酚醛树脂的合成课件

1、酚醛树脂的合成,2016.3.29,1,PPT学习交流,目录,1.有机化合物的概念 2.有机化合物中碳原子的成键特点 3.有机化合物的分类 4.酚醛树脂的合成,2,PPT学习交流,一有机化合物概念 (1)有机化合物：通常称含C元素的化合物为有机化合物，简称有机物，但碳的氧化物、碳酸盐、氰化物、硫氰化物等除外。 氰化钾(KCN) 氰酸铵(NH4CNO) 尿素(H2NCONH2) 碳化硅(SiC) 乙炔(C2H2) 醋酸 (2)有机化学：研究有机物的组成、结构、性质、制备方法与应用的科学。,3,PPT学习交流,（3）有机化合物的基本概念 A.烃：仅含碳和氢两种元素的有机物，又称为碳氢化合物。 烃的

2、衍生物：烃分子里的氢原子被其他原子或原子团取代而衍变成的有机物。 B.基：有机物分子中去掉某些原子或者原子团后剩下的原子团。 注意：基不带电荷，呈电中性。有未成对电子存在。不稳定，不能单独存在。 如：OH(羟基)电子式： OH(氢氧根)电子式： 必须掌握的烃基包括：甲基(CH3)、乙基(C2H5)、正丙基(CH2CH2CH3)、异丙基CH(CH3)2等。,元素周期表.jpg,4,PPT学习交流,C.官能团：决定化合物特殊性质的原子或原子团。 必须掌握的官能团包括：碳碳双键(C=C)、碳碳三键(CC)、卤素原子(X)、羟基(OH)、醛基(CHO)、羧基(COOH)、酯键(COO)、氨基(NH2)

3、、肽键(CNHO)、硝基(NO2)等。,注意：苯环不是官能团。,元素周期表.jpg,5,PPT学习交流,二、有机化合物中碳原子的成键特点,1碳原子的成键特点 (1)每个C不但可与其他原子形成四个共价键，而且C与C间也可形成共价键； (2)C原子间不仅可以形成 ，还可以形成 与 (3)多个C原子间可以形成长短不一的C链，C链中带有支链；还可以结合成C环，且C链与C环也可结合； 在计算碳原子的化合价时一般先算出别的原子的总化合价，在有机物中H：1价、O：2价、N(氨基中)：3价、X(卤素)：1价。,6,PPT学习交流,3有机化合物的分类 (1)按照构成有机化合物分子的碳的骨架来分,7,PPT学习交

4、流,(2)按照有机物的特性和官能团来分 烃,8,PPT学习交流,烃的衍生物,9,PPT学习交流,合成酚醛树脂,10,PPT学习交流,酚醛树脂：酚类化合物，醛类化合物缩聚产物的通称。 其中以苯酚、甲醛缩聚而成的酚醛树脂最重要。,合成条件 酚醛树脂的合成及固化符合体型缩聚规律。 体型缩聚：某一2官能度单体和另一个2以上官能度单体缩聚，将交联成体型高聚物。,单体分子在发生聚合反应时，参加反应的官 能团数目或某些功能团在化学反应中所具有的反应能力， 也就是在反应体系中实际起反应的单体的官能团数。 例1： 2HOOC-（CH2）4-COOH HO-（CH2）4-OH,11,PPT学习交流,酚醛树脂所用的

5、原料有： 醛类(2官能度单体) ：常用甲醛 酚类(多官能度单体)：如 苯酚 三官能度 ；,为什么,苯酚（俗称石炭酸） 1,熔点40.9，沸点181.7，无色针状晶体； 2,有特殊气味，在空气中易氧化呈微红色； 3,有毒，对皮肤有刺激性和腐蚀性，易渗入皮肤； 4,能溶于极性和非极性溶剂中，如乙醇，苯，甲醛水溶液； 5,在水中部分溶解，溶解度随温度增高而增大，当T65时， 能与水以任意比例互溶。,甲醛（又称蚁醛） 物理性质：无色气体，有特殊刺激气味； 易溶于水、醇、二甲苯等中； 水溶液最高浓度达55%，40%的水溶液称福尔马林 （无色透明） 化学性质：常温下极易聚合生成高分子量的聚合体 聚甲醛，呈

6、白色粉末状。,12,PPT学习交流,影响缩聚的因素： 醛:酚1(摩尔比) 碱催化：可以人为控制缩聚反应程度。如可控制在可溶，可熔阶段的热固性酚醛树脂或一阶酚醛树脂。进一步加热可使其进一步缩聚，固化，(无规予聚物)。 酸催化：反应难以控制，无实用价值。 醛:酚1 酸催化：合成热塑性酚醛树脂(线型结构，又称为二阶酚醛树脂)。 碱催化：反应初期得到的是一阶树脂在酚中的溶液，如保持酚存在，进一步加热可得二阶酚醛树脂。 酚、醛反应存在一个中性点，即PH=3.03.1时，酚、醛不反应。,13,PPT学习交流,3.1.2 热固性一阶酚醛树脂的合成,1合成原理 合成条件：醛:酚1，一般控制在11.5之间；碱催

7、化，如NaOH、Ba(OH)2、NH3H2O等。 (1) 苯酚、甲醛的加成反应：缩聚反应起始阶段发生,14,PPT学习交流,（2）当温度进一步升高时，各种羟甲基酚之间发生缩合反应，生成二酚核和多酚核的低聚物。 （3）随着反应温度升高，反应时间延长，最后将生成高度交联的体型结构。,15,PPT学习交流,热固性树脂最终结构,16,PPT学习交流,工业上生产热固性酚醛树脂时，常用氨水做碱性催化剂，此时氨水有两个作用： 1，起催化作用 2，参与树脂生成反应,17,PPT学习交流,2树脂形成及性能的影响因素,影响因素包括：酚、醛类型及二者的摩尔比；催化剂类型等。 (1) 催化剂 常用催化剂：NaOH，N

8、H3H2O，Ba(OH)2等。 催化剂不同，合成的酚醛树脂性能也不同。 催化能力：NaOH Ba(OH)2 NH3H2O (2) 酚、醛比例 理论上来讲：苯酚，甲醛二者等当量反应时，摩尔比应为1:1.5。(苯酚：三官能度单体；甲醛：二官能度单体。),18,PPT学习交流,(3) 酚、醛类型 各种酚和醛，按其化学结构的不同，则其所具有官能团的反应能力(反应活性)也不同。 酚：不同类型的酚，由于取代基的不同，会影响其反应活性(反应速率)。,19,PPT学习交流,醛：以甲醛和糠醛应用最广。,糠醛： 糠醛由于取代基大，与甲醛相比，反应较缓慢。除了含醛基外，还有双键存在，故反应能力大。苯酚与糠醛缩合的树脂，具有耐热性较高的特点。 其他：乙醛，丁醛。但反应活性较低，常与甲醛混合使用。但在酚环间存在较长的碳链，使酚醛树脂固化后在受热时刚性下降,20,PPT学习交流,3.1.3 热塑性酚醛树脂的合成,1合成原理 合成条件：甲醛:苯酚摩尔比1，酸催化(采用三官能度酚，也可采用二官能度酚)。,最终结构,21,PPT学习交流,2树脂形成及性能的影响因数,(1) 催化剂 催化剂的酸