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高中化學實驗8——酚醛樹脂的制備

壹、背景介紹

酚醛樹脂也叫電木,又稱電木粉。原為無色或黃褐色透明物,市場銷售往往加 著色劑 而呈紅、黃、黑、綠、棕、藍等顏色,有顆粒、粉末狀。耐弱酸和弱堿,遇強酸發生分解,遇強堿發生腐蝕。不溶於水,溶於 丙酮 、酒精等 有機溶劑 中。苯酚醛或其衍生物縮聚而得。

酚醛樹脂是世界最早人工合成和工業化生產的壹類合成樹脂,其原料易得,生產工藝簡單,綜合性能優良,應用非常廣泛,因此研究酚醛樹脂的制備方法,具有很高的社會意義和經濟價值。酚醛樹脂合成反應分為兩步,首先是苯酚與甲醛的加成反應,隨後是縮合及縮聚反應。

縮聚反應是指具有兩個或兩個以上官能團的單體,相互反應生成高分子化合物,同時產生有小分子(如 H2O、HX、醇等)的化學反應。酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚而成。反應機理是苯酚羥基鄰位上的兩個氫原子比較活潑,與甲醛基上的氧原子結合為水分子,其余部分連接起來成為高分子化合物——酚醛樹脂。

酚醛樹脂主要用於制造各種塑料、塗料、膠粘劑及 合成纖維 等

二、實驗儀器

試管,燒杯,膠頭滴管,酒精燈,石棉網,三腳架,藥匙,玻璃棒,天平,量筒

三、實驗試劑

苯酚,40%甲醛溶液,濃鹽酸,乙醇

四、實驗原理

苯酚和甲醛在酸性或堿性的催化劑作用下,通過縮聚反應生成酚醛樹脂。

在酸性催化劑作用下,苯酚過量時生成線型熱塑性樹脂。

在堿性催化劑作用下,甲醛過量時生成體型熱固性樹脂。

五、實驗裝置

六、實驗步驟及現象

1、往試管中加入2g苯酚和3mL甲醛溶液,再用膠頭滴管加入3滴濃鹽酸,放在沸水浴中加熱。

2、當試管中反應物漸漸沸騰時,從沸水中取出試管,並用玻璃棒不斷攪拌試管中的溶液,可以觀察到有白色固體生成。

3、待試管冷卻至室溫,往試管中加入無水乙醇,發現固體不溶解。

4、再將試管放在沸水浴中加熱,白色固體也不溶解。說明制得了酚醛樹脂。

七、 縮聚反應的特點是:

(1)單體不壹定含有不飽和鍵,但必須含有兩個或兩個以上的反應基團(如—OH、—COOH、—NH2、—X等)。

(2)縮聚反應的結果,不僅生成高聚物,而且還有副產物(小分子)生成。

(3)所得高分子化合物的化學組成跟單體的化學組成不同。