酚醛樹脂與脲醛樹脂

1、-作者xxxx-日期xxxx酚醛樹脂與脲醛樹脂【精品文檔】酚醛樹脂酚醛樹脂 是酚與醛經(jīng)縮合而成的樹脂的統(tǒng)稱，以苯酚和甲醛樹脂最為重要。分為熱塑性和熱固性酚醛樹脂兩類。合成酚醛樹脂常用的原料有苯酚、甲酚、間苯二酚、間甲酚、對叔丁基酚和甲醛、糠醛等。熱塑性酚醛樹脂是在酸性催化劑（如鹽酸、草酸、磷酸）、酚過量（酚與醛物質(zhì)的量比為6/5或7/6）的條件下，經(jīng)縮聚制得；熱固性酚醛樹脂是醛過量（醛與酚物質(zhì)的量之比7/6），在堿性（如氫氧化鈉、氫氧化鋇、氨水）催化劑中縮聚而成。現(xiàn)以苯酚與甲醛為例，其基本反應(yīng)過程可表示如下：第一步生成羥甲基苯酚，在一定條件下，還可生成二羥甲基苯酚和三羥甲基苯酚：生成的羥基仍具

2、有活性，可與甲醛、苯酚或羥甲基反應(yīng)，只要有上述3種物質(zhì)存在，反應(yīng)就會不斷地進行，生成高分子化合物。適當?shù)乜刂品磻?yīng)條件（如反應(yīng)介質(zhì)的pH、酚與醛的物質(zhì)的量之比等），可得到具有不同性能的酚醛樹脂。與其他熱固性樹脂相比，酚醛樹脂的優(yōu)點：固化時不需要加入催化劑、促進劑，只需加熱、加壓。固化后密度比聚酯樹脂小，機械強度、耐化學腐蝕及耐濕性良好。熱強度高，變形傾向小。缺點是：脆性大，顏色深，固化速度慢，貯存期短，加工成型壓力高。酚醛樹脂可制成模壓、層壓制品，用于電器零件、高絕緣材料（俗稱“電木”），還可用做涂料、粘合劑等。由苯酚和甲醛縮合生成酚醛樹脂的反應(yīng)可由酸或堿催化，歷程和產(chǎn)物性質(zhì)有所不同。 堿催化過

3、程中，隨著聚合程度由小到大，先生成可溶于有機溶劑的樹脂，繼而得到不溶但可溶脹、加熱時不熔但變軟的樹脂，再繼續(xù)反應(yīng)，得到不熔（熱固性）、不溶的樹脂，稱為酚醛樹脂。 酸催化過程中也有平均分子量由小到大的過程，但各種分子量的產(chǎn)物都可溶于有機溶劑，為熱塑性。 堿催化得到交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂，具有良好的絕緣、耐溫、耐老化、耐化學腐蝕等性能，用于電子、電氣、塑料、木材、纖維等工業(yè)。酸催化一般得到線性結(jié)構(gòu)的樹脂狀物，主要用于油漆工業(yè)。 名稱：酚醛樹脂；phenolic resin 資料：     無色或黃褐色透明助狀或粒狀物，市售品因加有著色劑而有紅、黃、黑等顏色。不解于水

4、，溶于丙酮、酒精等有機溶劑中。能耐弱酸和弱堿，遇強酸發(fā)生分解，遇強堿發(fā)生腐蝕。密度（g/cm3） l.50比容（mL/g）   2.0收縮率（） 05-10沖擊強度    (kJ/m2)    50彎曲強度    (MPa)    588    應(yīng)用領(lǐng)域  主要用于制造瓶蓋、鈕扣等日常生活用品及一般機器按鈕、零件等。結(jié)構(gòu)式：脲醛樹脂 urea-formaldehyde resins    又稱脲甲醛樹脂，是尿素與甲醛

5、反應(yīng)得到的熱固性樹脂。英文縮寫為UF。在加工成型時發(fā)生交聯(lián)（見高分子交聯(lián)），得到不溶、不熔的制品。脲醛樹脂的絕緣性能良好，價格便宜，是一類重要的縮聚高分子產(chǎn)品，主要用于制造模壓塑料。脲醛樹脂的1980年世界產(chǎn)量超過150萬噸。1884年開始研究尿素與甲醛的反應(yīng);1918年得到可作為膠粘劑用的粘液；1926年制得模塑粉并加工成型；1929年工業(yè)生產(chǎn)，商品名為Beetle。 聚合原料為尿素和37甲醛水溶液，合成的樹脂是線型結(jié)構(gòu)。為保證樹脂能固化，甲醛與尿素的摩爾比必須大于1一般采用甲醛尿素為1.52.0。如作膠粘劑，可選擇較高的摩爾比；如作模壓塑料，則選擇較低的摩爾比。酸或堿催化劑的反應(yīng)產(chǎn)物不同在

6、pH4的條件下，反應(yīng)為：      762-04這兩步反應(yīng)均為可逆反應(yīng)，第一步為尿素與甲醛加成反應(yīng)，得到羥甲基脲；第二步為羥甲基與氨基的縮合反應(yīng)，形成亞甲基鍵(CH)，同時放出水,經(jīng)多次縮合可得低聚物。也可通過羥甲基之間的縮合反應(yīng)形成亞甲基醚鍵(CHOCH),它進一步受熱時可分解，放出甲醛而轉(zhuǎn)變?yōu)閬喖谆I。因此在酸性條件下，如反應(yīng)不加控制，則將形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，導致凝膠。 在中性和堿性條件下(pH=78),反應(yīng)產(chǎn)物為一和二羥甲基脲：     而它們的縮合反應(yīng)速率要慢得多。所以在工業(yè)上是采用堿作催化劑，在95左右反應(yīng)，以

