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            苯酚一甲醛的縮聚反應

            2019/05/10 14:10
            導讀: 酚醛樹脂在橡膠工業中得到了廣泛的應用。酚醛樹脂的縮聚反應中,因苯酚和甲醛的克分子比以及催化劑的不同,可以得到由線型到體型的不同酚醛樹脂產物。 1.苯酚與甲醛的克分子比 這兩種單
                    酚醛樹脂在橡膠工業中得到了廣泛的應用。酚醛樹脂的縮聚反應中,因苯酚和甲醛的克分子比以及催化劑的不同,可以得到由線型到體型的不同酚醛樹脂產物。
                    1.苯酚與甲醛的克分子比
                    這兩種單體的不同克分子比一是影響到縮聚物的平均分子量,克分子比不恰當時,使鏈增長反應過早地不能繼續進行下去,而降低了產物的分子量;二是影響縮聚物的結構,這對有三官能度的苯酚與甲醛的縮聚特別明顯,當苯酚與甲醛為等克分子時,其初期反應產物為鄰羥甲基苯酚和對羥甲基苯酚,它們在鏈增長反應中繼續與甲醛作用,而生成線型的大分子,即熱塑性酚醛樹脂:

            但若甲醛過量(如酚與醛的克分子比為1:2時),在反應初期即生成多元羥甲基苯酚:

                    所生成的多元羥甲基苯酚進一步縮聚,則將生成不熔不溶的熱固性酚醛樹脂,若欲得到線型的熱塑性樹脂,則苯酚必須過量。
                    2.催化劑的影響
                    苯酚甲醛若在酸性介質中進行縮聚時,由于酸催化加強了御的進攻能力,苯酚與甲醛所生成的羥甲基苯酚很不穩定/較為活潑,彼此之間或與苯很快進行縮聚反應,生成線型酚醛樹脂。
                    而在堿性介質中,由于感化的影,增強了依的活性。加強了被甲醛進攻的能力,果苯酚與甲醛作用,除生成羥甲基苯酚外,還生成二羥甲基苯酚和三羥甲基苯酚,而且所生成的羥甲基也較穩定。由于苯酚上的三個活潑氫均已發生作用,成為羥甲基,所以繼續升高溫度,繼續反應時,即將得到體型的熱固性酚醛樹脂。
                    體型結構也不是一下生成的、而是先經過線型結構或支鏈型結構,然后進一步縮聚才形成。
                    酚醛樹脂由于縮聚反應的推進程度不同,各階段樹脂性能也不同,通常分為三個階段:
                    甲階樹脂一是線型結故的酚樹脂,能溶于酒精、丙同等有機溶劑,可為液體、半流或固體。
                    乙階樹脂一是甲階樹脂繼續反應的產物,結構已由線型變為支鏈型,開始形成大分子間交聯。溶解性降低,部分溶于溶劑或僅只溶脹。
                    丙階樹脂—乙階樹脂繼續反應,得到有大量交聯結構的體型結秒,不溶不熔,而且大多數是熱穩定的,有高強度的堅硬固體。
                    不過上述三階段是連續的,無明顯界限,如控制苯酚與甲醛的比例,可只生成甲階線型樹脂,但當在這種樹脂中添加甲醒給予體的六次甲基四胺(約為樹脂的10~15%)后,加熱時線型樹脂就繼續縮聚而變成乙階和丙階樹脂,這個過程常被稱為“固化”。線型的環氧樹脂當加入多元膠(如乙二胺)或二元酸、多元酸時,也將進一步反應變成體型結構。
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