《酚醛树脂胶粘剂》PPT课件

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1、第二章胶粘剂酚醛树脂胶粘剂2021-10-81第二章胶粘剂1酚醛树脂简介酚醛树脂是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统，它是工业化最早(1910年,德国Bakelite)的合成高分子材料。酚类主要是苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚等OHOHOHOHCH3CH3…OHH3C醛类主要是甲醛、乙二醛、糠醛等。OOOO…HCHHCCHCHO概念区别：PhenolicresinVs.Phenol-formaldehyderesin2021-10-82第二章胶粘剂UF与PF的对比（性质差别的缘由）n胶种UFPFn原料尿素+甲醛苯酚+甲醛OO

2、HOHn主要结构CH2NCNHCH2CH2n耐热、耐老化一般或较差优异n耐（沸）水性一般或较差优异n颜色无色-乳黄红色-棕红n固化温度<100oC>120oCn固化速度较快很慢n耐霉性一般或较差优异n主要应用室内粘接室外为主n价格（固含量）3000RMB7500RMBn毒性问题游离甲醛游离酚2021-10-83第二章胶粘剂苯酚甲醛树脂的分类n分子结构：分为线型PF和体型PF，又称之为热塑性PF和热固性PF。n反应阶段：分为甲阶（A-stage）PF，乙阶（B-stage）PF和丙阶（C-stage）PF。n固化温度：分为低温

3、固化PF（<120oC）、中温固化PF（120-160oC）和高温固化PF（>160oC）n使用形态：分为液体、粉末、胶膜n溶解性：分为水溶性、醇溶性、固体n其它分类：例如，用途分类，….2021-10-84第二章胶粘剂2酚醛树脂的合成原理n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。n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

4、反应制成。2021-10-85第二章胶粘剂2.1热固性酚醛树脂合成原理OHHOCH2CH2OHn与脲醛树脂类似，热固性PF树脂的制备过程也分为加成反应和缩聚反应两个阶段。CH2OHn1）加成反应+HCHOn其加成反应过程是在碱性催化剂作用下（反应温度65oC左右-)，HO甲醛在苯酚的邻对位进行加成反应，形成羟甲基苯酚的过程，如下：OHOHCH2OHCH2OHOHOOH-+HCHOCH2OH+HCHOHOH-OHHOCH2CH2OHCH2OHn讨论：1）苯酚邻位加成和对位加成的几率，及其产物在后续反应的活性(F/Pmolera

5、tio:2.1)；2）为什么甲醛只在苯酚的邻对位进行加成？2021-10-86第二章胶粘剂n碱性条件下，甲醛只在苯酚的邻对位进行加成的机制。在碱性条件下加热苯酚，苯酚与催化剂NaOH作用，形成苯氧负离子：OHO-Heating-+OH+H2O-OOOOOHH---Hn苯氧负离子的三种共振式，表明苯氧负离子是一个亲核试剂，进攻甲醛的C=O：OHCH2OH+OH-O-O-OHOHO-+HCHCCH2OH+H2OHHn最适宜苯酚-甲醛加成反应的温度是65oC，特征是放热明显（1mol苯酚与1mol甲醛的反应热为105kJ），因此这

6、是制备PF树脂最危险的步骤之一。2021-10-87第二章胶粘剂n2）缩聚反应n对于工业制备热固性PF树脂，鉴于多方面因素（降低毒性、降低成本等）考虑，其F/P的摩尔比都小于3。例如，当F/P=2.5时，其加成反应产物的组成有哪些？n当OFH/P=2.5时，通过加成OH反应，体系O的H主要产物为O三H羟甲基苯酚和二羟甲基CH苯2O酚，H以+及H少量的一羟甲基苯酚、CH游2离苯酚和甲+醛H2。On当加CH成2O反H应n结束时，通过升高温度并增加催化剂NaOH的浓度，体系就进入缩聚阶段。其CH主2O要H的n缩聚反应C有H哪2O些

7、H？nCH2OHn(n=0,1or2)(n=0,or1)OHOHOHOHCH2OH+HOCH2CH2OCH2+H2OCH2OHnCH2OHnCH2OHnCH2OHn(n=0,1or2)(n=0,1or2)OHOHO...HCH+CH2CH2OHnCH2OHnn讨论：3）缩聚反应中，邻、对位羟甲基活性对比？2021-10-88第二章胶粘剂缩聚反应中，邻对位羟甲基活性对比（哪个是主导反应？）：OHOHOHOHCH2OH+HOCH2CH2+HCHO+H2OOHOHCH2OH+HOCH2OHCH2OH+HCHO+H2O如缩聚反应不断

8、进行，最终形成交联的网络状结构：OHOHCH2OH2CCH2OHCH2OHCH2OHOHHOCH2OH2CCH2OHOHn讨论：4）缩聚反应的终点判断与控制2021-10-89第二章胶粘剂n缩聚反应的终点判断与控制n不同缩聚反应阶段的产物的性质特征不同，其应用也不同，因此需要判断缩聚反应的