和其他化合物反应而实现固化。例如热固和热塑应而实现固化。例如热固和热塑酚醛树脂互为固化，环氧树脂固酚醛树脂互为固化，环氧树脂固化酚醛树脂，异氰酸酯、尿素、化酚醛树脂，异氰酸酯、尿素、蜜胺、不饱和聚合物、具有羧基蜜胺、不饱和聚合物、具有羧基的化合物等固化酚醛树脂。的化合物等固化酚醛树脂。酚醛树脂固化方式有：酚醛树脂固化方式有：精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成热塑性热塑性酚醛树脂酚醛树脂热固性热固性酚醛树脂酚醛树脂PH7催化剂催化剂酸性催化剂有草酸、硫酸、对甲苯磺酸、磷酸等氢氧化钠、氨水、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化镁、碳酸钠、叔胺等酚酚/醛醛1：0.750.851：（13）反应位置反应位置和位上进行加成反应和位上进行加成反应反应速率反应速率一旦生成羟甲基苯酚，就立刻进行缩合反应生成二羟苯酚基甲烷,缩合反应比加成反应快的多，约快5倍以上加成反应生成羟甲基苯酚的速度很快，但缩合速度很慢，有生成多羟甲基苯酚的倾向精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成影响酚醛树脂影响酚醛树脂的合成、结构的合成、结构及特性的主要及特性的主要因素因素:原料的化学原料的化学结构结构酚与醛的酚与醛的摩尔比摩尔比反应介质的反应介质的酸、碱性酸、碱性生产操作生产操作方法方法精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成 （1 1）、催化剂的影响）、催化剂的影响 催化剂的性质、种类、用量对树脂反应速度、固化速度和产物都有催化剂的性质、种类、用量对树脂反应速度、固化速度和产物都有影响。酸性或碱性催化剂都可加快羟甲基化速度。影响。酸性或碱性催化剂都可加快羟甲基化速度。PHPH值为值为4 4时反应速度最时反应速度最慢。随着慢。随着H+H+浓度增加亚甲基化速度加快固化速度亦快。碱性催化剂对亚甲浓度增加亚甲基化速度加快固化速度亦快。碱性催化剂对亚甲基化速度影响不大。苯酚与甲醛无论摩尔比大小在碱性催化剂作用下都能基化速度影响不大。苯酚与甲醛无论摩尔比大小在碱性催化剂作用下都能生成热固性酚醛树脂。酸性催化下甲醛被活化生成热固性酚醛树脂。酸性催化下甲醛被活化,亚甲基化反应速度大于羟亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。钠是较强的碱性催化剂，用量一般为苯酚摩尔数的钠是较强的碱性催化剂，用量一般为苯酚摩尔数的0.250.60.250.6，如果树脂，如果树脂中的游离碱过多，则会降低耐水性、介电性能和粘接强度。中的游离碱过多，则会降低耐水性、介电性能和粘接强度。氢氧化铵是较弱的碱性催化剂常用氢氧化铵是较弱的碱性催化剂常用25%25%的水溶液，用量以氨计，为苯酚摩的水溶液，用量以氨计，为苯酚摩尔数的尔数的0.10.1左右。左右。氢氧化钡碱性较弱，催化作用较缓和，反应易控制，形成的树脂固化速氢氧化钡碱性较弱，催化作用较缓和，反应易控制，形成的树脂固化速度较快。用量一般为苯酚质量的度较快。用量一般为苯酚质量的1.5%2.5%1.5%2.5%。精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成(2(2）、反应温度和反应时间的影响）、反应温度和反应时间的影响反应温度和反应时间对酚醛树脂有很大的影响。