甲阶酚醛树脂的合成及其发泡性能研究

以苯酚、甲醛为原料,氢氧化钠为催化剂,合成了可发性甲阶酚醛树脂。采用物理发泡剂、复合酸固化剂对所制备的甲阶酚醛树脂进行发泡。研究了醛酚摩尔比、反应时间对可发性甲阶酚醛树脂的分子结构、物理性能及其可发性的影响。结果表明:随着醛酚摩尔比的增大,甲阶酚醛树脂的黏度逐渐提高,凝胶时间逐渐缩短。当醛酚摩尔比一定时,随着反应时间的延长,甲阶酚醛树脂的黏度和固含量均增大,凝胶时间缩短。当醛酚摩尔比为1.5、反应时间为200 min时,合成的甲阶酚醛树脂具有良好的可发性。     

影响液体酚醛树脂残炭率的因素

研究了液体酚醛树脂合成过程中原材料酚／醛配比、聚合反应程度、聚合速度及树脂粘度等因素，揭示了反应程度、聚合速度与酚醛树脂固化、炭化后残炭率的关系。结果显示，树脂的残炭率随甲醛加入量的增加而发生变化，在酚／醛为1：1．2摩尔比时达到峰值，随着树脂聚合速度的增大，树脂残炭率逐渐增大。     

粗酚部分替代苯酚制备酚醛泡沫保温材料

采用多聚甲醛、粗酚和苯酚为原料制备了酚醛泡沫保温材料,研究了聚合时间、聚合温度、醛酚[多聚甲醛与总酚(粗酚和苯酚的总称)]摩尔比、催化剂用量和粗酚替代量等合成条件对可发性酚醛树脂性能的影响。经优化的酚醛树脂合成条件:聚合时间为3.0 h,聚合温度为85℃,醛酚摩尔比为1.60,催化剂用量为0.04 mol(总酚1.00 mol),粗酚替代量为总酚质量的30%。酚醛泡沫(表观密度为45 kg/m3)的导热系数为0.028 W/(m.K),氧指数为36%,压缩强度为0.29 MPa。     

210松香改性酚醛树脂生产工艺研究

本文研究了210松香改性酚醛树脂生产工艺及酚与醛的摩尔比、催化剂的选择和用量对树脂性能的影响,探论了酚醛反应的机理。新工艺具有树脂收率高、成本低、操作方便、效益显著等优点。     

合成条件对邻甲酚系线形酚醛树脂的影响

采用双层反应设备,通过碱酸分步催化法合成了一系列纯邻甲酚和以邻甲酚为主成分的邻甲酚系线形酚醛树脂。利用GPC、NMR等研究了催化剂氢氧化钠的用量、醛酚比以及酚的种类和用量对树脂的分子质量(Mw)、分子质量分布(Mw/Mn)及抗碱性等的影响。结果表明,氢氧化钠用量达到酚总质量的0.4%、醛酚比接近于1时可合成分子质量高、分子质量分布窄的树脂。可利用醛酚比控制树脂的分子质量,可通过调整酚的种类和用量控制树脂的双邻位缩聚值(Ro-o)以及酚醛树脂的质量与其所含酚羟基质量之比值。合成的树脂可用于PS版、热敏CTP版以及LCD用抗蚀剂等。     

钠催化热固性酚醛树脂的合成与表征

采用苯酚和37%甲醛水溶液为原料并以30%氢氧化钠溶液为催化剂制备了高羟甲基含量、低残留甲醛和工艺稳定的热固性酚醛树脂。通过测试合成的树脂中游离酚、游离醛和羟甲基含量研究了醛、酚物质的量比(F/P)、催化剂用量、反应时间和反应温度对酚醛树脂合成的影响,并通过傅里叶变换红外光谱对合成树脂的结构进行了分析。结果表明:当F/P=1.5,催化剂添加质量分数为5%,反应时间2.5 h,反应温度85℃时,制备的树脂性能最佳,其羟甲基含量最高,树脂活性最大,主要为高邻位结构。     

催化剂对低游离酚低游离醛酚醛树脂的性能影响研究

在P/F=1∶1.6情况下,分别以氢氧化钠、氢氧化钡、氨水、氧化锌为催化剂,催化苯酚与多聚甲醛合成高固含量酚醛树脂。研究了催化剂用量和种类对树脂黏度、固含量、游离酚、游离醛,以及固化后树脂力学性能的影响。结果表明:浸渍和胶合用酚醛树脂,以氢氧化钠制备的酚醛树脂的综合性能最优;氢氧化钠用量为3.5%时,树脂黏度为3.0Pa·s,固含量为86%,游离酚为4.0%,游离醛为0.4%且合成树脂预聚体的p H9.5,为弱碱性。     

