对叔丁基苯酚 可用于生产油溶性酚醛树脂等。实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH 3 ) 3 CCl]等为原料制备对叔丁
(1)三颈烧瓶(2分) (2) 用冷水浴冷却(2分) (3)防止倒吸(2分) (4)A(2分) (5)80%(2分) |
试题分析:(1)三颈烧瓶;(2)该反应是苯酚、叔丁基氯生成产品的反应,从结构上分析为取代反应,故有 ;减缓反应速率的方法为降低温度,采用冷水浴或冰水浴冷却;(3)反应产生极易溶解于水的氯化氢气体,且反应温度较高,故用倒扣的漏斗防止吸收氯化氢时产生倒吸;(4)A为红外光谱的谱图,B为核磁共振氢图谱; (5)产品的理论产量为1.41÷94×150=2.25g 产率为1.8÷2.25×100%=80% |
苯酚是重要的基本有机化工原料,其许多下游产品涉及到众多领域,在工业上的用途很广,主要用于制造酚醛树脂、双酚A和己内酰胺。此外,苯酚衍生物如卤代酚、硝基酚、烷基酚可用于医药、农药、油漆、染料、炸药、石油添加剂、脱漆剂、木材防腐剂、香料等的生产,在皮革领域还用来消毒。随着工业经济的发展,特别是合成材料的品种和产量迅速扩大和增长,可以预测在世界范围内对苯酚的需求量将持续增长,苯酚下游产品开发大有可为。酚醛树脂 酚醛树脂价格较低,用于制造齿轮等机械零部件,铸造模芯和砂轮,层压板和各种玻璃钢制品,胶粘剂、涂料和油漆,制造各种电器、仪表机壳和零件以及瓶盖、钮扣等日用品。酚醛树脂经改性后用途更为广泛,适用于电气绝缘材料,还用于各种汽车的刹车片、离合器片等。己内酰胺 以苯酚为原料生产己内酰胺是最早实现工业化的方法。己内酰胺绝大部分用于生产聚酰胺类产品,锦纶6主要用于袜类生产,在工业方面可制成工业用布、绳索、渔网、传动带、轮胎帘子布等。工程级聚酰胺还广泛用于制作轴承、齿轮、管材、医疗器械和电气绝缘材料等。双酚A 目前双酚A的需求量有超过酚醛树脂之势。双酚A主要用于生产聚碳酸酯和环氧树脂,还用于生产一些特种树脂和阻燃剂。聚碳酸酯是当今主要工程塑料之一,在电子和电器工业、摄影和光学仪器、办公用品设备和家用品生产中占有重要地位。环氧树脂可以制作层压板、清漆、涂料、胶粘剂等。以双酚A生产的特种树脂用于涂料、薄膜、纤维、机械、电器零件和管材等。双酚A经氯化和溴化可得四氯双酚A和四溴双酚A,用于生产阻燃剂。双酚F 双酚F与环氧氯丙烷缩合得到双酚F型环氧树脂,用于衬里材料、地板材料、浸渍材料和层压材料等,也可用于无溶剂型超高固体含量的涂料。双酚F与光气反应生成双酚 F型聚碳酸酯,用于生产成型材料和薄膜。双酚F还可生产油溶性酚醛树脂、阻燃剂、抗氧剂和表面活性剂等。双酚S 由苯酚直接磺化可制取双酚S。双酚S与双酚A结构相似,用途相近。利用它可生产双酚S型环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜醚酮、聚砜与聚醚砜的复合树脂。双酚S作为填加剂加入多种树脂中以改善其性能,加入PU中起增塑剂作用;加入PVC中,可增强抗紫外线老化作用;加入酚醛树脂和环氧树脂中,可加速其固化。烷基酚 烷基酚是苯酚的烷基化产物,种类较多。主要品种有2,6-二甲酚、叔丁基酚、邻异丙基酚等。2,6-二甲酚由苯酚与甲醇高温反应生成,它是生产工程塑料聚苯醚的原料,还用于生产2,6-二甲苯胺,它是医药和农药的中间体。