❶ 酚醛在酸性條件下縮聚為什麼用濃鹽酸
在酸性介質中,羥甲基與羥甲基或羥甲基與酚環上的氫原子的反應速度都較酚與醛的加成反應速度快。研究表明,熱塑性酚醛樹脂和生成過程是通過羥甲基衍生物階段而進行的,且羥甲基彼此間的反應速度總小於羥甲基與苯酚鄰位或對位上氫原子的反應速度。通常認為,在酸催化下的反應是與甲醛或它在水溶液中的甲二醇形成的質子性質有關的親電取代反應。
動力學數據表明:H+ 在酚和醛反應的開始階段是活潑的催化劑,縮聚反應的速度大體上正比於氫質子的濃度。
催化劑:在酸性催化劑作用下苯酚與甲醛加成反應的速度與氫離子的濃度呈線性關系,進一步的縮聚反應對於酸性催化劑的用量也非常敏感,催化劑不僅對反應有催化作用,還影響樹脂的性能。
鹽酸是最強的催化劑,一般用量為0.05%~0.1%,反應體系的pH在1.8~2.2之間,為防止縮聚過程中的劇烈放熱,因此應分2~3次加入反應物中。優點:
價格低,反應速度快,在乾燥脫水過程中可隨水蒸氣逸出。缺點:腐蝕設備嚴重,生產出的樹脂中殘存有氯離子,會影響其性能。鹽酸曾一度廣泛使用,後來逐漸被拋棄,因易形成氯甲基醚副產物,鹽酸與甲醛形成的二氯甲基醚被認為是潛在的致癌物。
硫酸作催化劑較少,主要是因為總有部分硫酸殘存於樹脂中,必須使之中和生成惰性的硫酸鹽。所得樹脂顏色較深,對設備腐蝕嚴重。採用量為苯酚的0.4%~0.5%。
草酸是很好的催化劑,現普遍使用。催化作用緩和,用量為苯酚量的0.5%~2%。特點是縮聚反應平穩,容易控制。易實現自動控制,樹脂顏色較淺並具有較好的耐光性,反應後不必中和;對設備腐蝕小。缺點是反應速度較慢。
2)中和劑:由於熱塑性酚醛樹脂是在酸性條件下縮聚而成。因此,在樹脂的合成反應達到預期的程度時,通常要用鹼性物質對樹脂的殘余酸進行中和。中和的目的一方面是終止樹脂的縮聚反應,另一方面是消除樹脂中因酸而具有的腐蝕性。可用的中和劑可為各類鹼性物質,但是,從經濟以及來源等方面考慮,可用氨水和氫氧化鈉為中和劑。
3)原料的用量比:工業生產中,苯酚/甲醛(摩爾比)通常為1/0.85左右,在同樣條件下進行縮聚,甲醛對苯酚的摩爾比愈高,所得樹脂軟化點愈高,平均相對分子質量愈大,收率提高,樹脂中游離酚含量減少。
4)縮聚與脫水條件:延長縮聚時間,反應趨於完全,樹脂的平均相對分子質量、收率都有所提高。乾燥時間與最終脫水溫度的高低對所得樹脂的相對分子質量、溶液粘度、軟化點、滴點以及游離酚含量皆有影響[1]。最終脫水溫度的提高可顯著提高樹脂的滴點,甲醛的用料比增大時,對滴點的影響更大。
❷ 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。
(2)酚醛樹脂酸性合成機理擴展閱讀:
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。
❸ 酚醛樹脂的製取原理
縮聚反應.
苯酚羥基鄰位上2個H與HCHO中O脫去,形成1個水.
n (C6H5)-OH + n HCHO ----> -[-(C6H5OH)-CH2-]-n + n H2O
❹ 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。
❺ 在酸催化下 苯酚跟甲醇生成酚醛樹脂
(1)酸性條件下生成酚醛樹脂的反應是苯酚和甲醛利用C-H鍵加成羰基生成鄰羥基苯甲醇,酸溶液中鄰羥基苯甲醇縮聚反應生成酚醛樹脂,反應的化學方程式為: , , 故答案為: , ; (2)實驗裝置採用沸水浴加熱的原因是:沸水浴便於控制溫度,受熱均勻,加快反應速率,及時蒸出反應產物, 故答案為:沸水浴便於控制溫度,受熱均勻,加快反應速率,及時蒸出反應產物; (3)反應有大量熱放出,苯酚、甲醛溶液易揮發,反應裝置中的長玻璃管除導氣外,還對對揮發的反應物起冷凝迴流作用. 故答案為:導氣冷凝迴流.
❻ 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.
❼ 酚醛樹脂合成原理是什麼
苯酚現在70℃左右熔融,然後與甲醛溶液(37%濃度)按摩爾比100:110~130混合加入三頸燒瓶專中(當然,你屬若想合成高鄰位的酚醛就要增加甲醛的用量,苯酚與甲醛最高摩爾比可以達到1: 2.5),再加入1.5份的ZnO做催化劑,然後緩慢升溫至70℃(注意控溫,這是一個放熱反應),保溫一個小時,便可得到酚醛樹脂的水溶液。將此水溶液減壓蒸餾至70℃,除去其中的水分,加入一定量的乙醇,便得到醇溶性酚醛樹脂。你多看點書,這些合成條件摸索個兩三遍就整明白了,不外乎就是根據合成產品的指標確定苯酚與甲醛的摩爾比,催化劑用的少就反應慢點,反之快點。溫度70~100度的情況都有,催化劑活性低就提高反應溫度,反之依然
❽ 酚醛樹脂的實驗製取
【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。
❾ 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。
❿ 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。