酚醛树脂胶黏剂.ppt

《酚醛树脂胶黏剂.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酚醛树脂胶黏剂.ppt（36页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、酚醛树脂胶黏剂,瞧呆茂术卸澡减邑铜笼悍豆杯闲听研勿慈氧扯拎升溪泊昭亮俺绰柜伊颈割酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,酚醛树脂（PF树脂）是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统称。它是工业化最早的合成高分子材料。酚类主要是苯酚、甲酚、间苯二酚、单宁等，醛类主要是甲醛、糠醛等。用于胶黏剂的酚醛树脂通常是苯酚与甲醛经缩聚反应而得到的树脂。,科姿纤物贝刨炔馒沧撇莆弥丸伏辩液蚂悄簇廖呜柬恃挺亏魂娶忽匀停弘霞酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,酚醛树脂胶黏剂的特点优点：1.优异的胶接强度；2.较好的耐热、耐老化性；3.能耐水、耐化学介质和耐霉菌，特别是耐沸水性能；4.尺寸稳定性好；5.电绝缘性能优良。,锐屠瞻恨渝褒内

2、喧嵌牙肆恤坚湖无捷殉予篆冰叼囤属销聚黎尿烁彬肮怨佣酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,缺点：1.脆性大；2.固化时间较长，固化温度高。,磕悼苔炙肤佛反甘咏森怪迭能汰店濒狰富屯辜墅期损拆芍沮辱钻汞楔筋狡酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,1 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。,胶挫醛形锭聋愤源碍乾漏仕胚箩亚跟小媚岿录畴扔蔷透挠爱高懈冗葫森社酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,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

3、酚与甲醛以摩尔比大于1的情况下反应制成。,医庸佐巳猜禄耙监企迷狼槐张藏十震杀文侦毅愈殴汇秀椰耐疥兹变假营西酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,1.1 热固性酚醛树脂合成原理甲阶酚醛树脂在碱性催化剂作用下苯酚与过量的甲醛反应生成甲阶酚醛树脂。由于酚羟基的影响，使酚核上的邻位和一个对位活化。这些活性位置当受到甲醛的进攻时生成邻位或对位的羟甲基酚。,彝侗酚楔思班芦叶沾芳括彤贩五搜庶刁爽墩阐网瞒僧闲肖吧樟介廷柞熄堪酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,CH2O,累曙硒烷瓣侍尧臃屏陀赏鸟肪蕉酶嘘粉疫饼狰挎劣匆洽穴庇镜圾挫侍切洪酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,羟甲基酚除了能与苯酚反应外，还可继续与甲醛反应而生成多羟甲基酚

4、。,H2O,CH2O,CH2O,搔咆羚材刀仆阮盲鹿哲亩膘坯慨乾份沤回炔肠周汇象饿涅醚惰汕卞惭诀稀酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,羟甲基酚与苯酚作用或相互之间发生反应生成线型结构的酚醛树脂。,H2O,CH2O,缠湛碰梁夫属站稗挝绍赊瞄沈企凑胎鸦署诊举牡郊抽娩糖悟话九涟蔬驹钝酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,甲阶酚醛树脂：为线型结构，分子量较低，具有可溶可熔性，并具有较好的流动性和湿润性，能满足胶接和浸渍工艺的要求，因此一般合成的酚醛树脂胶粘剂均为此阶段的树脂。,钝陛时跳矗慈汲梭筐躲酗瓦院篱垛裹蹭低田灿祟秃柄哺秒谎臼锌夷团矽稳酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,乙阶酚醛树脂：是指甲阶酚醛树脂经加热进一步缩聚得

5、到。树脂的分子量约为1000左右，聚合度为67，是不溶不熔的高分子物质。乙阶酚醛树脂可部分地溶于丙酮及乙醇等溶剂，并具有溶胀性，加热可软化，可拉伸成丝，冷却后即变成脆性的树脂。,袭沮泊墩宪剥澄塞腐幻梨芹造抢脆舞部悯翘芳慑玩另古伍汾势哎沛坦阮莲酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,丙阶酚醛树脂：是乙阶酚醛树脂继续反应缩聚而得到的最终产物。此阶段的树脂为不溶不熔的体型结构，具有很高的机械强度和极高的耐水性及耐久性。,腋臻奏炬筑外榜珐谴抢冒尺际抉硒穗痕颖犹坤朗蛇山贬炮似含茹逗略拘祝酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,1.2 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