叔丁基酚由异丁烯和苯酚反应生成,用于运输、建筑、土木工程和制鞋,也可用于橡胶硫化剂和涂料。2,4-二叔丁基苯酚和2,6-二叔丁基苯酚主要作为生产聚烯烃时使用的抗氧剂、酚醛树脂、汽油添加剂和润滑油的抗氧剂等。邻异丙基酚是由丙烯和苯酚进行烷基化反应而制得的,它是氨基甲酸酯类杀虫剂的中间体。辛基酚是由苯酚和辛烯烷基化反应生成,可用于合成橡胶的硫化,也可制取辛基酚聚氧乙烯醚,用作洗涤剂、染色助剂、农药乳化剂、金属清洗剂等。以苯酚和十二烯为原料进行烷基化反应即得十二烷基酚,用于生产十二烷基酚钙盐,其次是镁盐和钡盐,用作润滑油添加剂,还用于生产十二烷基酚聚氧乙烯醚,用作农药喷洒辅助剂。十二烷基酚还可用于生产非离子型表面活性剂。对异丙基苯酚可由苯酚和α-甲基苯乙烯反应合成,主要用作非离子活性剂的原料;用以制取对异丙基苯酚甲醛树脂,用作涂料、清漆的胶粘剂;对异丙基苯酚杀菌、防腐能力强,用于木材的杀菌防霉;它还可用作环氧树脂分子量调节剂、塑料增塑剂和稳定剂原料。
这还是制造驱虫剂、植物保护剂的原料。也可用作染料与油漆的添加剂等.
根据实验, 4-叔丁基苯酚在水中的溶解度为0.58 mg/mL at 25 °C.
或8.7 g/L (20 ºC). 微溶于水.
4-叔丁基苯酚 may 'Suspected of damaging fertility or the unborn child' and 'Causes damage to organs through prolonged or repeated exposure'. It's dangerous.
phenolic resin,简称PE.酚醛树脂为黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离分子而呈微红色,比重1.25~1.30,易溶于醇,不溶于水,对水、弱酸、弱碱溶液稳定。由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
苯酚-甲醛树脂是最早工业化的合成树脂。
1905~1909年L.H.贝克兰对酚醛树脂及其成型工艺进行了系统的研究,1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司,实现了工业生产。1911年J.W.艾尔斯沃思提出用六亚甲基四胺固化热塑性酚醛树脂,并制得了性能良好的塑料制品,获得了广泛的应用。1969年,由美国金刚砂公司开发了以苯酚-甲醛树脂为原料制得的纤维,随后由日本基诺尔公司投入生产。现在美国、苏联和中国也有生产。酚醛树脂的生产至今不衰,1984年世界总产量约1946kt,居热固性树脂的首位。中国自40年代开始生产,1984年产量为77.6kt。 生产方法 常用的原料为苯酚、间苯二酚、间甲酚、二甲酚、对叔丁基或对苯基酚和甲醛、糠醛等。生产过程包括缩聚和脱水两步。按配方将原料投入反应器并混合均匀,加入催化剂,搅拌,加热至55~65℃,反应放热使物料自动升温至沸腾。此后,继续加热保持微沸腾(96~98℃)至终点,经减压脱水后即可出料。近年来,开发成功连续缩聚生产酚醛树脂新工艺。影响树脂合成和性能的主要因素为酚与醛的化学结构、摩尔比和反应介质的pH。酚与醛的摩尔比大于或等于1时,初始产物为一羟甲基酚,缩聚时生成线型树脂小于1时,生成多羟甲基酚衍生物,形成的缩聚树脂可交联固化。