酚醛樹脂的合成新老工藝對比

『壹』 酚醛樹脂的合成生產工藝及流程（落後的不要）

2、液體酚醛樹脂的生產工藝

（1）生產液體酚醛樹脂時甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些，甲醛量多一些樹脂的生產速度快，產量高，游離酚減少。通常取苯酚與甲醛的克分子比為：6 ：7；催化劑氨水加入量為苯酚加入量的4%，（氨水中氫氧化銨含量按25%計時）。當混合物料加熱到85℃左右時，可停止加熱，物料以縮聚反應放出的熱量自行升溫到98℃左右，並開始沸騰，當反應過於激烈時應通水冷卻。

（2）液體酚醛樹脂的生產工藝流程，見圖1

氨水

苯酚

甲醛

加熱熔化

反應釜

加熱縮聚

脫水

液體樹脂

圖1 液體酚醛樹脂生產工藝流程

樹脂合成後採用真空脫水，水分和揮發分脫除的比較干凈，過多的水分和揮發分殘留在樹脂中在磨具硬化時易發泡。酚醛樹脂生產設備示意圖見圖2。

圖2 酚醛樹脂生產裝置示意圖

1-反應釜； 2-反應釜夾套；3-進料口；4-電機、減速器；5-溫度計；6-錨式攪拌器；7-出料口；8-冷凝器

9-放空閥；10-脫水缸；11-真空泵

（3）液體酚醛樹脂的性質 液體酚醛樹脂常溫下是棕紅色粘稠液體，有刺激性氣味。比重1.15-1.2。能溶於乙醇、丙酮、糠醛等溶劑中。樹脂中游離酚含量為10-18%。

液體酚醛樹脂在100℃的溫度下保持2個小時仍有流動性，屬甲階，稱A型，A型的特點是能溶於酒精中。

在120℃保持2小時則失去流動性，變為乙階、稱B型。B型樹脂的特點是不溶於酒精，但略有膨脹，成彈性體。在130℃以上保持2個小時則成堅硬的固體，屬丙階，稱C型。C型樹脂的特點是不溶於酒精，不變形；加熱不溶化；加熱到230℃以上則炭化。

（4）液體酚醛樹脂的性質對磨具性能的影響

① 樹脂粘度 液體樹脂的粘度和溫度和固體含量有關，固體含量高、溫度低則粘度高，反之則粘度低。作為粉狀酚醛樹脂潤濕劑使用時，低粘度的溶解能力較強，生產的磨具機械強度較高；樹脂的粘度用落球法或杯流法測定。作為粉狀潤濕劑使用的液體酚醛樹脂的粘度一般用杯流法測定，數值在40-400秒之間。

② 游離酚的影響 液體酚醛樹脂中有一部分沒有參加反應的苯酚，稱為游離酚。游離酚在做為潤濕劑的樹脂中應控制在28%以下。雖然游離酚的這個數值較高，但因為苯酚可以溶解粉狀樹脂，使型料有較好的可塑性，有利於樹脂對磨粒的粘結，可以提高磨具的強度。

③ 固體含量 將重量為W1（約5-10克）的樹脂在150℃-180℃的溫度下加熱1小時的剩餘量W2，按式（1），（2）計算出x稱固含量，y為聚合損耗。

（1）

（2）

x ——固體含量

y ——聚合損耗

W1——加熱前樹脂量

W2——加熱後樹脂量

對於用粉狀樹脂生產磨具，作為潤濕劑的液體酚醛樹脂只佔樹脂總量的1/3左右，而且也可以和粉狀樹脂的數量互換，因液體量大時對磨料潤濕好，對粉狀樹脂的溶解增強，所以雖然液體樹脂的固體含量較低，但液體酚醛樹脂用量增加並不降低磨具的強度和硬度。作為潤濕劑的酚醛樹脂其固體含量要求大於65%，聚合損耗小於35%。

『貳』 高中化學實驗8——酚醛樹脂的制備

一、背景介紹

酚醛樹脂也叫電木，又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物，市場銷售往往加 著色劑 而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色，有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱鹼，遇強酸發生分解，遇強鹼發生腐蝕。不溶於水，溶於 丙酮 、酒精等 有機溶劑 中。苯酚醛或其衍生物縮聚而得。

酚醛樹脂是世界最早人工合成和工業化生產的一類合成樹脂，其原料易得，生產工藝簡單，綜合性能優良，應用非常廣泛，因此研究酚醛樹脂的制備方法，具有很高的社會意義和經濟價值。酚醛樹脂合成反應分為兩步，首先是苯酚與甲醛的加成反應，隨後是縮合及縮聚反應。

縮聚反應是指具有兩個或兩個以上官能團的單體，相互反應生成高分子化合物，同時產生有小分子（如 H2O、HX、醇等）的化學反應。酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚而成。反應機理是苯酚羥基鄰位上的兩個氫原子比較活潑，與甲醛基上的氧原子結合為水分子，其餘部分連接起來成為高分子化合物——酚醛樹脂。

