酚醛树脂的合成

   酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂,有近百年的使用史。由于酚醛树脂原料易得,价格低廉,生产工艺和设备简单,而且所生产的玻璃钢制品具有优异的性能而被广泛使用。酚醛树脂合成反应分为两步,首先是苯酚与甲醛的加成反应,随后是缩合及缩聚反应。缩聚反应是指单体间相互反应,生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反 应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼,与甲醛基上的氧原子结合为水分子,其余部分连接起来成为高分子化合物——酚醛树脂。

  如果采用不同的催化剂,苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚,使分子链之间发生交联,生成体型酚醛树脂,而体型酚醛树脂绝缘性很好,是用作电木的原料。另外,以玻璃纤维作骨架,以酚醛树脂为肌肉,组合固化制成复合材料即玻璃钢。

酚醛树脂的合成原理

  加成反应

  在适当条件下,一元羟甲基苯酚继续进行加成反应,就可生成二元及多元羟甲基苯酚。

  缩合及缩聚反应

  缩合及缩聚反应,随反应条件的不同可以发生在羟甲基苯酚与苯酚分子之间,也可发生在各个羟甲基苯酚分子之间。缩合反应不断进行的结果,将缩聚形成一定分子量的酚醛树脂,由于缩聚反应具有逐步的特点,中间产物相当稳定因而能够分离而加以研究。

  加聚反应的反应特点

  (1)单体必须是含有双键等不饱和键的化合物。例如,氯乙烯、丙烯腈等含不饱和键的物质,在一定条件下,都可以发生加聚反应。
  (2)加聚反应发生在不饱和键上。
  (3)发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,得高聚物的化学组成跟单体的化学组成相同。
  (4)加聚反应生成的高聚物相对分子质量为单体相对分子质量的整数倍。

  缩聚反应的反应特点

  (1)单体不一定含有不饱和键,但必须含有两个或两个以上的反应基团(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。
  (2)缩聚反应的结果,不仅生成高聚物,而且还有副产物(小分子)生成。
  (3)所得高分子化合物的化学组成跟单体的化学组成不同。

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