低游离酚热塑性酚醛树脂的合成

改变传统合成工艺,在热塑性酚醛树脂合成过程中加入1种有机酸A,得到低游离酚酚醛树脂。考察了酚、醛物质的量比,有机酸A用量对树脂软化点的影响以及反应温度、反应时间对树脂中游离酚含量的影响。确定了最佳合成工艺条件:第1步反应温度98~104℃,反应时间1 h,催化剂盐酸用量1.0%(基于苯酚质量),苯酚、甲醛和有机酸A的物质的量比为1∶0.82∶0.02;第2步反应温度180℃,反应时间1.5 h。通过气相色谱分析游离酚质量分数由原来的5%~10%降到0.55%。     

邻苯基苯酚改性酚醛树脂的研究

合成了邻苯基苯酚改性酚醛树脂,研究了邻苯基苯酚的用量、反应温度、反应时间对酚醛树脂残碳量的影响,确定了最佳的工艺参数,即n(苯酚):n(甲醛):n(邻苯基苯酚)=1:1.2=0.08,温度95℃,反应时间3.5小时.该工艺条件下树脂有54.8%的残碳量,比普通的酚醛树脂高出10多个百分点,表明该树脂是比较理想的耐火材料用结合剂.     

多聚甲醛合成热塑性酚醛树脂过程中游离酚含量的研究

在热塑性酚醛树脂合成过程中,由于苯酚过量,部分苯酚没有参与反应而是进入废液中,不仅导致苯酚的浪费,同时也使废液中的酚含量过高。研究反应体系中酚含量的变化,对提高苯酚的转化率以及减少树脂中游离酚的含量有重要的意义。在酚/醛物质的量比为1∶0. 75的条件下,用草酸做催化剂,催化苯酚与多聚甲醛合成热塑性酚醛树脂。研究了催化剂用量、反应温度和时间、后处理工艺等因素对游离酚的影响。结果表明,草酸用量为苯酚质量1%时,催化效果较好。同时延长低温反应阶段时间,可以提高苯酚的转化率。后处理工艺对最终树脂游离酚含量的影响较大,要保证树脂中的低游离酚含量,后处理的温度和时间是关键。     

甲醛/苯酚配比对可发性甲阶酚醛树脂性能的影响研究

以苯酚、多聚甲醛、甲醛溶液为原料,NaOH为催化剂,采用逐步共聚的聚合工艺,制备可发性甲阶酚醛树脂,采用环保型发泡剂、匀泡剂、实验室自制复合酸固化剂制备阻燃保温酚醛泡沫材料。研究了甲醛/苯酚配比(物质的量之比即F/P)进行单因素分析,对可发性甲阶酚醛树脂的物理性能、有毒物质残余量、分子结构和活性的影响以及与树脂可发性的关系。结果表明,当F/P=2.0时,可发性甲阶酚醛树脂的粘度为2 680 mPa.s,游离甲醛含量为0.75%,游离苯酚含量为2.3%,羟甲基含量为34.83%,泡沫表观密度为0.050 7 g/cm3。     

两步碱催化法合成水溶性酚醛树脂

以苯酚∶甲醛=1∶3(摩尔)的比例,采用两步碱催化合成工艺,促使苯酚苯环上的邻、对位都能进行羟甲基化反应,在50℃～90℃程序升温下连续反应2小时,经减压脱水后,合成出固含量82%的水溶性甲阶酚醛树脂,残留甲醛量为1.1%(wt),游离酚为0.05%(wt)。     

改善模塑料性能的苯酚改性蜜胺树脂的制备

采用苯酚对三聚氰胺-甲醛树脂(MF)进行改性,研究了3种原料(苯酚、三聚氰胺和甲醛)不同配比下的合成产物的模塑料性能,优选出低酚摩尔分数(8%)的用于模塑料加工的苯酚改性蜜胺树脂(PMF)。该树脂中甲醛与三聚氰胺的物质的量比(F1/M)为1.75∶1,甲醛与苯酚的物质的量比(F2/P)为1.7∶1,甲醛和苯酚的物质的量之和与三聚氰胺物质的量比((F1+F2+P)/M)为2.5∶1。该树脂可提高模塑料的加工性能,降低加工能量损耗,改善制品的模塑性和耐冲击性。     

Chemical Structure and Curing Characteristics of Phenol Formaldehyde Resins Catalyzed with Calcium Oxide

Phenol formaldehyde resin catalysed by calcium oxide was synthesised under controlled temperature, material mixture ratios. The effects of catalysts on chemical structure of phenol formaldehyde resin was investigated by high performance liquid chromatography, fourier transform infrared and differential scanning calorimetry. The results indicated that synthesis parameters, including formaldehyde to phenol molar ratio and catalyst to phenol ratio, influence the rate of cure. Phenol formaldehyde resin catalysed by calcium oxide showed higher addition of formaldehyde onto ortho positions of phenolic rings, whereas in the presence of sodium hydroxyde addition onto para sites was favoured. The result of DSC was applied to investigate that Phenol formaldehyde resin catalysed by calcium oxide could cure at a low temperature.     