反应介质的pH小于7时,生成的羟甲基酚很不稳定,易缩聚成线型树脂;大于7时,缩聚缓慢,有利于多羟甲基酚衍生物的生成。生产热塑性酚醛树脂常用盐酸、磷酸、草酸作催化剂(见酸碱催化剂)使介质pH为0.5~1.5。为避免剧烈沸腾,催化剂可分次加入。沸腾反应时间一般为3~6h。脱水可在常压或减压下进行,最终脱水温度为140~160℃。树脂分子量为500~900。生产热固性酚醛树脂可用氢氧化钠、氢氧化钡、氨水和氧化锌作催化剂,沸腾反应时间1~3h,脱水温度一般不超过90℃,树脂分子量为500~1000。强碱催化剂有利于增大树脂的羟甲基含量和与水的相溶性。氨催化剂能直接参加树脂化反应,相同配方制得的树脂分子量较高,水溶性差。氧化锌催化剂能制得贮存稳定性好的高邻位结构酚醛树脂。应用 酚醛树脂主要用于制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维等。压塑粉 生产模压制品的压塑粉是酚醛树脂的主要用途之一。采用辊压法、螺旋挤出法和乳液法使树脂浸渍填料并与其他助剂混合均匀,再经粉碎过筛即可制得压塑粉。常用木粉作填料,为制造某些高电绝缘性和耐热性制件,也用云母粉、石棉粉、石英粉等无机填料。压塑粉可用模压、传递模塑和注射成型法制成各种塑料制品。热塑性酚醛树脂压塑粉主要用于制造开关、插座、插头等电气零件,日用品及其他工业制品。热固性酚醛树脂压塑粉主要用于制造高电绝缘制件。增强酚醛塑料 以酚醛树脂(主要是热固性酚醛树脂)溶液或乳液浸渍各种纤维及其织物,经干燥、压制成型的各种增强塑料是重要的工业材料。它不仅机械强度高、综合性能好,而且可进行机械加工。以玻璃纤维、石英纤维及其织物增强的酚醛塑料主要用于制造各种制动器摩擦片和化工防腐蚀塑料;高硅氧玻璃纤维和碳纤维增强的酚醛塑料是航天工业的重要耐烧蚀材料。酚醛涂料 以松香改性的酚醛树脂、丁醇醚化的酚醛树脂以及对叔丁基酚醛树脂、对苯基酚醛树脂均与桐油、亚麻子油有良好的混溶性,是涂料工业的重要原料。前两者用于配制低、中级油漆,后两者用于配制高级油漆。
酚醛胶 热固性酚醛树脂也是胶粘剂的重要原料。单一的酚醛树脂胶性脆,主要用于胶合板和精铸砂型的粘结。以其他高聚物改性的酚醛树脂为基料的胶粘剂,在结构胶中占有重要地位。其中酚醛-丁腈、酚醛-缩醛、酚醛-环氧、酚醛-环氧-缩醛、酚醛-尼龙等胶粘剂具有耐热性好、粘结强度高的特点。酚醛-丁腈和酚醛-缩醛胶粘剂还具有抗张、抗冲击、耐湿热老化等优异性能,是结构胶粘剂的优良品种。酚醛纤维 主要以热塑性线型酚醛树脂为原料,经熔融纺丝后浸于聚甲醛及盐酸的水溶液中作固化处理,得到甲醛交联的体型结构纤维。为提高纤维强度和模量,可与 5%~10%聚酰胺熔混后纺丝。这类纤维为金黄或黄棕色纤维,强度为11.5~15.9cN/dtex,抗燃性能突出,极限氧指数为34,瞬间接触近7500℃的氧-乙炔火焰,不熔融也不延燃,具有自熄性,还能耐浓盐酸和氢氟酸,但耐硫酸、硝酸和强碱的性能较差。主要用作防护服及耐燃织物或室内装饰品,也可用作绝缘、隔热与绝热、过滤材料等,还可加工成低强度、低模量碳纤维、活性炭纤维和离子交换纤维等
热固性酚醛树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式:酚醛树脂涂料;酚醛树脂玻璃钢、酚醛-环氧树脂复合玻璃钢;酚醛树脂胶泥、砂浆;酚醛树脂浸渍、压型石墨制品。热固性酚醛树脂的固化形式分为常温固化和热固化两种。常温固化可使用无毒常温固化剂NL,也可使用苯磺酰氯或石油磺酸,但后两种材料的毒性、刺激性较大。建议使用低毒高效的NL固化剂。填料可选择石墨粉、瓷粉、石英粉、硫酸钡粉,不宜采用辉绿岩粉。
