胶粘剂与胶合理论
5.1 概述
酚醛树脂胶粘剂的应用：
★性能良好的结构胶粘剂，木材工业中一类重 要的胶粘剂，用量仅次于脲醛树脂胶粘剂。
★其所胶接的制品可在室内外广泛应用。 ★德国规定：室外用人造板一律要使用酚醛树
脂胶粘剂。
胶粘剂与胶合理论
5.1 概述
★其耐水性、耐老化性、耐热性都较UF胶好，胶合 强度也高，在Ⅰ类胶合板、航空胶合板、船舶板、 车厢板、木材层积塑料等产品以及结构用人造板 （如定向刨花板OSB、单板层积材LVL等）中有 着广泛的应用。
胶粘剂与胶合理论
5.1 概述
酚醛树脂胶粘剂的特性：
• 极性大、粘接力强 • 刚性大、耐热性高 • 耐老化性好 • 耐水、耐油、耐化学介质、耐霉菌 • 本身易于改性，也能对其他胶粘剂进行改性 • 制造容易，价格较便宜
胶粘剂与胶合理论
5.1 概述
• 粘接强度高，用途广泛 • 电绝缘性能优良 • 抗蠕变，尺寸稳定性好 • 脆性大、剥离强度低；毒性大、耐强碱性低 • 需高温高压固化，收缩率较大 • 固化时气味较大
无色，具特殊气味液体，熔点-36.5℃，沸点162℃。 除醛基外，还有双键存在，故反应能力很大。其与苯 酚缩合的树脂，具有较高的耐热性，且可作为酚醛塑 料粉的增塑剂。
H3C
CH3
3 , 5 二甲酚
OH
H3C
CH3
2 , 5 二甲酚
OH
H3C
CH3
OH CH3
OH CH3
2 , 6 二甲酚
CH3
2 , 4 二甲酚
CH3 3 , 4 二甲酚
1个活性点：不能参与反应形成树脂 2个活性点：热塑性树脂
★醛类 （1）甲醛 （2）乙醛：活性低，很少用来制造树脂。 （3）糠醛
• 毒性：极毒，具有腐蚀与刺激作用。使蛋白 质降解，皮肤接触苯酚时，先变白，后变红 色，并起皱，有强烈的灼烧感，较长时间接 触会破坏皮肤组织，大量地接触能麻痹中枢 神经系统而导致生命危险。空气中最大允许 浓度为0.005mg/L。
• 防护：当皮肤受到侵害时，可用大量的水冲 洗，用酒精清洗，再擦3%丹宁溶液，并涂 敷樟脑油。
胶粘剂与胶合理论
参考阅读书
• 黄发荣，焦杨声主编. 酚醛树脂及其应用. 北京：化学工业出版社，2003.1
• 王恺. 木材工业实用大全（胶粘剂卷）. 北京： 中国林业出版社，1996
• Ю.Г.多罗宁等著. 木材工业用合成树脂. 北京： 中国林业出版社，1984
胶粘剂与胶合理论
5.1 概述
几个基本概念：
★集装箱、建筑模板。
表1：我国人造板工业用胶粘剂发展情况（万吨）
酚醛树脂胶粘剂的存在问题及发展方向：
制造成本较高，胶层颜色较深，固化温度要求较高 （140℃以上），固化时间长，毒性较大，在使用 上受到了一定限制，而目前很多有关酚醛树脂胶粘 剂的开发研究就是为此展开的，并取得了很大的进 展。
胶粘剂与胶合理论
※CO2通入酚盐中可使苯酚游离析出(苯酚的酸性
比碳酸弱 )。
C6H5ONa ＋CO2 ＋ H2O C6H5OH ＋NaHCO3 ※与溴水反应：生成白色沉淀（可用来检验苯酚
的存在和苯酚的定量分析）
• 溶解性：能溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯、丙三 醇、冰醋酸、脂肪酸、松节油、甲醛水溶液及 碱性水溶液中。
• 活性：酚羟基的邻、对位上易发生亲电取代反 应，即苯酚有三个反应活性点（羟基系供电子 基团，使苯环上的电子云密度增加，尤其是羟 基的邻、对位增加的更多）。
业中很少用来合成酚醛树脂。 ※分子式：(CH3)2C6H3OH ※分子量：122.16 ※普通二甲酚：六种异构体的混合物。 ※沸点：211～225℃，密度1.035～1.040 ※外观：无色或棕褐色的透明液体（油状） ※腐蚀性及毒性：与苯酚相似
3个活性点：热固性树脂
OH
OH
CH3 CH3
2 , 3 二甲酚
5.2 合成酚醛树脂的原料
★酚类：苯酚及其衍生物 （1）苯酚
又称石碳酸，是木材工业中合成酚醛树脂的主要原 料，分子式C6H5OH，分子量94.11，属弱酸，熔点 40.4℃，纯苯酚为无色晶体，腐蚀力强，有毒。
OH
苯酚的反应性
※溶于氢氧化钠水溶液中生成酚盐。
C6H5OH ＋ NaOH
C6H5ONa ＋ H2O
★酚醛树脂（phenol-formaldehyde resin，PF树脂）
是酚类与醛类在催化剂作用下反应而得到的合成 树脂的统称。而木材工业中所用的酚醛树脂常指 由苯酚和甲醛缩合反应生成的树脂。分热固性和 热塑性两种（摩尔比、pH）。
★甲阶酚醛树脂（resol）
一种可熔、易溶的线型结构酚类树脂，分子量较 低，含有一定量的活性羟甲基，进一步反应树脂 变得不熔。PF树脂胶粘剂均为此阶ห้องสมุดไป่ตู้的树脂。
※物理性状：无色或略带颜色的晶体，具轻微二元醇 气味
※分子式：C6H4(OH)2
OH
※分子量：110.11
※熔点：118℃，沸点：276.5℃
OH
※酸碱性：极弱的酸。
※反应性：极强，在光及湿空气的作用下，颜色逐渐
变红
※溶解性：能溶于水、醇、醚、甘油，但难溶于苯
（4）二甲酚 ※二甲酚与甲醛反应可形成酚醛树脂，但在木材工
（2）甲酚
分子式CH3C6H4OH，分子量108.1，它是邻甲酚、对 甲酚和间甲酚三种同分异构体的混合物。甲酚合成酚
醛树脂的价值在于间甲酚含量，因为只有间甲酚可与
甲醛合成热固性树脂，间甲酚含量应为40-60%。
OH
OH
OH
CH3
邻甲酚
CH3
对甲酚
CH3
间甲酚
（3）间苯二酚
常温固化酚醛树脂重要原料
胶粘剂与 胶合理论
主讲：陈鹏
材料科学与艺术设计学院 2016年4月
胶粘剂与胶合理论
第五章 酚醛树脂胶粘剂
第5 章 酚醛树脂胶粘剂
主要内容
5.1 概述 5.2 合成酚醛树脂的原料 （*） 5.3 酚醛树脂形成机理 5.4 影响酚醛树脂形成和性能的因素 5.5 酚醛树脂合成工艺
5.6 酚醛树脂胶粘剂的改性
★乙阶酚醛树脂
是指甲阶酚醛树脂经加热或长期贮存，树脂分 子量较高（1000左右），聚合度6-7，可部分溶 于丙酮、乙醇等溶剂，具溶胀性，加热可软化冷 却后变脆。
★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，不溶、不熔的体型结构，机械强度、耐水性、 耐久性均很好。
酚醛树脂胶粘剂的分类： •按固化温度分：常温固化型、加热固化型。 •按外观分：液状、粉状、胶膜状。