鹼催化酚醛樹脂的合成氨水量的影響

① 酸催化和鹼催化酚醛樹脂在反應原料用量上有什麼區別嗎

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內醛、糠醛等。生產過程包括容縮聚和脫水兩步。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。

② 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%。

③ 酚醛樹脂 如何合成 機理是什麼

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。
合成原理
1 加成反應

在適當條件下，一元羥甲基苯酚繼續進行加成反應，就可生成二元及多元羥甲基苯酚：
2 縮合及縮聚反應
縮合及縮聚反應，隨反應條件的不同可以發生在羥甲基苯酚與苯酚分子之間，也可發生在各個羥甲基苯酚分子之間。
縮合反應不斷進行的結果是縮聚形成一定分子量的酚醛樹脂，由於縮聚反應具有逐步的特點，中間產物相當穩定因而能夠分離而加以研究。
縮聚反應是縮合聚合反應的簡稱，是指單體之間相互作用生成高分子，同時還生成小分子（如水、氨、鹵化氫等）的聚合反應。例如合成酚醛樹脂的反應就是縮聚反應。合成酚醛樹脂通常是以苯酚和甲醛為原料，在催化劑作用下，經縮聚反應而得到。
縮聚反應根據參加反應的單體種數又分為共縮聚和均縮聚，由不同種單體參加的縮聚反應稱為共縮聚。如酚醛樹脂的合成反應就是共縮聚，它是由苯酚和甲醛兩種物質為單體的。由同種單體進行的縮聚反應稱為均縮聚。如氨基酸聚合成多肽的縮聚反應就屬均縮聚。
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。
實驗製取
【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。
【操作】
（1）在25×200mm的試管中加入 4g化學純苯酚和2.5mL化學純甲醛溶液（密度約1.1g/cm3、濃度為36～38%），再加入1mL化學純的濃鹽酸，振盪均勻後塞上帶有直玻璃管（長300mm）的橡皮塞。把上述試管固定在鐵架台上，放在80～90℃的水浴中加熱（如左圖）。片刻後，試管中發生劇烈反應，反應後還要繼續加熱，直到生成粉紅的固體樹脂為止。取出固體樹脂（用鐵絲鉤出），用水沖洗後得到熱塑性樹脂。
（2）在25×200mm的試管中加入2.5g化學純苯酚和3mL化學純甲醛溶液（濃度同前），再加入1mL化學純濃氨水（濃度為25～28%），振盪均勻之後塞上帶有直玻璃管（長300mm）的橡皮塞。把上述的試管固定在鐵架台上，用沸水浴加熱，直到混合物分成兩層。當底層的樹脂粘度增大時，取下試管用水冷卻，等樹脂固化後倒出，用水沖洗，得到黃色的熱固性樹脂。
【說明】
（1）苯酚和甲醛在鹼性條件下反應，要比在酸性條件下反應慢。要使生成的樹脂冷卻後呈固體，必須加熱半小時以上。
（2）苯酚和甲醛在鹼性條件下是逐漸生成體型樹脂的。開始生成的液態物是可溶於酒精、丙酮和鹼性水溶液的樹脂，叫做甲階樹脂。繼續加熱後，生成粘稠狀的液體，冷卻後成為脆性固體，能部分溶於酒精、丙酮，但不溶於鹼性水溶液。它叫乙階樹脂（固體受熱能軟化）。再繼續加熱，才生成不溶不熔的體型樹脂，叫做丙階樹脂。在課堂教學實驗中制備，由於加熱的時間不夠，一般生成乙階樹脂。
（3）苯酚有毒，它的濃溶液對皮膚有強烈的腐蝕性，使用時要小心。如沾到皮膚上，要立即用酒精擦洗干凈。
（4）苯酚在常溫下是無色晶體，不易從瓶中取出。取用時先把裝有苯酚的瓶子放在60～70℃的熱水中，使晶體液化，再用長滴管吸出，滴入小燒杯中稱量。

④ 酚醛樹脂的制備及性質

苯酚+甲醛復===酚醛樹脂(催化劑只會也影響制酚醛樹脂的形狀),酚醛樹脂是高分子化合物,原理如下:苯酚上的酚OH會影響苯環上鄰位上的氫,使鄰位上H變的更活潑,更容易反應,所以反應時相當於苯環是還有倆個半鍵,而甲醛中的碳氧雙鍵同時斷開,與苯環是的倆個半鍵結合,有多個這樣的單體的聚合體就形成了酚醛樹脂.

⑤ 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 ：

⑥ 為什麼用鹼和酸催化生成的酚醛樹脂結構不同

酚醛樹脂合成過程有兩個反應 一個是加成 另一個是縮合。PH＜3 酸性條件下，縮合反應速專錄遠高於加成反應，有利於屬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

⑦ 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。

⑧ 為什麼鹼性條件下合成酚醛樹脂是體型的

反應介質pH值的影響苯酚與甲醛在不同pH值介質中反應的機理及生成物結構與性能均不相同.理論與實踐證明,pH值小於7有利於親核加成,pH值大於7則有利於縮合反應,即鹼性條件下加成比縮合快,酸性條件下縮合比加成快.在酸或鹼性條件下的反應機理.
從其反應機理可以看出,在鹼性條件下,生成的活性很強的酚氧離子很快與甲醛反應生成羥甲酚,繼而生成多羥甲酚.在酸性條件下,生成的羥甲酚則因很快變成苯甲碳正離子而迅速縮聚成樹脂.顯然鹼性條件下由於多羥甲酚的生成,導致最後縮聚產生為體型結構,而酸性條件下則因生成的單羥甲基酚很快發生了縮合而主要得到線型產物.

⑨ 合成酚醛樹脂的化學方程式是什麼

合成酚醛樹脂的化學方程式是 nHCHO+nR-OH = -(-R-CH2-)n-OH

R為苯，生成的高聚物CH2和OH是鄰位，另一條鍵專與CH2分別在OH兩邊的C上。

酚醛樹屬脂是1907年世界上第一個合成的高分子材料。

(9)鹼催化酚醛樹脂的合成氨水量的影響擴展閱讀

固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質，因含有游離酚而呈微紅色，實體的比重平均1.7左右，易溶於醇，不溶於水，對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。

由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。因選用催化劑的不同，可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能，廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑。

液體酚醛樹脂為黃色、深棕色液體，如：鹼性酚醛樹脂主要做鑄造黏結劑。

⑩ 為什麼用鹼催化生成的酚醛樹脂能形成網狀結構

鹼性條件下，苯酚鄰對位上的活潑氫先與甲醛加成。後在發生縮聚。生成的熱固性樹脂，本身就是體型結構