페놀 수지는 최초의 합성수지이다. 1872 에서 A.von Bayer 는 페놀과 포름알데히드가 산의 촉매로 수지를 형성할 수 있다는 것을 발견했다. 1883 에서 A.Michael 은 알칼리도 수지를 촉매할 수 있다고 보도했다. 1907, 베클랜드는 열압공예 특허를 획득하여 페놀수지의 응용을 촉진시켰다. 페놀 수지 1909 는 목기 페인트로 쓰인다. 19 10 페놀종이 라미네이트로 만들어졌습니다. 19 15 년 페놀 섬유판 특허가 있습니다. 이후 페놀수지의 이론 연구와 실제 응용이 크게 발전했다.
반응 메커니즘
촉매제와 반응체계의 pH 값이 다르기 때문에 페놀과 포름알데히드 사이의 반응에는 다음과 같은 유형이 있다.
강산 촉매 작용
포름알데히드 수용액은 포름알데히드 단량체와 포름알데히드 수화물 에탄올의 축합물을 함유하고 있는 균형체계이다. 산성 용액에서 메틸 에틸렌 글리콜의 첫 번째 단계는 히드 록시 메틸렌 양이온을 생성 한 다음 페놀과 반응하여 히드 록시 메틸 페놀을 생성하는데 반응이 느리다. 산성 조건 하에서, 생성 된 히드 록시 메틸 페놀은 다른 페놀 분자와 신속하게 반응하여 응축 반응을 시작하고 분자 사슬은 점차 선형 수지로 늘어나므로 강산에 의해 촉매 된 페놀 반응은 상당히 치열합니다. 공식은 다음과 같습니다.
금속 이온 촉매
일정 pH 범위 (pH 4 ~ 7) 에서는 칼슘, 마그네슘, 아연의 초산염, 페놀과 같은 2 가 금속염을 촉매제로 사용합니다. 이런 수지의 특징은 경화 속도가 빨라서 생산 과정에서 반응열을 조절하기 어렵다는 것이다. 공식은 다음과 같습니다.
알칼리 촉매 작용
포름알데히드와 페놀의 무어비는 1.5 ~ 3.0 으로 대부분 1.5 보다 큽니다. 수산화나트륨을 촉매제로 1 급 페놀 수지 (일급 페놀) 를 생산할 수 있다. 인정 된 반응 과정은 다음과 같습니다.
60 C 이하와 높은 pH 보다 낮은 조건에서는 메틸페놀의 축합 반응이 느리며 보통 60 ~100 C 에서 수지가 형성된다.
암모니아촉매
암모니아는 1 급 페놀을 촉매하고, 1 급 페놀은 노란색을 띠고 있는데, 이는 아미노기 (-—ch = n—-) 가 있고 분자량이 크며, 다른 염기가 촉매하는 반응물과는 현저히 다르다는 것을 나타낸다. 암모니아에 의해 촉매 된 수지는 디 벤질 아민과 트리 벤질 아민과 유사한 구조를 함유한다.
수지 제제의 개발
70 년대부터 로션 페놀수지를 적용하기 시작했다. 물을 매개로 하고 오염되지 않습니다. 분자량은 수용성 수지보다 훨씬 크고 성능이 좋다. 일반적으로 두 가지 준비 방법이 있습니다. 하나는 염기의 촉매로 페놀 수지를 생성한 다음 중성에 가까운 조건에서 보호 콜로이드를 사용하여 수지를 물에 띄워 분자량을 더욱 높이는 것입니다. 65438 에서 0975 까지 중국은 합판 시멘트 주형을 생산하는 데 줄곧 사용되었다. 둘째, 알칼리성 조건 하에서 수지를 미리 정해진 분자량 범위로 농축하고 유화제를 넣어 강력한 기계를 통해 휘저어 로션으로 만드는 것이다. 이 로션은 제지 공장 제지기의 나일론 건망 처리에도 쓰인다. 반응열 문제를 해결했기 때문에 높은 이웃의 선형 페놀 수지를 생산할 수 있다.
수지 경화
페놀수지의 경화는 용해성 액체에서 불용성 고체로 변하는 과정이다. 지금까지, 사람들은 이런 매우 복잡한 경화 과정에 대해 아직 잘 알지 못했다. 메틸 페놀은 가열 (알칼리성 조건) 또는 가산을 통해 경화될 수 있다. 일반적으로 경화에는 두 단계가 있는데, 먼저 메틸렌 에테르 8967 을 형성한 다음, 에테르 결합이 끊어지고, 교차도가 증가한다고 생각한다. 에테르 건반을 깨는 방법에 대해서는 의견이 분분하다. 선호되는 관점은 메틸렌으로 분열한 다음 교련하는 것이다. 산성 조건에서 크레졸의 고화 메커니즘은 선형 페놀의 생성과 유사하며, 반응 속도가 매우 빠르며, 대량의 열량 방출이 오히려 고화를 촉진한다.
페놀선형 수지는 충분한 메틸기가 없어 열가소성 수지이다. 헥사 메틸렌 테트라 민과 같은 메틸렌 함유 성분을 첨가하여 경화 될 수 있습니다. 그 메커니즘은 아직 완전히 명확하지 않고, 고화 수지의 노란색에서만 그 안에 이민기단이 함유되어 있다고 추정한다.
경화된 페놀수지는 무정형으로, 강도가 이론적 계산치보다 낮으며, 마이크로사진은 마이크로버블이 있음을 보여준다. 일부 연구가들은 가교 결합이 많지 않다고 생각하는데, 경화된 페놀 수지에는 2 상, 고분자 화합물로 형성된 골격, 골조에 채워진 저분자 화합물이 있다고 추정하는 연구가들도 있다.
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페놀수지는 접착 강도, 내수성, 내구성, 내열성이 높으며 일반적으로 구조용 접착제 또는 실외 접착제로 사용됩니다. 가성 소다에 의해 촉매 된 1 차 페놀은 합판에 자주 사용되며, 글라이더 용 항공 합판과 같이 접착 된 시트는 내수성 및 내후성이 있습니다. 섬유판의 강도와 내수성을 높이기 위해 알칼리 촉매 페놀 수지를 방수제로 첨가하면서 알루미늄염과 산의 작용으로 침전된 특성을 섬유에 퇴적한다. 파티클 보드가 실외 또는 구조 재료로 사용될 때 페놀 수지 접착제가 필요합니다. 페놀수지는 고체화 속도가 느리고 대패의 수분 함량에 대한 요구가 엄격하고 가격이 비싸서 대패판 생산에 거의 사용되지 않는다. 페놀 수지 (알코올 용해성 또는 수용성) 로 함침된 회전식 베니어는 기계 부품, 내마 모성 재료, 방직 셔틀 등을 만드는 데 사용되는 적층 목재 플라스틱 복합재로 압축될 수 있습니다. 종이 라미네이트의 두 가지 유형이 있습니다: 산업용 패널 및 트림 패널. 산업용 라미네이트는 함침 종이나 함침 테이프로 열압되어 전기 절연 재료나 내마모재로 사용됩니다. 장식판은 페놀수지를 적신 크라프트지를 밑바닥으로 장식지로 열압하여 만든 것이다. 또한 페놀 수지는 페인트, 몰딩, 연마 재료 및 페놀 섬유 제조에 사용할 수 있습니다.
중국 목재 산업에서 일반적으로 사용되는 페놀 수지는 아래 표에 나와 있다.