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酚醛樹脂的合成是什麼

發布時間:2023-01-04 01:40:45

Ⅰ 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。

Ⅱ 酚醛樹脂形成的過程是怎樣的

首先來由甲醛和苯酚反應生成一自元羥甲基苯酚,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,最後多元羥甲基苯酚發生縮聚反應即可得到酚醛樹脂。

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。

高溫性能
酚醛樹脂最重要的特徵就是耐高溫性,即使在非常高的溫度下,也能保持其結構的整體性和尺寸的穩定性。正因為這個原因,酚醛樹脂才被應用於一些高溫領域,例如耐火材料,摩擦材料,粘結劑和鑄造行業。

影響酚醛樹脂的合成、結構及特性的主要因素:
(1)原料的化學結構;
(2)酚與醛的摩爾比;
(3)反應介質的酸、鹼性;
(4)生產操作方法。

應用:
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。

Ⅲ 鹼性酚醛樹脂定義以及合成

酚醛樹脂是合成的高分子材料,又名電木,原為無色或黃褐色透明物,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。
通過分步加催化劑,添加改性材料,選擇合適的摩爾比,確定反應溫度,時間,並進行中間控制,合成出高強度,低游離醛,低粘度的鹼性酚醛樹脂。

Ⅳ 酚醛樹脂合成原理是什麼

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,就可生成二元及內多元羥甲基苯酚:
2
縮合及縮容聚反應
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,將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。
多年來研究分析通常認為,影響酚醛樹脂的合成、結構及特性的主要因素為如下四點:
(1)原料的化學結構;
(2)酚與醛的摩爾比;
(3)反應介質的酸、鹼性;
(4)生產操作方法。

Ⅳ 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。

Ⅵ 酚醛樹脂的合成方程式是什麼

酚醛樹脂的合成方程式nHCHO+nR-OH = -(-R-CH₂-)n-OH。

酚醛樹脂的合成原理:

在適當條件下,一元羥甲基苯酚進行加成反應,不飽和烴或含不飽和鍵的物質為單體,通過不飽和鍵的加成,聚合成高聚物,可生成二元及多元羥甲基苯酚,接著繼續進行縮合及縮聚反應,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。

(6)酚醛樹脂的合成是什麼擴展閱讀:

酚醛樹脂的性質:

固體酚醛樹脂為黃色、透明、無定形塊狀物質,含有游離酚所以微紅色,易溶於醇,不溶於水,對水、弱酸、弱鹼溶液穩定。苯酚和甲醛在催化劑條件下會縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂。

酚醛樹脂最重要的特徵就是耐高溫性,即使在溫度大約為1000℃ 的惰性氣體條件下,酚醛樹脂能產生很高的殘碳,酚醛樹脂也因此能保持其結構的整體性和尺寸的穩定性。這使得酚醛樹脂被應用於一些高溫領域。

Ⅶ 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。

Ⅷ 酚醛樹脂的合成原理

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。包括:
等等
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。
多年來研究分析通常認為,影響酚醛樹脂的合成、結構及特性的主要因素為如下四點:
(1)原料的化學結構;
(2)酚與醛的摩爾比;
(3)反應介質的酸、鹼性;
(4)生產操作方法。
怎樣認識加聚反應和縮聚反應
加聚反應和縮聚反應是合成有機高分子的兩種基本反應。這兩種反應雖然都由單體(小分子)產生高聚物(大分子)的反應,但它們還是有著本質的區別。
加聚反應是加成聚合反應的簡稱,是指以不飽和烴或含不飽和鍵的物質為單體,通過不飽和鍵的加成,聚合成高聚物的反應。例如,乙烯加聚成聚乙烯,是在適當的溫度、壓強和催化劑存在的條件下,乙烯分子中的雙鍵會斷裂其中的一個鍵,發生加成反應,使乙烯分子里的碳原子結合成為很長的鍵。
反應的產物是聚乙烯,它是一種相對分子質量很大的化合物,其分子組成可以表示為(C2H4)n。
加聚反應根據參加反應的單體種類,又分為均聚反應和共聚反應。僅由一種單體發生的加聚反應叫做均聚反應,合成聚乙烯的反應就是均聚反應。由兩種以上單體共同參加的聚合反應叫共聚反應。例如,合成丁苯橡膠的反應即為共聚反應。
加聚反應的特點是:
(1)單體必須是含有雙鍵等不飽和鍵的化合物。例如,氯乙烯、丙烯腈等含不飽和鍵的物質,在一定條件下,都可以發生加聚反應。
(2)加聚反應發生在不飽和鍵上。
(3)發生加聚反應的過程中,沒有副產物產生,得高聚物的化學組成跟單體的化學組成相同。
(4)加聚反應生成的高聚物相對分子質量為單體相對分子質量的整數倍。
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。
由上可見,加聚反應和縮聚反應的單體結構、反應機理、產物的化學組成都是截然不同的。

Ⅸ 酚醛樹脂的合成原理

第一步是苯酚和甲醛的加成,同時醛的羰基與芳烴的氫加成,羰基的加回成是在親答核試劑作用下完成的。親核加成反應可以在酸性或鹼性條件下進行。(參閱邢其毅著《基礎有機化學》第三版上冊第十二章親核加成)。
第二三步的縮合反應是縮聚,縮聚(反應):一種或幾種含有二個以上官能團的單體化合成為聚合物同時析出低分子副產物(如水、氨、氯化氫等)的過程。縮聚反應的特點是:大多數是可逆反應和逐步反應,分子量隨反應時間而逐漸增大,但單體的轉化率卻幾乎與時間無關。根據反應條件可分為熔融縮聚、溶液縮聚、界面縮聚和固相縮聚。根據所用原料可分為均縮聚、混縮聚和共縮聚根據產物的結構可分為二向縮聚或線型縮聚和三向縮聚或體型縮聚。本反應是溶液縮聚的逐步反應,最終的產物根據加入的固化劑不同,成為熱塑性線型縮聚物和熱固性的體型縮聚物。

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