酚醛樹脂的合成機理

1. 求酚醛樹脂合成原理（帶圖）

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。 （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。

2. 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。

3. 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。

(3)酚醛樹脂的合成機理擴展閱讀：

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。

4. 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。

5. 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。

6. 熱固性酚醛樹脂的反應原理是什麼

熱固性酚醛樹脂的反應原理是什麼？ 熱固性酚醛樹脂的制備過程分為三個階段。 (1)甲階酚醛樹脂酚和醛的反應是很復雜的，苯酚分子中酚羥基的對位和兩個鄰位（官能度等於3)的氫都能和甲醛（官能度等於2)反應，生成各種羥甲基酚的異構體。所生成的羥甲基酚異構體，除了能繼續和苯酚反應外，也可以與甲醛反應生成多羥基甲基酚。 上述各種羥甲基酚能相互反應，也能和酚、醛反應，生成甲階酚醛樹脂，此外，甲階還可能存在醚鍵結構，這是由於兩個酚醇間的兩個羥甲基縮聚反應。甲階的樹脂是線型結構，可用如下典型式表示。 甲階酚醛樹脂易溶於乙醇、丙酮等有機溶劑中，加熱時能熔融，具有熱塑性，這種狀態的樹脂又稱可溶（熔）性樹脂，可以改性劑配製改性酚醛樹脂膠黏劑。 (2)乙階酚醛樹脂將初期酚醛樹脂加熱至115〜14℃。可以進一步縮聚得到中間酚醛樹脂。這種樹脂的相對分子質量約為1000左右，聚合度為6〜7。它是不溶（熔）的高分子物質和一些游離酚及羥甲基酚的混合物。這種樹脂像彈性的高分子一樣，可拉成長絲，但冷卻後變成脆性的物質，僅能部分地溶解在丙酮及醇類溶劑中，其餘的樹脂溶脹。 (3)丙階酚醛樹脂中期酚醛樹脂繼續加熱縮合，反應物中羥基全部作用完，此時分子結構為網狀的最終產品，即丙階酚醛樹脂，達到不溶（熔）的硬化階段。丙階樹脂究竟是什麼結構，現在尚無定論，一般認為是因為生成了三面交聯的體型大分子，如 但也有人認為並非如此，因為酚醛樹脂的分子是很僵硬的，其僵硬性妨礙了生成深度的交聯，其所以不能熔化是因為分子在達到熔點以前就發生了熱分解的緣故。

7. 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。

8. 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。

9. 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。

10. 酚醛樹脂機理

酚醛樹脂（PF）是由苯酚或取代苯酚與甲醛反應得到的合成聚合物。作為電木的基礎原料，酚醛樹脂是第一批商業合成樹脂(塑料)。它們已被廣泛用於生產模製產品，包括檯球、實驗室檯面以及塗料和粘合劑。它們曾經是生產電路板的主要材料，但現在已經被環氧樹脂和玻璃纖維布取代，如耐火的FR-4電路板材料。
酚醛樹脂主要有兩種生產方法。一種是苯酚和甲醛直接反應生成熱固性網狀聚合物，而另一種是將甲醛限制在生成一種叫做酚醛清漆的預聚物，該預聚物可以被模製，然後通過添加更多的甲醛和提供額外的熱量而固化。用於生產各種特殊用途樹脂的生產材料和原材料有許多不同。