酚醛樹脂膠粘劑ppt課件(編輯修改稿)
2025-03-20 11:43 本頁面
【文章內容簡介】 O HO H 2 O++ O HC H 2 O HO H最適宜苯酚 甲醛加成反應的 溫度是 65oC， 特征是放熱明顯（ 1mol苯酚與1mol甲醛的反應熱為 105kJ） ， 因此這是制備 PF樹脂最危險的 步驟之一。 （ 2）縮聚反應 ? 對于工業(yè)制備熱固性 PF樹脂，鑒于多方面因素（降低毒性、降低成本等）考慮，其 F/P的摩爾比都小于 3。例如，當 F/P=，其加成反應產物的組成有哪些？ ? 當 F/P=，通過加成反應，體系的主要產物為三羥甲基苯酚和二羥甲基苯酚，以及少量的一羥甲基苯酚、游離苯酚和甲醛。 ? 當加成反應結束時，通過升高溫度并增加催化劑 NaOH的濃度，體系就進入縮聚階段。其主要的縮聚反應有哪些？ +O HC H 2 O H n( n = 0 , 1 o r 2 )C H 2 O HC H 2 O HO HnC H 2H O( n = 0 , 1 o r 2 )C H 2 OnC H 2 O HO HC H 2O HC H 2 O H+ H 2 OnnC H 2 O HO HO HC H 2 O H nC H 2+H COH. . .+O HC H 2 O H n( n = 0 , 1 o r 2 )C H 2 O HC H 2 O HO HHn( n = 0 , o r 1 ) + H 2 On C H 2 O HO HC H 2O HC H 2 O H n討論 ： 3）縮聚反應中，鄰、對位羥甲基活性對比？ 縮聚反應中，鄰對位羥甲基活性對比（ 哪個是主導反應？ ） ： O H O HC H 2H C H O + H 2 O+O HH O C H 2O HC H 2 O H ++O HC H 2 O H + H C H O + H 2 OH O C H 2 O HO HC H 2 O H如縮聚反應不斷進行，最終形成交聯的網絡狀結構： O HC H 2 OO HC H 2H 2 C O HC H 2 O HO HC H 2 O HO HC H 2H 2 COO HC H 2H O討論 ： 4）縮聚反應的終點判斷與控制 ? ★ 縮聚反應的終點判斷與控制 不同縮聚反應階段的產物的性質特征不同，其應用也不同，因此需要判斷縮聚反應的終點，并控制反應終點。 甲階酚醛樹脂： 為線型結構，分子量較低，具有可溶可熔性，并具有較好的流動性和濕潤性，能滿足膠接和浸漬工藝的要求，因此一般合成的酚醛樹脂膠粘劑均為此階段的樹脂， 通過粘度控制反應終點。 乙階酚醛樹脂： 是甲階酚醛樹脂進一步縮聚得到含支鏈的、不溶但可熔的聚合物，可部分地溶于丙酮及乙醇等溶劑，并具有溶脹性，加熱可軟化，可拉伸成絲，冷卻后即變成脆性的樹脂，通過 測定反應程度控制終點 。 丙階酚醛樹脂： 是乙階酚醛樹脂繼續(xù)反應縮聚而得到的最終產物。此階段的樹脂為 不溶不熔 的體型結構，具有很高的機械強度和極高的耐水性及耐久性。 熱塑性酚醛樹脂合成原理 在酸性催化劑作用下 ， 苯酚過量情況下 ， 苯酚與甲醛反應生成雙羥基苯甲烷的中間體 。 雙羥基苯甲烷繼續(xù)與苯酚 、 甲醛作用 ， 但因為甲醛用量不足 ， 只能生成線型熱塑性酚醛樹脂 。 OH＋ CH2O O HCH 2O HOHO HC H 2O HO HC H 2O HC H 2O Hn 高鄰位熱固性酚醛樹脂合成原理 在一般的酸、堿催化下，苯酚的對位具有比鄰位更高的反應活性，故此無論在熱固性的甲階酚醛樹脂或線型樹脂中余下的反應活性點多為活性較差的鄰位。 催化劑： 二價金屬離子 高鄰位 熱固性酚醛樹脂比 一般熱固性 甲階酚醛樹脂固化速度快，貯存穩(wěn)定性好 。 金屬離子在溶液中的交換速率和生成絡合離子的不穩(wěn)定性是決定金屬離子催化劑是加速還是抑制酚與醛反應的關鍵。 ★ 高鄰位熱固性酚醛樹脂 概念： 苯酚與甲醛在酸性或堿性條件下形成的線型酚醛樹脂的酚環(huán)，主要是通過 酚羥甲基的對位連接 起來的，如果用某些特殊的金屬鹽作催化劑，且反應的 PH=4～ 7，形成酚醛樹脂的酚環(huán)則主要通過 酚羥基的鄰位連接起來，這種樹脂就稱為 高鄰位酚醛樹脂 。 ★ 特點 比一般熱固性甲階酚醛樹脂具有更大的優(yōu)越性： （ 1）加熱或促進劑條件下，可快速固化； （ 2）室溫下樹脂非常穩(wěn)定，一般的酚醛樹脂貯存期為 23個月，氨催化的酚醛樹脂能貯存 5個月，而 ZnO催化的高鄰位酚醛樹脂能貯存 23年。為此，高鄰位熱固性酚醛樹脂已成為國內外研究重點之一。 ★ 催化劑 它是形成高鄰位酚醛樹脂的關鍵，主要是 二價金屬離子 ，最有效的是錳、鎘、鋅和鈷，其次是鎂和鉛，過渡金屬如銅、錳等的氫氧化物也有效。 ★ 機理： 主要是通過催化劑的作用，苯酚與甲醛形成“螯合形、絡合物 ” ，導致在酚羥基鄰位上發(fā)生縮聚反應，縮聚體中的次甲基鍵的連接是在鄰位上。 間苯二酚和苯酚 甲醛的鉻絡合物 ★ 間苯二酚甲醛樹脂形成原理 ※ 間苯二酚與甲醛反應影響因素 ⊕ 間苯二酚與甲醛摩爾比 ⊕ 溶液濃度 ⊕ 反應溫度 ⊕ 反應介質 pH值 ⊕ 催化劑的類型 ⊕ 醇的種類及用量等 影響酚醛樹脂質量的因素 原料 熱固性酚醛樹用的酚脂必須含 三官能團 ，因為有 三個反應點 ， 才能形成體型的結構 ，得到不溶 (熔 )的熱固性樹脂 。 雙官能團的酚 ，不能形成體型交聯結構 ， 只能生成熱塑性的線型樹脂 。 不同的酚類與甲醛的反應活性不同 。 各種酚的反應活性 酚 類
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