大致可分为3类:醇溶性酚醛树脂漆,改性酚醛树脂漆,油溶性纯酚醛树脂漆。
1、醇溶性酚醛树脂,酚与经在酸性或碱性催化剂存在下缩合得到的一类能溶于醇类的酚醛树脂,可制成固体,为便一于便用,通常都制成醇溶液。以碱为催化剂的热固性树脂,在使用时)f'3热或以酸性物质作催化刹。可以得到坚硬的薄膜。主要用作防腐蚀漆,也可用作层压板、胶合板之勃合剂等。以酸为催化剂的热塑性树脂,使川时在加热条件下以物质或在甲醛存在下(如加六亚甲基四胺)使之固化。主要用作电木粉、砂轮等的私合剂,翻砂浇模和提高橡胶耐磨性的添加剂,也用于防腐蚀漆、防腐蚀胶泥等。
2、改性酚醛树脂漆与未改性的醇酸树脂相比,耐水性、硬度、耐碱性、耐溶剂性和耐化学药品性得到了明显提高,但耐候性、保色性较差。主要用于一些木制品、藤器的罩光。
3、油溶性酚醛树脂常用对苯基苯酚和对叔丁基酚制造,按与油比例不同可分为短,中,长油度3钟,短油度的以二甲苯为溶剂,中长油度的除二甲苯外还可适量加入200号溶剂汽油或松节油。纯酚醛树脂具有很好的耐水性,耐酸性,耐溶剂性和电绝缘性。与干性油热炼时,所制涂料的漆膜硬而有韧性,干燥快,附着力好,耐气候性稍次于醇酸树脂漆,而耐水性,耐化学腐蚀性比醇酸树脂漆好得多。因此酚醛树脂漆适宜于水下,室外,防腐蚀用。它在船舶,罐头,化工设备,电器绝缘使用的各种涂料中有比较显著特点。如,纯酚醛树脂罐头内壁漆膜坚韧,附着力墙,能耐酸,耐碱。主要品种有纯酚酚醛树脂船壳漆,水线漆。春分全底漆与金属的附着力强,耐水,耐湿热,耐化学腐蚀,可与各种面漆配套,是金属底漆的重要品种之一。纯酚醛树脂涂料的缺点是贮存容易结皮,漆膜易变黄,烘烤后颜色更深。
酚醛树脂也叫电木,又称电木粉
是一种以酚类化合物和醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。
所用酚类主要是苯酚,其他还可用甲酚、shang酚A或几种酚的混合物等;所用醛类化合物主要是甲醛,其他还可用多聚甲醛、糠醛、乙醛或几种醛的混合物。苯酚-甲醛树脂是酚醛树脂中最典型和最重要的一种。
生产酚醛树脂,根据所采用原料反应官能度、酚与醛的摩尔比以及合成反应催化剂,反应物系PH值不同又分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂两大产品,热塑酚醛树脂(或称两步法酚醛树脂),为浅色至暗褐色脆性固体,溶于乙醇、丙酮等溶剂中,长期具有可溶可熔性,仅在六亚甲基四胺或聚甲醛等交联剂存在下,才固化(加热时可快速固化)。主要用于制造压塑粉,也用于制造层压塑料、清漆和胶粘剂。热固性酚醛树脂(或称一步法酚醛树脂),可根据需要制成固体、液体和乳液,都可在热或(和)酸作用下不用交联剂即可交联固化。热固性酚醛树脂可用于制造各种层压塑料、压塑粉、层压塑料;制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料;制造日用品、装饰品;制造隔音、隔热材料等。
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