Use of a methylolated softwood ammonium lignosulfonate as partial substitute of phenol in resol resins manufacture

The synthesis of lignin‐phenol‐formaldehyde (LPF) was studied to determine its optimum operating conditions. The lignin proposed as phenol substitute has been the softwood ammonium lignosulfonate. The resin synthesis was optimized by varying the methylolated lignosulfonate content, 18–52%; the sodium hydroxide to phenol‐modified lignosulfonate molar ratio, 0.3–0.94; and the formaldehyde to phenol‐modified lignosulfonate molar ratio, 1.1–3.5. The parameters employed in the characterization of LPF resins were free phenol, free formaldehyde, gel time, alkaline number, viscosity, pH, solid content, and chemical structure changes. The properties of LPF resin comply with the requirements for its utilization in plywood manufacture. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 94: 643–650, 2004     

腰果酚、三聚氰胺改性酚醛树脂的制备

以苯酚与甲醛作为原料,采用腰果酚、三聚氰胺对酚醛树脂进行改性,研究了腰果酚含量、三聚氰胺含量、催化剂加入方式以及干燥温度等对其性能的影响,得出改性酚醛树脂的适宜生产工艺条件:n(总酚量):n(醛)=1:0.91,n(苯酚):n(甲醛):n(腰果酚):n(三聚氰胺)=1:1:0.1067:0.0541,催化剂含量3.1%,反应时间约为2.5h,真空干燥温度为100℃。     

Waste liquors from cellulosic industries. IV. Lignin as a component in phenol formaldehyde resol resin

The lignin separated from the spent liquor of soda pulping of rice straw can replace a part of phenol in the condensation reaction with formaldehyde in a basic medium to form phenol lignin–formaldehyde (PL–F) resol resin. The production of phenol lignin–formaldehyde resol resin was carried out in two stages: First was the formation of the adduct (lignin phenol) using different lignin percentages; second was the condensation of the adduct with formaldehyde. Reaction variables, i.e., molar ratio of formaldehyde to phenol lignin, polymerization time, amount of sodium hydroxide as a catalyst, and polymerization temperature in the polymerization step were studied. Solubility of the produced resol resin in different solvents, its viscosity, and yield were determined. Lignin could replace up to 40% of phenol in the produced resin. Infrared spectra of the prepared resin were determined. Structural similarity of phenol–formaldehyde to phenol lignin–formaldehyde resin was shown. Also, relative absorbance of characteristic bands of the resins were calculated and claimed too much on the effect of reaction parameters on the prepared resins.     

Effect of synthesis parameters on thermal behavior of phenol–formaldehyde resol resin

Differential scanning calorimetry (DSC) was used to investigate the influence of resin synthesis parameters on the thermal behavior of low molecular weight phenol–formaldehyde (PF) resol resins prepared with different formaldehyde/phenol (F/P) molar ratios, different sodium hydroxide/phenol (NaOH/P) molar ratios, and different catalysts. As the F/P molar ratio increased, the molecular weight and activation energy increased while the gel time, peak temperature, resin pH, and nonvolatile solids content decreased. By contrast, the molecular weight, gel time, resin pH, resin solids content, and peak temperature increased with an increasing NaOH/P molar ratio. However, the activation energy decreased with an increasing NaOH/P molar ratio. The polydispersity increased with both F/P and NaOH/P ratios. Calcium hydroxide gave a faster curing resin compared to sodium and potassium hydroxides. All DSC thermograms of this study showed just a single exothermic peak for the resins that were used. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 83: 1415–1424, 2002     

正交试验优化热塑性酚醛树脂合成工艺

以甲醛、苯酚为原料,草酸为催化剂合成热塑性酚醛树脂.通过正交试验进行优化,确定了其合成的最佳工艺方案:催化剂草酸用量2.0%(基于苯酚质量),n(甲醛):n(苯酚)=0.82:1,反应时间3.5 h.试验的方差结果表明:甲醛和苯酚的量比是反应的主要影响因素.     

腰果酚制备可发性酚醛树脂的合成工艺研究

以苯酚、腰果酚、甲醛为原料,NaOH为催化剂,乙二醇为助剂,合成了可发性酚醛树脂,通过粘度,固含量,韧性测试研究了原料的配比,腰果酚替代苯酚的比例,催化剂用量,反应时间,反应温度及乙二醇用量对合成树脂性能的影响并通过IR,TG分析对树脂结构及耐热性进行了表征。结果表明,适宜的反应条件为:F/P比(甲醛与总酚物质的量比值)1.6,腰果酚替代量20%,催化剂用量1%,反应时间3 h,反应温度80℃,乙二醇质量分数10%～15%。以腰果酚制备的CPF树脂耐热性变化不明显,拉伸强度为22.34 MPa,断裂伸长率3.08%,冲击强度3.56 kJ/m2,较PF树脂有很大提高。