酚醛树脂胶粘剂(1.7).ppt

酚醛树脂胶粘剂 1 酚醛树脂简介 UF与PF的对比（性质差别的缘由） 胶种 UF PF 苯酚甲醛树脂的分类 分为线型PF和体型PF，又称之为热塑性PF和热固性PF。 分为甲阶（A-stage）PF，乙阶（B-stage）PF和丙阶（C-stage）PF。 分为低温固化PF（120oC）、中温固化PF（120-160oC）和高温固化PF（160oC） 分为液体、粉末、胶膜 分为水溶性、醇溶性、固体 例如，用途分类，…. 2 酚醛树脂的合成原理 在酚醛树脂的合成中，根据原料的化学结构、酚和醛的用量（摩尔比）以及介质的pH值的不同，所生成的树脂有两种类型，即热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂。 热固性酚醛树脂是在碱性催化剂作用下苯酚与甲醛以摩尔比小于1的情况下反应制成。 热塑性酚醛树脂是在酸性催化剂作用下苯酚与甲醛以摩尔比大于1的情况下反应制成。 2.1 热固性酚醛树脂合成原理 与脲醛树脂类似，热固性PF树脂的制备过程也分为加成反应和缩聚反应两个阶段。 1）加成反应 其加成反应过程是在碱性催化剂作用下（反应温度65oC左右)，甲醛在苯酚的邻对位进行加成反应，形成羟甲基苯酚的过程，如下： 碱性条件下，甲醛只在苯酚的邻对位进行加成的机制。 在碱性条件下加热苯酚，苯酚与催化剂NaOH作用，形成苯氧负离子： 2）缩聚反应 对于工业制备热固性PF树脂，鉴于多方面因素（降低毒性、降低成本等）考虑，其F/P的摩尔比都小于3。例如，当F/P=2.5时，其加成反应产物的组成有哪些？ 缩聚反应中，邻对位羟甲基活性对比（哪个是主导反应？）： 缩聚反应的终点判断与控制 不同缩聚反应阶段的产物的性质特征不同，其应用也不同，因此需要判断缩聚反应的终点，并控制反应终点。 2.2 热塑性酚醛树脂合成原理 在酸性催化剂作用下，苯酚过量情况下，苯酚与甲醛 反应生成双羟基苯甲烷的中间体。 双羟基苯甲烷继续与苯酚、甲醛作用，但因为甲醛用 量不足，只能生成线型热塑性酚醛树脂。 2.3 高邻位热固性酚醛树脂合成原理 在一般的酸、碱催化下，苯酚的对位具有比邻位更 高的反应活性，故此无论在热固性的甲阶酚醛树脂或线 型树脂中余下的反应活性点多为活性较差的邻位。 催化剂：二价金属离子 高邻位热固性酚醛树脂比一般热固性甲阶酚醛树脂 固化速度快，贮存稳定性好 。 金属离子在溶液中的交换速率和生成络合离子的不 稳定性是决定金属离子催化剂是加速还是抑制酚与醛反 应的关键。 3 影响酚醛树脂质量的因素 ?3.1原料 热固性酚醛树用的酚脂必须含三官能团，因为有三个 反应点，才能形成体型的结构，得到不溶(熔)的热固性 树脂。双官能团的酚，不能形成体型交联结构，只能生 成热塑性的线型树脂。 不同的酚类与甲醛的反应活性不同 。 各种酚的反应活性 3.2 酚与甲醛的摩尔比 只有当酚与醛的物质的量的比小于1时，才能形成一 定数量的多羟甲基酚，由多羟甲基酚进一步反应形成的 线型结构树脂在胶合时才能形成体型结构的树脂，而用 作胶粘剂的酚醛树脂均为热固性树脂，一般物质的量的 比的范围为苯酚：甲醛＝1：(1.4～2.5)。 三羟甲基酚的含量 平均分子量 游离酚、游离醛含量 3.3 催化剂 酚醛树脂的形成必须在酸或碱的催化下进行。 当苯酚与甲醛的摩尔比大于1（即苯酚过量），在强 酸性（pH＜3）条件下可合成热塑性酚醛树脂；同样 同样当苯酚与甲醛的摩尔比大于1，在二价金属离子 催化剂作用下可合成高邻位酚醛树脂； 当苯酚与甲醛的摩尔比小于1（即甲醛过量），在碱 性（pH＞7）条件下可合成热固性酚醛树脂。 (1)催化剂对反应速度的影响 酚与醛的反应速度与 反应介质pH值有很大关系，当pH值为4～5时，pH值的变 化对反应速蔓的影响很小；pH值小于4时，反应为酸催化 类型，反应速度与H+的浓度成正比，即与pH值成反比； pH值大于5时，反应为碱催化类型，反应速度与OH—的浓 度成正比，即与pH值成正比。 （2）催化剂对树脂性质的影响 碱性催化剂有利于形成多羟甲基酚，因而也就有利于 形成热固性树脂。酸性催化剂则易于促使羟甲基酚形成 亚甲基型化合物，当苯酚与醛的物质的量的比为1或大于 l时，就形成热塑性树脂。 (3)催化剂种类和用量的影响 碱性催化剂： 热固性酚醛树脂都用碱性催化剂，常用的碱性催化剂 有氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化铵等。前两 种多用于