高中化学酚醛树脂的体型结构是怎么形成的?
酚醛树脂的体型结构是苯酚苯环上的氢和甲醛反应形成的。
如果是羟基反应,苯酚只有一个羟基,不可能形成体型结构。是苯环上邻位和对位的三个碳和甲醛发生反应,形成的体型树脂。苯酚含有三个官能团,甲醛含有两个,固化到最后,必然形成体型树脂。
酚醛树脂的结构式如图:
黄色、透明、无定形块状物质,因含有游离酚而呈微红色,实体的比重平均1.7左右,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。
液体酚醛树脂为黄色、深棕色液体,如:碱性酚醛树脂主要做铸造黏结剂。
扩展资料
酚醛树脂最重要的特征就是耐高温性,即使在非常高的温度下,也能保持其结构的整体性和尺寸的稳定性。正因为这个原因,酚醛树脂才被应用于一些高温领域,例如耐火材料,摩擦材料,粘结剂和铸造行业。
酚醛树脂一个重要的应用就是作为粘结剂。酚醛树脂是一种多功能,与各种各样的有机和无机填料都能相容的物质。设计正确的酚醛树脂,润湿速度特别快。并且在交联后可以为磨具、耐火材料,摩擦材料以及电木粉提供所需要的机械强度,耐热性能和电性能。
水溶性酚醛树脂或醇溶性酚醛树脂被用来浸渍纸、棉布、玻璃、石棉和其它类似的物质为它们提供机械强度,电性能等。典型的例子包括电绝缘和机械层压制造,离合器片和汽车滤清器用滤纸。
在温度大约为1000℃ 的惰性气体条件下,酚醛树脂会产生很高的残碳,这有利于维持酚醛树脂的结构稳定性。酚醛树脂的这种特性,也是它能用于耐火材料领域的一个重要原因。
与其他树脂系统相比,酚醛树脂系统具有低烟低毒的优势。在燃烧的情况下,用科学配方生产出的酚醛树脂系统,将会缓慢分解产生氢气、碳氢化合物、水蒸气和碳氧化物。分解过程中所产生的烟相对少,毒性也相对低。这些特点使酚醛树脂适用于公共运输和安全要求非常严格的领域,如矿山,防护栏和建筑业等。
酚醛树脂是指酚与醛在酸性或碱性催化剂存在下缩聚而成的树脂性聚合物的总称。通常指的是从苯酚或其同系物 (如甲酚、二甲酚等) 与甲醛缩合得到的树脂。按所用原料的种类和配比以及催化剂类型的不同,可分为热塑性和热固性两类树脂。热塑性酚醛树脂,是线性树脂,受热时仅熔化,而不能变为不溶不熔状态,但加入固化剂 (如六次甲基四胺) 后则能转变为热固性。它以二官能或三官能酚为原料,在酸性溶液中和酚的摩尔用量大于醛的摩尔用量时生成的。热固性酚醛树脂是高度网状聚合物,受热时变为不溶不熔状态。它以三官能的酚为原料,在碱性溶液中和醛过量的情况下生成的。酚醛树脂耐热、耐酸和耐碱。用以制粘合剂、涂料、耐酸胶泥和酚醛塑料等。
【产品特性】
酚醛树脂制备所用的酚有苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚,常用苯酚醛类则有甲醛、糠醛等。以苯酚一甲醛树脂最为重要。根据催化剂的酸碱性以及酚与醛的配比不同,所得产物的结构、性能有很大差异,因而使用方法也不同。如采用酸性催化剂,且酚过量,得到的是可溶可熔的线型酚醛树脂,用以制造酚醛模塑粉(俗称电木粉)。配制模塑粉时必须加入适量填充剂、润滑剂、着色剂、固化剂,此为二步法。如用碱性催化剂,且甲醛过量,控制分子量为300~700,可获得溶于有机溶剂的树脂,使用时不必添加固化剂,只要加热即可转变为热固性塑料,所以称为一步法。酚醛层压树脂、粘合树脂、铸型树脂都由一步法制得。
酚醛树脂是热固性树脂的最大品种,与其他热固性树脂相比,酚醛树脂的优点: ①固化时不需要加入催化剂、促进剂,只需加热、加压。② 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。③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。
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酚醛树脂合成过程有两个反应 一个是加成 另一个是缩合。PH<3 酸性条件下,缩合反应速录远高于加成反应,有利于形成线性结构大分子;PH=7~11 碱性条件下,加成速率高于缩合,形成交联网状结构 因此,酸碱条件不同得到的酚醛树脂的结构不同
苯酚羟基邻位上2个H与HCHO中O脱去,形成1个水.
n (C6H5)-OH + n HCHO ---->-[-(C6H5OH)-CH2-]-n + n H2O
酚醛是苯酚和甲醛的发泡物。酚醛树脂经过发泡固化后,基本没有有害物质。
酚醛泡沫材料属高分子有机硬质泡沫产品,是由热固性酚醛树脂发泡而成,它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落,使用温度围广(-196~+200℃)低温环境下不收缩、不脆化,是暖通制冷工程理想的绝热材料,由于酚醛泡沫闭孔率高,则导热系数低,隔热性能好,并具有抗水性和水蒸气渗透性,是理想的保温节能材料。由于酚醛具有苯环结构,所以尺寸稳定,变化率 回答于 2023-01-02