水溶性酚醛树脂的制备及应用.docVIP

水溶性酚醛树脂的制备及其应用　　　　　　摘要：水溶性酚醛树脂作为聚合物的交联剂,得到广泛应用。研究了水溶性酚醛树脂的合成过程。在甲醛与苯酚的摩尔比为3：1 和碱性催化条件下, 合成了1 种平均聚合度较高的水溶性酚醛树脂。对于水溶性酚醛树脂的合成的因素和应用进展进行了综述。水溶性酚醛树脂的最大特点就是以水代替大量的有机溶剂，可减少或消除溶剂的污染与浪费，有利于环境保护，并且可降低生产成本。关键词：水溶性；酚醛树脂；合成；影响因素；应用。Synthesis and Application Progress of Water Soluble Phenol-formaldehyde Resin(Wuhan Textile University; Zhu Xufeng; 430200)Abstract：As a polymer cross linker, water soluble phenol formaldehyde resin is widely applied. A study on the synthesis and mo luculent ruptures of the resin w as conducted. A novel water soluble phenol formaldehyde resin with comparatively high average degree of polymerization w as synthesized with a mole ratio of formaldehydes to phenol of 3 under base catalyst conditionKeywords：water-soluble；phenol-formaldehyde；synthesis；influencing factors; application progress前言　　酚醛树脂是世界上最早实现工业化生产的合成树脂，迄今已有上百年的历史。由于酚醛树脂不仅具有原料易得、价格低廉、生产工艺和设备简单等特点，而且其产品还具有优良的力学性能、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性和低烟雾性等诸多优点， 因而PF 已成为各领域中不可缺少的材料之一， 被广泛用于制备模压料、层压板、摩擦材料、隔热和电绝缘材料、砂轮、耐候性好的纤维板、金属制造时的壳体模具以及玻璃钢模压料粘合剂、涂料等［１］。实验部分实验原理　　在碱性催化剂的作用下, 甲醛对苯酚过量时可合成热固性酚醛树脂, 甲阶热固性酚醛树脂基本上是各种酚醇及其低聚物的混合物。苯酚和甲醛的反应不仅仅与介质的pH 值有关, 还与催化剂的种类和用量、甲醛和苯酚的摩尔比及反应时间有关系. 一般认为反应机理如下:首先苯酚在碱的催化下形成离域的酚氧负离子：接着在其邻位发生取代反应应: 在碱性介质中所形成的羟甲基酚比较稳定,因此能继续与过量的甲醛反应, 生成了二羟甲基酚和三羟甲基酚:一般说来, 水溶性酚醛树脂的缩聚程度不高,若使用的催化剂碱性越强, 生成的树脂分子上羟甲基的含量越高. 适当增加甲醛的用量, 也有助于羟甲基酚的生成, 提高酚醛树脂的水溶性。反应试剂和仪器反应试剂：氢氧化钠、苯酚、甲醛。仪器：四口烧瓶（250mL）、温度计（100℃）、量筒（100mL）、烧杯（200mL）、水浴锅、电动搅拌棒、球形冷凝管、托盘天平、旋转粘度计。实验内容　　　配方设计　　　　　 名称　　　　　　　　质量分数/％　　　　　　　　苯酚　　　　　　　　　　50　　　　　　　　甲醛　　　　　　　　　　22.2　　　　　　　　NaOH　　　　　　　　　 10 蒸馏水　　　　　　　　　17.8　　将50g苯酚及25mL质量分数40%NaOH溶液加入四口烧瓶中，搅拌并升温至40-45℃，保温20-30min，控温在42-45℃，并在30min内滴加50mL甲醛，此时温度逐渐升高，至1.5h时将升至87℃，继续在25min内将反应物的温度由87℃升至94℃，保温20min后，降温至82℃，恒温15min，再加入10mL甲醛和10mL水，升温至90-92℃，反应20min后取样测粘度，至符合要求止，冷却至40℃，出料，即得产品．４.测试实验　用旋转粘度计测在室温和一定的转速下测定酚醛树脂的表观粘度。５．实验讨论与思考　　对水溶性酚醛树脂的制备过程而言，很多因素会影响其制品的性质：①直接表现在固含量、黏度、水溶性和游离酚含量等方面；②间接表现在所得树脂的力学性能、电气性能及其它工艺性能等方面。这些影响因素彼此较为独立，又相互影响，从而在很大程度上决定了整个体系的质量和性能。（１）催化剂的类型和用量　　　水溶性酚醛树脂常