苯酚与甲醛混合时，化学反应温度和反应时间对酚醛树脂有很大的影响。苯酚与甲醛混合时，化学反应随即开始，但在低温下很慢，而在高温下反应速度加快。一般反应温反应随即开始，但在低温下很慢，而在高温下反应速度加快。一般反应温度每升高度每升高100C100C，反应速度增加，反应速度增加1 1倍。酚醛树脂的合成要缓慢地阶级性升温，倍。酚醛树脂的合成要缓慢地阶级性升温，反应初期升温慢些，当温度升至反应初期升温慢些，当温度升至50600C50600C时由于反应放热温度会自行上升，时由于反应放热温度会自行上升，升温过快反应激烈，缩聚反应不完全，致使树脂相对分子质量大小相差悬升温过快反应激烈，缩聚反应不完全，致使树脂相对分子质量大小相差悬殊，游离酚含量高，树脂质量下降。殊，游离酚含量高，树脂质量下降。反应时间应时间以长些为好，生成的树脂相对分子量分布均匀。反应时间应时间以长些为好，生成的树脂相对分子量分布均匀。精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成（3 3）、投料方式的影响）、投料方式的影响 （如氢氧化铵）的催化下，苯酚与甲醛可一次投料进行缩聚反应形成酚（如氢氧化铵）的催化下，苯酚与甲醛可一次投料进行缩聚反应形成酚醛树脂，该法工艺简单，但游离酚含量高。一般甲醛与苯酚摩尔比醛树脂，该法工艺简单，但游离酚含量高。一般甲醛与苯酚摩尔比（F/PF/P）较低时，如制备醇溶性酚醛树脂则可采用一次投料法。）较低时，如制备醇溶性酚醛树脂则可采用一次投料法。在强碱（如氢氧化钠）催化下，甲醛应分两次加料，与苯酚进行缩聚反在强碱（如氢氧化钠）催化下，甲醛应分两次加料，与苯酚进行缩聚反应形成酚醛树脂。两次投应形成酚醛树脂。两次投料料可减缓反应放热，易于控制，有利降低游离酚可减缓反应放热，易于控制，有利降低游离酚含量，提高树脂质量。一般甲醛与苯酚摩尔比较高时采用含量，提高树脂质量。一般甲醛与苯酚摩尔比较高时采用2 2次投料方式。次投料方式。精选酚醛树脂的合成酚醛树脂的合成（4 4）、原料的化学结构）、原料的化学结构 根据高分子化合物合成的基本原理，只有原料的反应官能度为根据高分子化合物合成的基本原理，只有原料的反应官能度为2 2时才能形成线型大分子，而若要形成支链以及体型时才能形成线型大分子，而若要形成支链以及体型(网状网状)结构高分子，原结构高分子，原料的官能团必须大于料的官能团必须大于2 2。酚醛树脂的合成原料是酚与醛。由于醛类的反应官能度为酚醛树脂的合成原料是酚与醛。由于醛类的反应官能度为2 2，所，所以酚的官能度就起了决定性作用。只有反应官能度为以酚的官能度就起了决定性作用。只有反应官能度为3 3的苯酚、间位取代的苯酚、间位取代酚才能与醛类反应获得交联网状结构。如果采用混甲酚为原料，其中间位酚才能与醛类反应获得交联网状结构。如果采用混甲酚为原料，其中间位甲酚所占比例应高于甲酚所占比例应高于40%40%，否则难以形成足够交联密度的网状结构，致使，否则难以形成足够交联密度的网状结构，致使树脂性能不佳。树脂性能不佳。