酚醛树脂的合成机理总结
酚醛树脂是“三醛”树脂的主要种类，所谓三醛树脂是指：
酚醛树脂，
脲醛树脂，三聚氰胺树脂。由于它们的合成原料都有
甲醛，所以权且统称为“三醛”树脂。另外以
甲醛为原料的树脂还有，酮醛树脂、糠醛树脂，它们都不是太常用。本文主要叙说
酚醛树脂的合成机理过程。
酚醛树脂在十九世纪末就研制胜利了，并在1907年工业化消费，是世界上最早研制胜利的树脂及塑料制品，目前在热固性树脂中依然很常用。
由于有时略有
苯酚残留，
酚醛树脂常泛红。
固然老早之前人们就控制
酚醛树脂的运用办法了，但实践上，酚醛合成的原理还是比拟复杂的。
酚醛树脂由
苯酚和
甲醛缩聚而成，
甲醛的官能度为2，
苯酚的邻、对位的氢原子才是活性基团，因而官能度是3。
酚醛反响有两类催化剂，从而对应合成两类树脂：一是 碱催化，醛过量，构成热固性聚合物；二是 酸催化，酚过量，生成热塑性预聚物。
首先需求晓得的是，酚与
甲醛的反响分为两步，首先酚上的活性氢与
甲醛加成，构成各种羟甲基酚；然后这些酚醇类互相之间缩合，构成一定分子量的
酚醛树脂。下面将碱催化和酸催化两种不同的反响过程和不同类别的聚合物分开引见。
1、碱催化反响——热固性
酚醛树脂
在碱存在下（如氨、碳酸钠、氢氧化钠等）
苯酚处于共振稳定的阴离子状态：
邻对位阴离子进攻
甲醛的C原子，发作亲核加成反响，先生成邻、对位羟甲基酚：
如上图最后的生成物，在强碱性环境中是酚的离子状态，普通最后中和成中性或弱酸性，成为酚。
在
甲醛过量的状况下，进一步加成，构成一羟甲基酚、二羟甲基酚、三羟甲基酚的混合物：
羟基酚进一步互相缩合，在碱性条件下，羟甲基与其他苯环上的活性氢缩合，构成由亚甲基桥连的多元酚醇：
接下来就会继续停止系列的加成缩合反响，构成二、三或更多环的酚醇化合物，从而组成
酚醛树脂的预聚体。
碱催化
酚醛树脂常被分为三个阶段：A、B、C。A阶段，预聚体可溶解，可熔融且活动性能良好，反响水平小于凝胶点；B阶段是进一步缩聚的结果，反响水平接近凝胶点，熔融粘度有所进步，但仍能熔融塑化加工。A和B两阶段的
酚醛树脂受热时，交联固化，进一步构成C阶段，C阶段树脂就不在溶解和熔融。工厂运用
酚醛树脂就是用的B或A阶段的树脂。
碱催化常见的合成过程如：
将
苯酚、40%
甲醛水溶液、氢氧化钠或氨（
苯酚量的1%）混合，80℃左右下回流2H，即可到达预聚请求，延长反响可能会招致交联凝胶。要及时取样，剖析熔点、凝胶时间、溶解性能、
苯酚含量等，以便控制反响的停止和终点。反响完毕前，加酸中和成弱酸性，暂停聚合反响，减压脱水，冷却即可得到酚醛预聚物。
另外，碱性
酚醛树脂中的反响基团是无规排布的，酚醛预聚的阶段和后期凝胶交联或者热固化阶段都是难以定量计算的，官能团的活性概念也不再适用。
碱催化的热固性
酚醛树脂主要用作胶粘剂，用来消费层压板：
2、酸催化反响——热塑性
酚醛树脂
盐酸、硫酸、磷酸、草酸等无机酸都能够催化
酚醛树脂加成缩聚反响，其中草酸的酸性和腐蚀性小，被优先选用。
在酸性环境中，
甲醛的羰基先质子化：
然后质子化的羰基进攻
苯酚的邻、对位的C原子，停止亲电芳香取代反响，构成羟甲基酚：
苯酚过量的状况下，一元羟甲基酚进一步缩合成亚甲基桥，邻位-对位、邻-邻、对-对随机衔接：
需留意，制备时，必需
苯酚过量！！假如
苯酚与
甲醛等摩尔比或者比
甲醛还少，即便在酸性条件下，也会交联。如酚醛摩尔比在10:1~10:9之间，预聚物分子量可在230~1000之间变动，苯环含量可到达6~10个，呈现出不同的缩聚水平。
合成过程如下：将熔融后的
苯酚（约60℃）参加到反响器中，加热至95℃，先后参加草酸（
苯酚量的1%）和
甲醛水溶液，在回流温度下反响3H左右，
甲醛即可耗费完整。
由于
甲醛用量少，树脂构造中也不会存在羟甲基，即便再加热也不会发作交联固化，正由于此，该法制备的
酚醛树脂被称为热塑性
酚醛树脂。树脂会从水中沉淀析出，减压蒸出水分和未完整反响的
苯酚，测定产物熔点，肯定下来反响的终点。最后冷却，破碎，即得
酚醛树脂粉末。工厂里运用热塑性
酚醛树脂多为粉末状态。
酚醛树脂粉末在运用时，普通与木粉等填料、六亚甲基四胺交联剂等助剂混合，即可得到模塑粉。模塑粉是热塑性
酚醛树脂的主要应用。它的固化过程是：模塑粉受热，六亚甲基四胺合成，提供交联所需的亚甲基，其作用与
甲醛相相似，从而使树脂交联固化。
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