酚醛樹脂主要用於製造各種塑料、塗料、膠粘劑及 合成纖維 等

二、實驗儀器

試管，燒杯，膠頭滴管，酒精燈，石棉網，三腳架，葯匙，玻璃棒，天平，量筒

三、實驗試劑

苯酚，40%甲醛溶液，濃鹽酸，乙醇

四、實驗原理

苯酚和甲醛在酸性或鹼性的催化劑作用下，通過縮聚反應生成酚醛樹脂。

在酸性催化劑作用下，苯酚過量時生成線型熱塑性樹脂。

在鹼性催化劑作用下，甲醛過量時生成體型熱固性樹脂。

五、實驗裝置

六、實驗步驟及現象

1、往試管中加入2g苯酚和3mL甲醛溶液，再用膠頭滴管加入3滴濃鹽酸，放在沸水浴中加熱。

2、當試管中反應物漸漸沸騰時，從沸水中取出試管，並用玻璃棒不斷攪拌試管中的溶液，可以觀察到有白色固體生成。

3、待試管冷卻至室溫，往試管中加入無水乙醇，發現固體不溶解。

4、再將試管放在沸水浴中加熱，白色固體也不溶解。說明製得了酚醛樹脂。

七、 縮聚反應的特點是：

（1）單體不一定含有不飽和鍵，但必須含有兩個或兩個以上的反應基團（如—OH、—COOH、—NH2、—X等）。

（2）縮聚反應的結果，不僅生成高聚物，而且還有副產物（小分子）生成。

（3）所得高分子化合物的化學組成跟單體的化學組成不同。

『叄』 化學為什麼用鹼催化生成的酚醛樹脂形成的

酚醛樹脂合抄成過程有兩個反應 一個是加成 另一個是縮合。PH＜3 酸性條件下，縮合反應速錄遠高於加成反應，有利於形成線性結構大分子；PH=7~11 鹼性條件下，加成速率高於縮合，形成交聯網狀結構 因此，酸鹼條件不同得到的酚醛樹脂的結構不同。

『肆』 誰知道 酚醛樹脂 具體是怎麼做成的

一、酚醛樹脂

酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在酸、鹼觸媒作用下合成的。由於工藝不同可以製成液體酚醛樹脂和粉狀酚醛樹脂兩種。

1、製造酚醛樹脂的原材料

（1）苯酚

苯酚又稱石炭酸，純白無色針狀晶體，在空氣中可氧化成淺粉色。

分子式

C6H5OH

分子量

94.11

比重

1.0545g/cm3

熔點

40.8℃

沸點

182℃

苯酚能溶於熱水，溶於酒精，鹼等。有弱酸性，易滲入皮膚，引起過敏現象。將2%左右的苯酚肥皂水溶液用於消毒，醫用名稱「來蘇兒」。

表1 製造酚醛樹脂用的苯酚的技術條件

名稱

苯酚（又名石炭酸）

分子式

C6H5OH

外觀

有特殊氣味的無色結晶，在空氣中顯粉紅色

酸鹼性

呈弱酸性

含量要求

苯酚含量96%

（2）甲醛

甲醛為無色氣體，用於製造酚醛樹脂的是甲醛的水溶液。

甲醛分子式

HCHO

分子量

30.03

氣體比重

1.067 即比空氣略重

液體比重

（-20℃）0.815

熔點

-92℃

沸點

-21℃

甲醛溶於水和酒精，40%的水溶液醫學上稱 「福爾馬林」，做防腐劑使用。長期存放的甲醛易聚合沉澱出白色塊狀物，加入8-12%的甲醇（CH3OH）可防聚合。甲醛具有強烈的刺激性氣味，能刺激眼睛和呼吸道粘膜，並引起皮膚過敏現象。甲醛的技術條件見表2

表2 甲醛的技術條件

名稱

甲醛（水溶液）

分子式

HCHO

分子量

30.03

溶解性

能溶於水，最大濃度可達50%

使用要求

甲醛含量 >34%，沉澱物<1%

（3）催化劑

① 鹼性催化劑 氫氧化鈉、氫氧化鋇、氫氧化銨等都可以做合成酚醛樹脂的催化劑生成液體酚醛樹脂。

磨料磨具行業用的液體酚醛樹脂通常是用氫氧化銨作催化劑，因氫氧化銨屬於弱鹼性。對不耐鹼地酚醛樹脂影響不大。殘留部分在硬化加熱時大部分揮發掉了，所以用氫氧化銨作催化劑的酚醛樹脂具有較高的強度，耐水性較好。氫氧化鋇也是較好的催化劑；而氫氧化鈉是一種強鹼，殘留在磨具的結合劑中對磨具有破壞作用，因此在磨具製造中很少使用氫氧化鈉作催化劑的酚醛樹脂。

