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素:1、苯酚与甲醛的摩尔比苯酚与甲醛的摩尔比影响到酚醛反应历程和得到产物的分子结构。在酸性
催化作用下,实验反应时甲醛的羰基先质子化,而后在苯酚的邻、对位进行亲电芳核取代,形成邻、对位羟甲基酚。进一步缩合成亚甲基桥,邻邻、对对或邻对等连接。若甲醛的摩尔比苯酚的摩尔小时,不能形成足够的羟甲基,使缩合反应进行到一定程度便停止,苯酚与甲醛的摩尔比也影响到反应速率和固化时间,当两者的摩尔比越大时,反应速率越快,固化时间缩短从而使体系粘度下降,而使产品的稳定性变差,因而在实验时,采用甲醛的摩尔数稍微低于苯酚,且两者的摩尔数不应较高;
f2、催化剂的影响
催化剂的种类、性质、所用的量均会影响到酚醛反应速率,固化速率和产物
的性质。实验时,采用水合草酸作为催化剂,酸性较弱氢离子浓度相对较低,因此在反应时,反应速率不会很快,固化速度相对较低,随着氢离子浓度增加时亚甲基化速率加快,固化速率相应的也会加快;3、反应温度和反应时间反应温度和反应时间对酚醛树脂的制备同样有很大的影响。当苯酚与甲醛
混合时,反应随即开始,开始反应时,水浴锅温度较低,温度在缓慢升高,在较低温度下,苯酚溶解度很低,反应速率很慢,因而此时可以使两者更好的混合,且催化剂也可以很好的溶解在溶液中,较高温度时,反应速率加快,实验中采用的为缓慢升温,因为该反应为放热反应,苯酚与甲醛反应时放出的热量可以使反应体系温度升高,若升温过快,而使反应剧烈,使缩聚不完全,甲醛也会挥发出去,使溶液中苯酚的含量相对较高,这样酚醛树脂的质量会下降。八、思考题:1、环氧树脂能否作为线形酚醛树脂的交联剂,为什么?解:环氧树脂不可以作为线形酚醛树脂的交联剂,因为在实验时,采用的甲醛的量不足,酚醛反应进行到溶液中由甲醛产生的羟甲基反应完全时,反应停止,加入的环氧树脂,在分解时,不能够提供交联所需的亚甲基,因其上的环氧基团比较活泼,其与酚醛树脂反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。而作为交联剂是在线型的分子之间产生化学键,使线型分子相互连在一起,形成网状结构,因此环氧树脂不能为线形酚醛树脂的交联剂。2、线形酚醛树脂和甲阶酚醛树脂在结构上有什么差异?解:线形酚醛树脂是在以酸为催化剂,苯酚稍过量的条件下缩聚反应,得到的产物属于结构预聚物,单凭加热是不能固化,需要添加交联剂才能固化,形成的线形酚醛树脂为苯酚芳环的邻位和对位之间的随机连接;甲r
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