酚醛树脂与脲醛树脂(5页).doc

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1、-酚醛树脂与脲醛树脂-第 5 页酚醛树脂酚醛树脂 是酚与醛经缩合而成的树脂的统称，以苯酚和甲醛树脂最为重要。分为热塑性和热固性酚醛树脂两类。合成酚醛树脂常用的原料有苯酚、甲酚、间苯二酚、间甲酚、对叔丁基酚和甲醛、糠醛等。热塑性酚醛树脂是在酸性催化剂（如盐酸、草酸、磷酸）、酚过量（酚与醛物质的量比为6/5或7/6）的条件下，经缩聚制得；热固性酚醛树脂是醛过量（醛与酚物质的量之比7/6），在碱性（如氢氧化钠、氢氧化钡、氨水）催化剂中缩聚而成。现以苯酚与甲醛为例，其基本反应过程可表示如下：第一步生成羟甲基苯酚，在一定条件下，还可生成二羟甲基苯酚和三羟甲基苯酚：生成的羟基仍具有活性，可与甲醛、苯酚或羟

2、甲基反应，只要有上述3种物质存在，反应就会不断地进行，生成高分子化合物。适当地控制反应条件（如反应介质的pH、酚与醛的物质的量之比等），可得到具有不同性能的酚醛树脂。与其他热固性树脂相比，酚醛树脂的优点：固化时不需要加入催化剂、促进剂，只需加热、加压。固化后密度比聚酯树脂小，机械强度、耐化学腐蚀及耐湿性良好。热强度高，变形倾向小。缺点是：脆性大，颜色深，固化速度慢，贮存期短，加工成型压力高。酚醛树脂可制成模压、层压制品，用于电器零件、高绝缘材料（俗称“电木”），还可用做涂料、粘合剂等。由苯酚和甲醛缩合生成酚醛树脂的反应可由酸或碱催化，历程和产物性质有所不同。 碱催化过程中，随着聚合程度由小到大

3、，先生成可溶于有机溶剂的树脂，继而得到不溶但可溶胀、加热时不熔但变软的树脂，再继续反应，得到不熔（热固性）、不溶的树脂，称为酚醛树脂。 酸催化过程中也有平均分子量由小到大的过程，但各种分子量的产物都可溶于有机溶剂，为热塑性。 碱催化得到交联结构的树脂，具有良好的绝缘、耐温、耐老化、耐化学腐蚀等性能，用于电子、电气、塑料、木材、纤维等工业。酸催化一般得到线性结构的树脂状物，主要用于油漆工业。 名称：酚醛树脂；phenolic resin 资料： 无色或黄褐色透明助状或粒状物，市售品因加有着色剂而有红、黄、黑等颜色。不解于水，溶于丙酮、酒精等有机溶剂中。能耐弱酸和弱碱，遇强酸发生分解，遇强碱发生腐

4、蚀。密度（g/cm3） l.50比容（mL/g） 2.0收缩率（） 05-10冲击强度 (kJ/m2) 50弯曲强度 (MPa) 588 应用领域 主要用于制造瓶盖、钮扣等日常生活用品及一般机器按钮、零件等。结构式：脲醛树脂 urea-formaldehyde resins 又称脲甲醛树脂，是尿素与甲醛反应得到的热固性树脂。英文缩写为UF。在加工成型时发生交联（见高分子交联），得到不溶、不熔的制品。脲醛树脂的绝缘性能良好，价格便宜，是一类重要的缩聚高分子产品，主要用于制造模压塑料。脲醛树脂的1980年世界产量超过150万吨。1884年开始研究尿素与甲醛的反应;1918年得到可作为胶粘剂用的粘液

5、；1926年制得模塑粉并加工成型；1929年工业生产，商品名为Beetle。 聚合原料为尿素和37甲醛水溶液，合成的树脂是线型结构。为保证树脂能固化，甲醛与尿素的摩尔比必须大于1一般采用甲醛尿素为1.52.0。如作胶粘剂，可选择较高的摩尔比；如作模压塑料，则选择较低的摩尔比。酸或碱催化剂的反应产物不同在pH4的条件下，反应为： 762-04这两步反应均为可逆反应，第一步为尿素与甲醛加成反应，得到羟甲基脲；第二步为羟甲基与氨基的缩合反应，形成亚甲基键(CH)，同时放出水,经多次缩合可得低聚物。也可通过羟甲基之间的缩合反应形成亚甲基醚键(CHOCH),它进一步受热时可分解，放出甲醛而转变为亚甲基键

