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橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)
性能。使用氢氧化 X 作催化剂时，X 离子可采用沉淀
法分离出去，有人认为即使 X 离子残留在树脂体系中，
它在酚醛树脂中可以形成某种形式的配位体，不会影
响酚醛树脂的介电性能和化学稳定性，故考虑选用氢
氧化 X 作为水溶性酚醛树脂的催化剂。
2.3.2 胺类催化剂 ( 弱碱 B)
采用某种胺类化合物催化制得的甲阶酚醛树脂的
工艺性质与氢氧化 X 催化的酚醛树脂体系相比较，用
某种胺类化合物催化的酚醛树脂反应时间长，游离酚
含量较小，树脂冷却后乳化，水溶性差些。
1— 邻苯二甲酚 ； 2— 间苯二甲酚 ； 3— 对甲酚 ； 5— 三羟甲基酚 ；
在实验中我们采取 1.40 的酚醛与苯酚的配比， 6、7— 多元羟甲基酚 ； 8— 苯酚
(40~60~80)℃分段升温，160℃凝胶时间控制在 85 s， 图 4 不同催化剂 GPC 谱图
分别由强碱 A 和弱碱 B 进行催化作用制取水溶性酚醛 一部分苯酚先与甲醛生成羟甲基酚后，酚核的位置反
树脂 ( 表 7)。并且我们对他们进行了性能比较，结果 应活性增大，在其他苯酚与甲醛加成反应的同时，能
我们发现，对于我们提出的性能要求，如果单单使用 继续与甲醛反应生成二羟甲基酚、三羟甲基酚，这样
一种催化剂，即单独使用强碱 A 催化或者单独使用弱 反应体系中有一定量的苯酚失去了取代甲醛的机会，
碱 B 催化，都不能制得性能良好的水溶兴酚醛树脂。 加之反应时间较短，反应不完全 , 从而使酚醛树脂中
表 7 不同单催化剂对水溶性酚醛树脂性能的影响 存在较多的游离酚。
黏度 /S 强碱 A 弱碱 B 在酚醛树脂的制备中，游离酚是客观存在的。虽
反应时间 /min 180 450
黏度 /s 16 13 然在乙阶和丙阶段中 , 游离酚可继续反应，参加到固
固体含量 /% 51.8 48.5 化结构中，但若其含量过高，不仅在后加工时污染环
游离酚 /% 11.42 6.83
水混合性 /mL 10 乳化 境，而且会造成制品介电性能的下降，因此在研制和
从表 7 可以看出，与某种胺类化合物弱碱 B 催化 生产酚醛树脂时必须尽量降低游离酚的含量。
剂相比，用氢氧化 X 强碱 A 催化的酚醛树脂达到规定 通过上述分析可知，用氢氧化 X 强碱 A 催化的树
的胶化时间时。所用的反应时间较短，游离酚含量较 脂水溶性虽然好，但游离酚的含量太大，所以不宜单
大，树脂的水溶性较好。 独使用氢氧化 X 强碱 A 催化剂来合成水溶性酚醛树脂。
通过对这 2 个谱图的分析比较可以看出 ：经过相 由图 4 可见，在相同的反应温度和时间条件下，
同的反应时间，使用氢氧化 X 强碱 A 催化得到的酚醛 用胺弱碱 B 类化合物催化得到的甲阶酚醛树脂中一、
树脂中三羟甲基酚和二酚核衍生物的含量比用胺弱碱 二羟甲基酚的含量较氢氧化 X 强碱 A 催化的多，而三
B 催化的酚醛树脂的多，因此使用氢氧化 X 强碱 A 催 羟甲基酚的含量较少，双酚核的衍生物含量也较少，
化的酚醛树脂能较快地达到所规定的胶化时间，反应 故它的胶化时间长 . 若要达到规定的胶化时间，就需
时间较短。 要延长反应时间，这样苯酚参加反应的机会增多，树
反应动力学研究结果表明苯酚和甲醛进行的羟基 脂的反应程度随着反应时间的增加而逐渐加深，故用
化反应是二级反应，与本实验所用的胺类催化剂相比， 胺弱碱 B 催化的酚醛树脂的分子量要比用氢氧化 X 强
氢氧化 X 的碱性较强，因此在氢氧化 X 强碱 A 的催 碱 A 催化树脂的分子量大，因此用胺弱碱 B 催化的树
化下苯酚的羟基化反应速度较快。羟甲基在碱性介质 脂的水溶性不如用氢氧化 X 强碱 A 催化的酚醛树脂。
中易形成氢键，碱性越强，氢键越稳定，在碱性介质 所以在制备水溶性酚醛树脂时 , 只使用胺类弱碱 B 有
中羟甲基比较稳定，能继续与甲醛反应生成二、三羟 机碱催化剂同样不能满足要求。
甲基酚，由于体系中的羟甲基含量较大 , 极性较大， 2.3.3 同时使用氢氧化 X 强碱 A 和胺类弱碱
故生成的树脂的水溶性好。但是氢氧化 X 强碱 A 能加 B 催化剂
速苯酚的羟甲基化反应，并不意味待所有的苯酚都生 在制备水溶性酚醛树脂时，所选择的催化剂应既
成羟甲基酚后才继续进行反应，而是随着反应的进行， 能保证树脂有良好的水溶性 , 同时又保证树脂中的游
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