酚醛树脂胶黏剂

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1、酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂（PF树脂）是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统称。它是工业化最早的合成高分子材料。酚类主要是苯酚、甲酚、间苯二酚、单宁等，醛类主要是甲醛、糠醛等。用于胶黏剂的酚醛树脂通常是苯酚与甲醛经缩聚反应而得到的树脂。酚醛树脂胶黏剂的特点优点：1.优异的胶接强度；2.较好的耐热、耐老化性；3.能耐水、耐化学介质和耐霉菌，特别是耐沸水性能；4.尺寸稳定性好；5.电绝缘性能优良。缺点：1.脆性大；2.固化时间较长，固化温度高。1酚醛树脂的合成原理在酚醛树脂的合成中，根据原料的化学结构、酚和醛的用量（摩尔比）以及介质的pH值的不同，所

2、生成的树脂有两种类型，即热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂。热固性酚醛树脂是在碱性催化剂作用下苯酚与甲醛以摩尔比小于1的情况下反应制成。热塑性酚醛树脂是在酸性催化剂作用下苯酚与甲醛以摩尔比大于1的情况下反应制成。1.1热固性酚醛树脂合成原理甲阶酚醛树脂在碱性催化剂作用下苯酚与过量的甲醛反应生成甲阶酚醛树脂。由于酚羟基的影响，使酚核上的邻位和一个对位活化。这些活性位置当受到甲醛的进攻时生成邻位或对位的羟甲基酚。＋CH2O羟甲基酚除了能与苯酚反应外，还可继续与甲醛反应而生成多羟甲基酚。＋＋H2O＋CH2OCH2O羟甲基酚与苯酚作用或相互之间发生反应生

3、成线型结构的酚醛树脂。＋＋H2O－CH2O甲阶酚醛树脂：为线型结构，分子量较低，具有可溶可熔性，并具有较好的流动性和湿润性，能满足胶接和浸渍工艺的要求，因此一般合成的酚醛树脂胶粘剂均为此阶段的树脂。乙阶酚醛树脂：是指甲阶酚醛树脂经加热进一步缩聚得到。树脂的分子量约为1000左右，聚合度为6～7，是不溶不熔的高分子物质。乙阶酚醛树脂可部分地溶于丙酮及乙醇等溶剂，并具有溶胀性，加热可软化，可拉伸成丝，冷却后即变成脆性的树脂。丙阶酚醛树脂：是乙阶酚醛树脂继续反应缩聚而得到的最终产物。此阶段的树脂为不溶不熔的体型结构，具有很高的机械强度和极高的耐水性

4、及耐久性。1.2热塑性酚醛树脂合成原理在酸性催化剂作用下，苯酚过量情况下，苯酚与甲醛反应生成双羟基苯甲烷的中间体。双羟基苯甲烷继续与苯酚、甲醛作用，但因为甲醛用量不足，只能生成线型热塑性酚醛树脂。＋CH2O1.3高邻位热固性酚醛树脂合成原理在一般的酸、碱催化下，苯酚的对位具有比邻位更高的反应活性，故此无论在热固性的甲阶酚醛树脂或线型树脂中余下的反应活性点多为活性较差的邻位。催化剂：二价金属离子高邻位热固性酚醛树脂比一般热固性甲阶酚醛树脂固化速度快，贮存稳定性好。金属离子在溶液中的交换速率和生成络合离子的不稳定性是决定金属离子催化剂是加速还是抑

5、制酚与醛反应的关键。2影响酚醛树脂质量的因素一、原料热固性酚醛树用的酚脂必须含三官能团，因为有三个反应点，才能形成体型的结构，得到不溶(熔)的热固性树脂。双官能团的酚，不能形成体型交联结构，只能生成热塑性的线型树脂。不同的酚类与甲醛的反应活性不同。各种酚的反应活性酚类比较速率（以苯酚为1）3,5二甲酚7.75间甲酚2.882,3,5三甲酚1.49苯酚1.003,4二甲酚0.832,5二甲酚0.71对甲酚0.35邻羟苯甲醇0.34邻甲酚0.262,6二甲酚0.16二、酚与甲醛的摩尔比只有当酚与醛的物质的量的比小于1时，才能形成一定数量的多羟甲基

6、酚，由多羟甲基酚进一步反应形成的线型结构树脂在胶合时才能形成体型结构的树脂，而用作胶黏剂的酚醛树脂均为热固性树脂，一般物质的量的比的范围为苯酚：甲醛＝1：(1.4～2.5)。三羟甲基酚的含量平均分子量游离酚、游离醛含量三、催化剂酚醛树脂的形成必须在酸或碱的催化下进行。当苯酚与甲醛的摩尔比大于1（即苯酚过量），在强酸性（pH＜3）条件下可合成热塑性酚醛树脂；同样同样当苯酚与甲醛的摩尔比大于1，在二价金属离子催化剂作用下可合成高邻位酚醛树脂；当苯酚与甲醛的摩尔比小于1（即甲醛过量），在碱性（pH＞7）条件下可合成热固性酚醛树脂。(1)催化剂对反应

7、速度的影响酚与醛的反应速度与反应介质pH值有很大关系，当pH值为4～5时，pH值的变化对反应速蔓的影响很小；pH值小于4时，反应为酸催化类型，反应速度与H+的浓度成正比，即与pH值成反比；pH值大于5时，反应为碱催化类型，反应速度与OH—的浓度成正比，即与pH值成正比。（2）催化剂对树脂性质的影响碱性催化剂有利于形成多羟甲基酚，因而也就有利于形成热固性树脂。酸性催化剂则易于促使羟甲基酚形成亚甲基型化合物，当苯酚与醛的物质的量的比为1或大于l时，就形成热塑性树脂。(3)催化剂种类和用量的影响碱性催化剂：热固性酚醛树脂都用碱性催化剂，常用的碱性催

8、化剂有氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铵等。前两种多用于制造热固性的水溶性酚醛树脂，氢氧化钡多用制造冷固性的水(醇)溶性酚醛树脂，氢氧化铵则用于制造醇溶性酚醛树