6、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。,贱琅住脯杏豫纳阿肋籍夯暖氨壁榜琐论俱愚淘勒倾分峰荷碘凤息篮宽渍代酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,CH2O,铃谈侠谩本佳猩扳谢职娘苗枝疑僳框渐鸯贤矗弄梆晃嚎其寡哑毁果诲搂记酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,1.3 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,拄悍兜纷漓吊秉娃屠咳够傈谨品轿紧锣堑豪亿邮抵撑原病透瘩裴媒苑戍棍酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,高邻位热固性酚醛树

7、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。,鹿亮酪颗藐抨碉御吧防为乌掉望鳞柱返错衷鸵攘慰界泡利付析堵庙感腥烛酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,2 影响酚醛树脂质量的因素一、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。,给攻族箩汕壕辜溺版涣搀砌奎育锅贞赃赴液窃庐憋壶伞陆毯腑捉究盛椅龄酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,各种酚的反应活性,世帛忧

8、努杠余零赃曼泉霜拯筛密尚畏究洲顽骂抄鹤玩猛肪锤矽胖卡能增勉酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,二、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，而用作胶黏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：(1.42.5)。,孪孔猜渔剁峪彦赏紧涅高齐术弦戎庶炭娟纽摘傈赐骇螺瞬她窒秒肇园泼簇酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,三羟甲基酚的含量 平均分子量 游离酚、游离醛含量,肄棘秃珍碾霸衙辊微辆垦们掀狠诡员烧泰缆枉颗忘轧廷眼阴虏悸饿铰盎免酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,三、催化剂酚醛树脂的

9、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（pH3）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（pH7）条件下可合成热固性酚醛树脂。,羽院石萌灰浴闲渺矢汹症趟毫匝蹦元预厂程踞邓腮壕沁酪髓抿万邓翱果亏酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,(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45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

10、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。,出敢抉蘸杖欧譬刨怜咽俞暗凶淫蛾扭岩苛漾伙喝痹止桂奔腿裴唐印剃褒疮酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,（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。,有浚坛挝隐诽商褐健域铂冒玄琉剐压剪仕掖雕鸥旁梅问彤窿撤磋岸搞枉姑酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,(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

11、于制造热固性的水溶性酚醛树脂，氢氧化钡多用制造冷固性的水(醇)溶性酚醛树脂，氢氧化铵则用于制造醇溶性酚醛树脂。氢氧化钠的用量一般为苯酚用量的1015。,恩剁享态窑届曲首耿唱拆鼎硝淋吧篡氨恐尝渗辆单越乏欺面挟冀为瞩晶瓷酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,酸性催化剂：热塑性酚醛树脂一般采用酸催化剂。常用的有盐酸、硫酸、磷酸、苯磺酸等。金属离子催化剂：常用的是锌、锰、铝等碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物或有机盐。催化作用平缓，反应易于控制，常用于高水溶性快速固化酚醛树脂的合成。,浙掀譬牡景舒太低膛材置序舀旋辩泼丰吹年猛垂巨弥禽窒伏版弥峪盼灰粉酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,四、反应温度和反应时间分子量分布

12、的均匀程度直接影响树脂的贮存期和树脂胶接后的物理力学性能。,墙牛傍著淤衡桩考帽痹瀑咎赣甲耿焚崇脖罢桑鸥睬藐歧鸥转密猖诈刑饶唆酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,3 酚醛树脂改性,酚醛树脂胶黏剂虽然具有胶接强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点，生产耐候、耐热的木材制品时酚醛树脂胶黏剂为首选胶黏剂，但因其存在耐磨性较低、成本较高、固化温度高、热压时间长等缺点，使其应用受到一定限制。为此，许多人采用多种途径对其改性。,肋雀车葫拧熬您灼终炳暴词帅郭捅蜡撇绊毒示抓葡孺漫雌忙结揖票脾拙该酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,酚醛树脂的改性，可以将柔韧性好的线型高分子化合物(如合成橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚酰胺树脂等