6、。因此在酸性条件下，如反应不加控制，则将形成网状结构，导致凝胶。 在中性和碱性条件下(pH=78),反应产物为一和二羟甲基脲： 而它们的缩合反应速率要慢得多。所以在工业上是采用碱作催化剂，在95左右反应，以制造可溶性脲醛树脂，然后在酸性条件下或加热条件下进行固化。 脲醛树脂必须在中性(pH=7)条件下贮存。固体树脂较溶液稳定，溶液的贮存期一般为六个月。 固化脲醛树脂在酸性或加热条件下固化较快。室温固化时常用的固化剂为氯化铵模塑粉应加热固化当温度为130160时，较薄制品的模压周期是1015分钟;较厚制品则须长达1小时以上。提高温度可加速固化但表面易分解，树脂中加入固化加速剂，如硫酸锌、磷酸三甲

7、酯、草酸二乙酯等可缩短固化时间。 性质和应用固化后的脲醛树脂颜色比酚醛树脂浅，呈半透明状，耐弱酸、弱碱，绝缘性能良好，耐磨性极佳，但遇强酸或碱易分解，耐候性较差。主要用于制造模压塑料，制作日用品和电器零件；还可用于板材的胶粘剂、纸和织物的浆料、贴面板及建筑工业上的装饰板等。由于其着色范围极广，可制成色彩瑰丽的制品。脲醛树脂主要用于胶粘剂，约占总消费量的80以上。脲醛树脂用于胶粘剂的产品规格较多，国际上根据其甲醛释放量分为E1、E2和E3类。目前西方发达国家主要使用E1级产品，E2级产品也有一定市场。而我国E1级和E2级产品市场占有率不足20，大多数是低档的E3级产品，甚至还有一部分是连E3级标

8、准都达不到的劣质产品。世界各地区脲醛树脂主要用于人造板材。特别是随着森林资源不断减少和经济发展，近几年全球人造板材生产发展比较快，促进了脲醛树脂的消费。20世纪80年代末期，美欧等地曾因为甲醛污染问题，使胶粘剂用脲醛树脂总量有所萎缩。但与可用于人造板生产的其他胶粘剂相比，脲醛树脂胶具有较高的性能价格比优势，因此生产企业通过改进工艺和使用配方，比较成功地解决了游离甲醛含量问题，使脲醛树脂又回到健康发展轨道。目前我国脲醛树脂年产能力达120万吨以上，年产量约110万吨，其中用于脲醛胶的更占到90以上。我国脲醛树脂主要生产企业有上海申星化工有限公司、北京太诺化工有限公司等。2001年吉林通化胶粘剂分

9、公司从德国引进1万吨年粉状脲醛树脂胶生产线，成为国内首套万吨级环保型生产装置，产品质量达到E1级。但目前我国只有约20的脲醛树脂是化工企业生产，专业化生产厂家较少，而80的脲醛树脂是由木材加工企业自产自用。脲醛树脂胶生产高度分散，跨行业，规模小，产量低，装备落后，专业化水平极低。虽然产品牌号较多，但基本上为4555的低浓度型和6075的浓缩型两种规格，前者用于制造胶合板、刨花板，后者主要用于木工及单板拼接，产品储存期都较短，仅26个月。要改变脲醛树脂胶落后面貌，必须依靠提高脲醛树脂档次。随着国家有关环保法规的出台，环保型脲醛树脂将逐渐取代传统脲醛树脂，环保型脲醛树脂的市场前景十分广阔。随着国家

10、加强生态保护，实施天然林禁伐，为弥补木材缺口，需要大力提高木材综合利用率，发展人造板材。十五期间，我国家具工业和室内装修业将快速发展。在家具行业，人造板材家具比例将逐渐提高，而实木家具比例将逐渐降低；在室内装修领域，人造板材用量也将迅速增长。另外环保型脲醛胶的普及，人造板材中游离甲醛含量的降低，会进一步加快人造板材消费增长。预计十五期间，我国人造板材年产量将以10左右的速度快速增长，到2005年产量将达到2100万立方米，约需脲醛树脂138万吨，2010年将达到190万吨。未来我国脲醛树脂需求量将增长较快，20052010年均增长率约7。名称：脲醛树脂；脲素甲醛树脂；UF；Urea-farmaldehyde resin 资料： -(-CH2-NH-CO-NH-)n-(-NH-CO-CH2OH-)-m脲醛树脂是由尿素和甲醛溶液在减或酸的催化下进行缩聚反应制得。平均分子量约10000。乳白色粘稠液体，水溶性好，耐光照和耐老化。室温和加热时都能很快固化，固化物无色。对木材、织物、纸张有较强的枯接力。耐水性差。脆性大，固化时放出有毒的甲醛。外观 乳白色粘稠液体 粘度 300一500mPas固含量 58一62 PH 7.0-75游离甲醛 25 用于配制脲醛树脂胶粘剂。贮存于阴凉、通风的库房内，温度为5-20。