胶粘剂与涂料之六-酚醛树脂胶粘剂.ppt

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1、第五章酚醛树脂胶粘剂2013年10月胶粘剂与涂料之六Contents5.1合成酚醛树脂的原料5.2酚醛树脂的合成原理5.3高邻位热固性酚醛树脂合成原理5.4间苯二酚甲醛树脂的合成原理5.5酚醛树脂的固化5.6影响酚醛树脂质量的因素概述酚醛树脂(phenolicresin,简称PF树脂)是指酚与醛在催化剂的作用下形成的缩聚产物。1872年德国化学家拜尔首先合成了酚醛树脂。1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂，开创了人类合成高分子化合物的纪元。酚醛树脂品种多，有线型、热固性及油溶性酚醛树脂等，广泛应用于生产压塑粉、层压塑料，制造涂料，制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等。酚

2、醛树脂胶粘剂是木材胶粘剂胶粘剂的主要品种，用量仅次于脲醛树脂。在木材加工领域中酚醛树脂是使用广泛的主要胶种之一，其用量仅次于脲醛树脂。尤其是在生产耐水、耐候性木制品方面酚醛树脂具有特殊的意义。它具有优异的胶接强度、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点，特别是耐沸水性能最佳。酚醛树脂的缺点是颜色较深、有一定的脆性、易龟裂，特别是水溶性酚醛树脂与脲醛树脂相比固化时间较长、固化温度高，对单板含水率要求严格(一般要求控制在5%-10%)等，因而在应用上受到一定的限制。概述概述作为木材加工用胶粘剂，酚醛树脂有优异的胶接强度，耐水，耐候，耐热。用于制造一类胶合板及纤维板，OSB等。1980年,人造板总产

3、量为99.6万m3，2011年,人造板总产量为20919万m3。目前我国木材胶粘剂80%以上采用脲醛胶粘剂，酚醛树脂胶粘剂有其巨大的发展空间。5.1合成酚醛树脂的原料合成酚醛树脂的酚类主要是苯酚及其衍生物（二甲酚、间苯二酚、多元酚等），醛类主要是甲醛，还有乙醛、糠醛等，催化剂有盐酸、草酸、硫酸、对甲苯磺酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氨水、氧化镁和醋酸锌等。合成酚醛树脂所用原料不同，生成树脂的性能差异较大。因此了解它们的性质，并根据所合成树脂的性能要求正确选择和使用原料是十分重要的。苯酚苯酚又称为石炭酸。其分子式：C6H5OH，分子量：94.11；熔点：40.9℃；沸点：182.2℃；密度

4、：1.055。纯苯酚为无色针状结晶体具有特殊的气味。在空气中受光的作用，逐渐变成深红色，有少量铜、铁存在时会加速变红过程。苯酚易被水蒸汽蒸出，易潮解，苯酚若含有水分，其熔点急剧下降，每增加1%的水分其熔点下降1.2℃。在常温下苯酚含有27%的水就成为均匀的液体，随着含水量的继续增加，则使液体分为两层，上层为苯酚在水中的溶液，下层为水在苯酚中的溶液，苯酚在水中的溶解度随温度的升高而增加。苯酚苯酚能溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、丙三醇、冰醋酸、脂肪酸、松节油、甲醛水溶液及碱性水溶液中。苯酚分子中的羟基直接与苯环相接，由于共轭效应的结果，氧原子的负电荷分散到整个共轭体系中，使苯氧负离子稳定，所以苯酚呈

5、酸性。当其溶于氢氧化钠水溶液中时，生成酚盐。由于苯酚的酸性比碳酸弱，故可将CO2通入酚盐中，使苯酚游离析出。C6H5ONa+CO2十H2OC6H5OH+NaHCO3苯酚苯酚的羟基系供电子基团，使苯环上的电子云密度增加，尤其是羟基的邻、对位增加的更多。因此苯环易发生亲电取代反应，并且取代基主要在酚羟基的邻、对位上，即苯酚有三个反应活性点。苯酚与溴水作用立即生成白色沉淀，这个反应很灵敏，可用来检验苯酚的存在。甚至10-7的苯酚也能检查出来。反应可定量完成，可用于苯酚的定量分析。苯酚与卤代烷作用生成醚，与酰氯或酸酐作用生成酯，在涂料工业中利用这个反应制得改性酚醛清漆。苯酚苯酚在常温下稍有挥发。苯酚

6、极毒，具有腐蚀与刺激作用。它能使蛋白质降解，较长时间接触会破坏皮肤组织，大量地接触能麻痹中枢神经系统而导致生命危险。空气中蒸汽的最大允许浓度为0.005mg/L。当皮肤受到侵害时，可用大量的水冲洗，用酒精清洗，再擦3%丹宁溶液，并涂敷樟脑抽。苯酚根据其来源可分为煤焦油苯酚和合成苯酚两种。煤焦油（炼焦工业的副产物）苯酚是从煤焦油中提取出来的，但它的产量远不能满足工业的需要，所以苯酚的来源主要是采用合成方法得到的。苯酚分子式：CH3C6H4OH；分子量：108.1。甲酚为含有一个甲基的一元酚，它有三种异构体，即邻甲酚、对甲酚和间甲酚。甲酚工业甲酚系三种甲酚的混合物，密度1.03~1.05，生产树

7、脂时，也采用这种混合物。用邻甲酚和对甲酚与甲醛反应只能生成线性树脂，所以作为制造树脂的混甲酚，其中间甲酚的含量应大于40%。甲酚在水中的溶解度低于苯酚，能溶于碱的水溶液、乙醇和乙醚中，其毒性和腐蚀性与苯酚相似。甲酚蒸汽对呼吸道、眼晴的粘膜特别有害，在使用时必须要有防护措施。甲酚分子式：(CH3)2C6H3OH；分子量：122.16；沸点，211~225℃；密度：1.035~1.040。二甲酚为含有两个甲基的一