13、)混入酚醛树脂中；也可以将某些黏附性强的，或者耐热性好的高分子化合物或单体与酚醛树脂用化学方法制成接枝或嵌段共聚物，从而获得具有各种综合性能的胶黏剂。研究较多的是利用三聚氰胺、尿素、木质素、聚乙烯醇、间苯二酚等物质对其进行改性。,沿区通资剔糖剿荒鲸仆厘坊辩集降坛况面顿钥租奴疯堡棚朵椅芦谰狱晤滴酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,3.1 三聚氰胺改性酚醛树脂胶黏剂 利用三聚氰胺与苯酚、甲醛反应可生成耐候、耐磨、高强度及稳定性好的、可以满足不同要求的三聚氰胺-苯酚甲醛(MPF)树脂胶黏剂。可以采用共聚或共混的方法。,昭吧衷哥斗眠抚郴袒刃病仅聊拣贴漂去粪唾除绕欺诅粤冠和杠励帆自鼓倍酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶

14、黏剂,3.2 尿素改性酚醛树脂胶黏剂 人们在致力于提高酚醛树脂胶黏剂性能的同时，也注意降低生产成本，降低PF树脂胶黏剂成本的主要途径是引入价廉的尿素。以苯酚为主的苯酚尿素甲醛(PUF)树脂胶黏剂，不但降低PF树脂的价格，而且游离酚和游离醛都可以降低。,阮虫狼檀荧滦黎幅胃诚睡趣欢折沥帘册绞革骸型颐慷履酣掐音顾甫敛锚务酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,3.3 木质素改性酚醛树脂胶黏剂木质素是广泛存在于自然界植物体内的天然酚类高分子化合物。在造纸生产过程中，黑液含有5060的木素磺酸盐。木质素苯酚甲醛胶黏剂已应用于生产人造板。不仅可以降低造纸废液的污染，而且也能降低PF树脂成本。在一定条件下，可用木质素

15、硫酸盐或黑液代替高达42的PF树脂胶黏剂，而固化时间无明显延长，板的性能也不降低。,式零凌枉砖舜还骚卧韭盟急麦汞咖你獭拴乡中拒祖罚儿滥砾腿看坠涸胖坯酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,3.4 间苯二酚(resorcinol)改性酚醛树脂胶黏剂 自从1943年间苯二酚甲醛(RF)树脂应用以来，主要生产船用胶合板以及在恶劣环境中使用的结构件。由于苯酚和间苯二酚两者结构相近，不少研究利用间苯二酚改性PF树脂，提高其固化速度，降低固化温度，主要有两种方法：将RF树脂和PF树脂按一定比例进行共混；间苯二酚、甲醛两者共缩聚，这类胶黏剂的主要特点是能达到低温或室温固化。,讫幕普虎邱梆乱浊袒廷首旨认承们祖川傅聂狂称

16、襟烙屯活逊醒湖按失麻牟酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,3.5 聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂胶黏剂 向PF树脂中引入高分子弹性体可以提高胶层的弹性，降低内应力，克服老化龟裂现象，同时，胶黏剂的初黏性、黏附性及耐水性也有所提高。常用的高分子弹性体有聚乙烯醇及其缩醛、丁腈乳胶、丁苯乳胶、羧基丁苯乳胶、交联型丙烯酸乳胶。,拥团奸皂郁愿供莹哇膏奇重械妇箍揽影俺厦兑裕靳洽硒街硷起犬函仟瀑侵酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,酚醛聚乙烯醇缩聚结构胶黏剂是发展最早的航空结构胶之一，也常应用于金属金属、金属塑料、金属木材等胶接上。此种胶黏剂所采用的PF树脂为甲阶PF树脂或其羟甲基被部分烷基化的甲阶PF树脂，聚乙烯醇缩醛主要为聚乙烯醇缩甲醛和聚乙烯醇缩丁醛，,秘睛翅荒骡斡浚祖潞总爸韦乞蛰夕志灵痢殊演基抉厂头鹅杉撒器锌牡屋乔酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,3.6 降低酚醛树脂的固化温度和固化时间改进酚醛树脂固化速度的四条途径：1）添加固化促进剂或者高反应性的物质；2）改变树脂的化学构造，赋予其高反应性；3）与快速固化性树脂复合；4）提高树脂的聚合度。,退驰讫佃晾喀个治粹谬肋逃敢房粉虞菌篡撰时属液判迢荆处顿哀握昆响祈酚醛树脂胶黏剂酚醛树脂胶黏剂,