精选酚醛树脂酚醛树脂的的分类分类酚醛缩合物可作为独立的纯酚醛树脂使用，也可用其他的化合物改性来调整酚醛树脂的性能特点，从而拓展酚醛树脂用途精选酚醛树脂的分类酚醛树脂的分类酚醛缩合物可作为独立的纯酚醛树脂使用，也可用其他的化合物改性来调酚醛缩合物可作为独立的纯酚醛树脂使用，也可用其他的化合物改性来调整酚醛树脂的性能特点，从而拓展酚醛树脂用途整酚醛树脂的性能特点，从而拓展酚醛树脂用途第一类，纯酚醛树脂第一类，纯酚醛树脂：在催化剂的作用下，通过酚（通常是对叔丁酚、苯：在催化剂的作用下，通过酚（通常是对叔丁酚、苯酚等）与醛（最常用是甲醛）缩合反应，可产生满足各种性能需要的酚醛酚等）与醛（最常用是甲醛）缩合反应，可产生满足各种性能需要的酚醛树脂树脂第二类，改性酚醛树脂第二类，改性酚醛树脂：酚醛树脂结构中的酚羟基在树脂合成中通常不参：酚醛树脂结构中的酚羟基在树脂合成中通常不参与反应，因此酚醛树脂存在大量的酚羟基，酚羟基和亚甲基容易被氧化，与反应，因此酚醛树脂存在大量的酚羟基，酚羟基和亚甲基容易被氧化，至颜色变深，使其材料的性能发生变化，采用化学反应引入除酚、醛之外至颜色变深，使其材料的性能发生变化，采用化学反应引入除酚、醛之外的其他成分，接入到酚醛树脂的分子链上，起到保护酚羟基或亚甲基，改的其他成分，接入到酚醛树脂的分子链上，起到保护酚羟基或亚甲基，改善和突出某种性能的目的。通常由善和突出某种性能的目的。通常由松香改性、醇改性、环氧改性、醇酸改松香改性、醇改性、环氧改性、醇酸改性性等。目前应用较多的是松香改性酚醛树脂、醇类（主要为丁醇）醚化酚等。目前应用较多的是松香改性酚醛树脂、醇类（主要为丁醇）醚化酚醛树脂。醛树脂。精选酚醛树脂的分类酚醛树脂的分类纯酚醛树脂纯酚醛树脂:酚酚羟羟基基的的对对位位被被烃烃基基取取代代后后，酚酚由由三三官官能能度度称称为为二二官官能能度度，缩缩合合反反应应的的反反应应程程度度更更容容易易控控制制，而而且且烃烃基基取取代代酚酚制制得得的的树树脂脂具具有有更更好好的的性性能能，涂涂料料行行业业通通常常用用于于合合成成纯纯酚酚醛醛树树脂脂，如如对对叔叔丁丁基基酚酚、对对苯苯基基酚酚和和对对叔叔辛辛基基酚等。酚等。合合成成工工艺艺：在在碱碱性性条条件件下下，烃烃基基取取代代酚酚与与甲甲醛醛缩缩合合反反应应达达到到一一定定程程度度后后，终终止止反反应应，缩缩合合产产物物经经水水洗洗后后，采采用用先先常常压压、后后减减压压的的方方法法脱脱水水，中中控控合格后出料。合格后出料。在在碱碱性性条条件件下下酚酚醛醛缩缩合合生生成成热热固固性性酚酚醛醛树树脂脂，根根据据其其特特性性，主主要要用用于于生生产产重重防防腐腐涂涂料料、酚酚醛醛胶胶黏黏剂剂等等；使使用用时时可可利利用用酸酸性性催催化化或或加加热热使使之之交交联联固固化化。在在酸酸性性条条件件下下酚酚醛醛缩缩合合生生成成热热塑塑性性酚酚醛醛树树脂脂，根根据据其其特特性性，也也可可用用于于生生产产防防腐腐蚀蚀涂涂料料、粘粘合合剂剂、橡橡胶胶添添加加剂剂等等；使使用用时时可可利利用用碱碱性性催催化化或加热使之交联固化。或加热使之交联固化。精选酚醛树脂的分类酚醛树脂的分类松香改性酚醛树脂松香改性酚醛树脂:甲甲醛醛和和酚酚在在碱碱性性条条件件下下缩缩合合后后，再再与与松松香香进进行行加加成成，并并与与多多元元醇醇酯酯化化可可得得到到松松香香改改性性酚酚醛醛树树脂脂。由由于于松松香香具具有有特特有有的的结结构构特特征征，用用松松香香改改性性使使酚酚醛醛树树脂脂与与颜颜料料润润湿湿分分散散性性有有很很大大改改善善，可可广广泛泛用用于于制制造造酚酚醛醛调调和和漆漆与与平平版版胶胶印印油油墨墨。松松香香改改性性苯苯酚酚酚酚醛醛树树脂脂主主要要用用于于生生产产酚酚醛醛调调和和漆漆，而采用烷基取代酚的松香改性酚醛树脂主要用于生产平版胶印油墨。而采用烷基取代酚的松香改性酚醛树脂主要用于生产平版胶印油墨。