酚醛树脂的合成,酚醛树脂的合成方程式

  一、酚醛树脂
酚醛树脂是由苯酚和甲醛在酸、碱触媒作用下合成的酚醛树脂的合成。由于工艺不同可以制成液体酚醛树脂和粉状酚醛树脂两种。
1、制造酚醛树脂的原材料
(1)苯酚
苯酚又称石炭酸,纯白无色针状晶体,在空气中可氧化成浅粉色。
  

分子式

C6H5OH

分子量

94。11

比重

1。
  0545g/cm3

熔点

40。8℃

沸点

182℃

苯酚能溶于热水,溶于酒精,碱等。
  有弱酸性,易渗入皮肤,引起过敏现象。将2%左右的苯酚肥皂水溶液用于消毒,医用名称“来苏儿”。
表1 制造酚醛树脂用的苯酚的技术条件

名称

苯酚(又名石炭酸)

分子式

C6H5OH

外观

有特殊气味的无色结晶,在空气中显粉红色

酸碱性

呈弱酸性

含量要求

苯酚含量96%

(2)甲醛
甲醛为无色气体,用于制造酚醛树脂的是甲醛的水溶液。
  

甲醛分子式

HCHO

分子量

30。03

气体比重

1。
  067 即比空气略重

液体比重

(-20℃)0。815

熔点

-92℃

沸点

-21℃

甲醛溶于水和酒精,40%的水溶液医学上称 “福尔马林”,做防腐剂使用。
  长期存放的甲醛易聚合沉淀出白色块状物,加入8-12%的甲醇(CH3OH)可防聚合。甲醛具有强烈的刺激性气味,能刺激眼睛和呼吸道粘膜,并引起皮肤过敏现象。甲醛的技术条件见表2
表2 甲醛的技术条件

名称

甲醛(水溶液)

分子式

HCHO

分子量

30。
  03

溶解性

能溶于水,最大浓度可达50%

使用要求

甲醛含量 >34%,沉淀物

(3)催化剂
① 碱性催化剂 氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵等都可以做合成酚醛树脂的催化剂生成液体酚醛树脂。
  
磨料磨具行业用的液体酚醛树脂通常是用氢氧化铵作催化剂,因氢氧化铵属于弱碱性。对不耐碱地酚醛树脂影响不大。残留部分在硬化加热时大部分挥发掉了,所以用氢氧化铵作催化剂的酚醛树脂具有较高的强度,耐水性较好。氢氧化钡也是较好的催化剂;而氢氧化钠是一种强碱,残留在磨具的结合剂中对磨具有破坏作用,因此在磨具制造中很少使用氢氧化钠作催化剂的酚醛树脂。
  
苯酚与甲醛生成树脂的反应速度随催化剂的用量增多而加快,但是反应太快则不易控制,通常氢氧化铵的水溶液用量为苯酚的3-6%。
作为催化剂的氢氧化铵含量不小于17%,比重为0。88-0。92 g/cm3。
②酸性催化剂 生产粉状的酚醛树脂通常使用盐酸作催化剂。
  盐酸是氯化氢的水溶液。工业盐酸的氯化氢含量为25-40%,比重为1。12-1。20。用量以苯酚为100%计,盐酸加入量,以纯HCl计为0。1-0。3%。残留在树脂中的盐酸在硬化加热过程中几乎全部挥发掉,对树脂性能没有明显影响。

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