7、制造可溶性脲醛樹脂，然后在酸性條件下或加熱條件下進行固化。 脲醛樹脂必須在中性(pH=7)條件下貯存。固體樹脂較溶液穩(wěn)定，溶液的貯存期一般為六個月。 固化脲醛樹脂在酸性或加熱條件下固化較快。室溫固化時常用的固化劑為氯化銨模塑粉應(yīng)加熱固化當溫度為130160時，較薄制品的模壓周期是1015分鐘;較厚制品則須長達1小時以上。提高溫度可加速固化但表面易分解，樹脂中加入固化加速劑，如硫酸鋅、磷酸三甲酯、草酸二乙酯等可縮短固化時間。 性質(zhì)和應(yīng)用固化后的脲醛樹脂顏色比酚醛樹脂淺，呈半透明狀，耐弱酸、弱堿，絕緣性能良好，耐磨性極佳，但遇強酸或堿易分解，耐候性較差。主要用于制造模壓塑料，制作日用品和電器零件；

8、還可用于板材的膠粘劑、紙和織物的漿料、貼面板及建筑工業(yè)上的裝飾板等。由于其著色范圍極廣，可制成色彩瑰麗的制品。脲醛樹脂主要用于膠粘劑，約占總消費量的80以上。脲醛樹脂用于膠粘劑的產(chǎn)品規(guī)格較多，國際上根據(jù)其甲醛釋放量分為E1、E2和E3類。目前西方發(fā)達國家主要使用E1級產(chǎn)品，E2級產(chǎn)品也有一定市場。而我國E1級和E2級產(chǎn)品市場占有率不足20，大多數(shù)是低檔的E3級產(chǎn)品，甚至還有一部分是連E3級標準都達不到的劣質(zhì)產(chǎn)品。世界各地區(qū)脲醛樹脂主要用于人造板材。特別是隨著森林資源不斷減少和經(jīng)濟發(fā)展，近幾年全球人造板材生產(chǎn)發(fā)展比較快，促進了脲醛樹脂的消費。20世紀80年代末期，美歐等地曾因為甲醛污染問題，使膠

9、粘劑用脲醛樹脂總量有所萎縮。但與可用于人造板生產(chǎn)的其他膠粘劑相比，脲醛樹脂膠具有較高的性能價格比優(yōu)勢，因此生產(chǎn)企業(yè)通過改進工藝和使用配方，比較成功地解決了游離甲醛含量問題，使脲醛樹脂又回到健康發(fā)展軌道。目前我國脲醛樹脂年產(chǎn)能力達120萬噸以上，年產(chǎn)量約110萬噸，其中用于脲醛膠的更占到90以上。我國脲醛樹脂主要生產(chǎn)企業(yè)有上海申星化工有限公司、北京太諾化工有限公司等。2001年吉林通化膠粘劑分公司從德國引進1萬噸年粉狀脲醛樹脂膠生產(chǎn)線，成為國內(nèi)首套萬噸級環(huán)保型生產(chǎn)裝置，產(chǎn)品質(zhì)量達到E1級。但目前我國只有約20的脲醛樹脂是化工企業(yè)生產(chǎn)，專業(yè)化生產(chǎn)廠家較少，而80的脲醛樹脂是由木材加工企業(yè)自產(chǎn)自用。

10、脲醛樹脂膠生產(chǎn)高度分散，跨行業(yè)，規(guī)模小，產(chǎn)量低，裝備落后，專業(yè)化水平極低。雖然產(chǎn)品牌號較多，但基本上為4555的低濃度型和6075的濃縮型兩種規(guī)格，前者用于制造膠合板、刨花板，后者主要用于木工及單板拼接，產(chǎn)品儲存期都較短，僅26個月。要改變脲醛樹脂膠落后面貌，必須依靠提高脲醛樹脂檔次。隨著國家有關(guān)環(huán)保法規(guī)的出臺，環(huán)保型脲醛樹脂將逐漸取代傳統(tǒng)脲醛樹脂，環(huán)保型脲醛樹脂的市場前景十分廣闊。隨著國家加強生態(tài)保護，實施天然林禁伐，為彌補木材缺口，需要大力提高木材綜合利用率，發(fā)展人造板材。十五期間，我國家具工業(yè)和室內(nèi)裝修業(yè)將快速發(fā)展。在家具行業(yè)，人造板材家具比例將逐漸提高，而實木家具比例將逐漸降低；在室內(nèi)

11、裝修領(lǐng)域，人造板材用量也將迅速增長。另外環(huán)保型脲醛膠的普及，人造板材中游離甲醛含量的降低，會進一步加快人造板材消費增長。預(yù)計十五期間，我國人造板材年產(chǎn)量將以10左右的速度快速增長，到2005年產(chǎn)量將達到2100萬立方米，約需脲醛樹脂138萬噸，2010年將達到190萬噸。未來我國脲醛樹脂需求量將增長較快，20052010年均增長率約7。名稱：脲醛樹脂；脲素甲醛樹脂；UF；Urea-farmaldehyde resin 資料：   -(-CH2-NH-CO-NH-)n-(-NH-CO-CH2OH-)-m    脲醛樹脂是由尿素和甲醛溶液在減或酸的催化下進行縮聚反應(yīng)制得。平均分子量約10000。乳白色粘稠液體，水溶性好，耐光照和耐老化。室溫和加熱時都能很快固化，固化物無色。對木材、織物、紙張有較強的枯接力。耐水性差。脆性大，固化時放出有毒