要要得得到到合合适适的的松松香香改改性性酚酚醛醛树树脂脂，若若采采用用不不同同分分子子结结构构的的酚酚与与多多元元醇醇，酚酚醛醛在在树树脂脂体体系系中中的的比比例例也也不不同同，随随着着酚酚醛醛比比例例的的上上升升，树树脂脂的的软软化化点点，耐耐酸酸碱碱性性、耐耐水水性性都都有有所所提提高高，但但油油溶溶性性和和脂脂肪肪烃烃溶溶剂剂溶溶解解性性会会下下降降，如如使使用用苯苯酚酚的的树树脂脂，酚酚醛醛比比例例为为14%-15%14%-15%；使使用用双双酚酚A A的的树树脂脂，酚酚醛醛比比例例约约为为15%-16%15%-16%；使使用用辛辛基基酚酚、壬壬基基酚酚的的树树脂脂，酚酚醛醛比比例例约约为为28%-30%28%-30%；使使用十二烷基酚的树脂，酚醛比例约为用十二烷基酚的树脂，酚醛比例约为32%-35%32%-35%。精选酚醛树脂的分类酚醛树脂的分类松香改性酚醛树脂松香改性酚醛树脂:在在酸酸性性介介质质中中，酚酚与与甲甲醛醛产产生生的的酚酚醛醛很很容容易易进进一一步步缩缩合合成成分分子子量量更更高高的的缩缩合合物物，有有可可能能完完全全胶胶化化或或不不溶溶于于松松香香；在在碱碱性性介介质质中中，反反应应平平稳稳，容容易易控控制制，生生成成的的树树脂脂软软化化点点也也高高，因因此此松松香香改改性性的的酚酚醛醛树树脂脂一一般般都都采采用用碱碱性性催催化化剂剂，使使用用一一步步法法生生产产松松香香酚酚醛醛树树脂脂时时，常常用用的的催催化化剂剂是是乌乌洛洛托品，在生产浅色松香酚醛树脂时，也有采用氢氧化钙做催化剂。托品，在生产浅色松香酚醛树脂时，也有采用氢氧化钙做催化剂。不不同同的的酚酚具具有有不不同同的的官官能能度度，在在实实际际生生产产中中最最终终采采用用的的酚酚与与醛醛摩摩尔尔比比就就不不同同，三三官官能能度度：1 1：（1.51.71.51.7）；二二官官能能度度：1:(2.53.01:(2.53.0）；采采用用双双酚酚A A的酚醛树脂。其酚与醛的摩尔比一般为的酚醛树脂。其酚与醛的摩尔比一般为1 1：（：（5.25.45.25.4）精选酚醛树脂的分类酚醛树脂的分类酚醛醚化浆（醇醚化酚醛树脂）酚醛醚化浆（醇醚化酚醛树脂）:为为改改善善酚酚醛醛树树脂脂的的韧韧性性、溶溶剂剂溶溶解解性性及及其其他他物物理理性性能能，可可采采用用醚醚化化的的方方法法对对酚酚醛醛树树脂脂进进行行改改性性，醚醚化化后后的的酚酚醛醛树树脂脂由由于于降降低低了了极极性性，使使得得树树脂脂更更容容易易溶溶解解于于芳芳烃烃溶溶剂剂中中，改改善善了了树树脂脂的的柔柔韧韧性性，从从而而扩扩大大树树脂脂的的应应用用领领域域。用用低低碳碳链链醇醇醚醚化化酚酚醛醛树树脂脂，对对树树脂脂性性能能的的改改善善作作用用不不大大，一一般般采采用用丁丁醇醇、乙乙二二醇醇、丙丙三三醇醇、聚聚乙乙烯烯醇醇等等改改性性酚酚醛醛树树脂脂，得得到到各各种种不不同用途的醇醚化酚醛树脂。同用途的醇醚化酚醛树脂。合合成成工工艺艺：在在碱碱性性条条件件下下，酚酚与与甲甲醛醛缩缩合合反反应应达达到到一一定定程程度度后后，中中止止反反应应并并调调整整到到酸酸性性，经经水水洗洗后后，加加入入丁丁醇醇，进进行行回回流流脱脱水水反反应应，反反应应完完成成后，脱出过量丁醇，中控合格后出料。后，脱出过量丁醇，中控合格后出料。涂涂料料行行业业常常用用丁丁醇醇来来改改性性酚酚醛醛树树脂脂，制制得得热热固固性性酚酚醛醛醚醚化化浆浆，可可提提高高酚酚醛树脂的溶剂溶解性，与环氧树脂配合，交联成膜，主要用于耐腐蚀漆。醛树脂的溶剂溶解性，与环氧树脂配合，交联成膜，主要用于耐腐蚀漆。精选酚醛树脂的分类酚醛树脂的分类除除了了上上述述常常见见的的改改性性酚