苯酚與甲醛生成樹脂的反應速度隨催化劑的用量增多而加快，但是反應太快則不易控制，通常氫氧化銨的水溶液用量為苯酚的3-6%。

作為催化劑的氫氧化銨含量不小於17%，比重為0.88-0.92 g/cm3。

②酸性催化劑 生產粉狀的酚醛樹脂通常使用鹽酸作催化劑。鹽酸是氯化氫的水溶液。工業鹽酸的氯化氫含量為25-40%，比重為1.12-1.20。用量以苯酚為100%計，鹽酸加入量，以純HCl計為0.1-0.3%。殘留在樹脂中的鹽酸在硬化加熱過程中幾乎全部揮發掉，對樹脂性能沒有明顯影響。

『伍』 酚醛樹脂 由甲醛和苯酚合成酚醛樹脂

在酸性條件下加成的話 首先是H+進攻甲醛生成羥甲基正離子，羥甲基正版離子比甲醛的親電性更強權，容易與苯酚發生親電取代反應生成鄰或對位羥甲基酚
在鹼性條件的話類似的，苯酚首先變為苯氧負離子，然後與甲醛親核加成，也生成鄰或對位羥甲基酚

當醛過量時生成含羥甲基較多的2，4-二羥甲基苯酚和2，6-二羥甲基苯酚；
當酚過量時生成不含羥甲基的4，4'-二羥基二苯甲烷和2，2'-二羥基二苯甲烷。
這些中間產物相互縮合並再與更多的甲醛苯酚繼續作用，就可得到線型或體型的縮聚物
高中的話就不必那麼煩 ，就只要知道是醛斷掉C=O羰基鍵，然後加到兩個苯酚的鄰位 而且說多了也不懂的

『陸』 酚醛樹脂制備時，酚醛比例與催化劑等工藝條件不同對產物結構與性能有何影響

生產方法: 常用的原料為苯酚、間苯二酚、間甲酚、二甲酚、對叔丁基或對苯基酚和甲醛、糠醛等。生產過程包括縮聚和脫水兩步。按配方將原料投入反應器並混合均勻，加入催化劑，攪拌，加熱至55～65℃，反應放熱使物料自動升溫至沸騰。此後，繼續加熱保持微沸騰（96～98℃）至終點，經減壓脫水後即可出料。近年來，開發成功連續縮聚生產酚醛樹脂新工藝。影響樹脂合成和性能的主要因素為酚與醛的化學結構、摩爾比和反應介質的pH。酚與醛的摩爾比大於或等於1時,初始產物為一羥甲基酚,縮聚時生成線型樹脂;小於1時，生成多羥甲基酚衍生物,形成的縮聚樹脂可交聯固化。反應介質的pH小於7時,生成的羥甲基酚很不穩定，易縮聚成線型樹脂；大於7時,縮聚緩慢，有利於多羥甲基酚衍生物的生成。生產熱塑性酚醛樹脂常用鹽酸、磷酸、草酸作催化劑(見酸鹼催化劑)使介質pH為0.5～1.5。為避免劇烈沸騰,催化劑可分次加入。沸騰反應時間一般為3～6h。脫水可在常壓或減壓下進行，最終脫水溫度為140～160℃。樹脂分子量為500～900。生產熱固性酚醛樹脂可用氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水和氧化鋅作催化劑，沸騰反應時間1～3h，脫水溫度一般不超過90℃，樹脂分子量為500～1000。強鹼催化劑有利於增大樹脂的羥甲基含量與水的相溶性。氨催化劑能直接參加樹脂化反應，相同配方製得的樹脂分子量較高，水溶性差。氧化鋅催化劑能製得貯存穩定性好的高鄰位結構酚醛樹脂。
酚醛樹脂也叫電木，又稱電木粉

是一種以酚類化合物和醛類化合物經縮聚而製得的一大類合成樹脂。
所用酚類主要是苯酚，其他還可用甲酚、shang酚A或幾種酚的混合物等；所用醛類化合物主要是甲醛，其他還可用多聚甲醛、糠醛、乙醛或幾種醛的混合物。苯酚-甲醛樹脂是酚醛樹脂中最典型和最重要的一種。

生產酚醛樹脂，根據所採用原料反應官能度、酚與醛的摩爾比以及合成反應催化劑，反應物系PH值不同又分為熱塑性酚醛樹脂和熱固性酚醛樹脂兩大產品，熱塑酚醛樹脂（或稱兩步法酚醛樹脂），為淺色至暗褐色脆性固體，溶於乙醇、丙酮等溶劑中，長期具有可溶可熔性，僅在六亞甲基四胺或聚甲醛等交聯劑存在下，才固化(加熱時可快速固化)。主要用於製造壓塑粉，也用於製造層壓塑料、清漆和膠粘劑。熱固性酚醛樹脂（或稱一步法酚醛樹脂），可根據需要製成固體、液體和乳液，都可在熱或（和）酸作用下不用交聯劑即可交聯固化。熱固性酚醛樹脂可用於製造各種層壓塑料、壓塑粉、層壓塑料；製造清漆或絕緣、耐腐蝕塗料；製造日用品、裝飾品；製造隔音、隔熱材料等。
更具體的步驟可參考 ：