Novolac型酚醛樹脂的合成反應(yīng)及其動力學(xué)研究.pdf

1、本文以提高國內(nèi)novolac型酚醛樹脂的生產(chǎn)工藝水平和產(chǎn)品性能為目標(biāo)，進行了反應(yīng)動力學(xué)的實驗與模型化研究，并以過程開發(fā)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度進行了反應(yīng)體系及最終產(chǎn)物流變特性的研究。主要分以下四個部分:
　　第一部分，闡述了酚醛樹脂的基本概念和應(yīng)用狀況，介紹了novolac型酚醛樹脂生產(chǎn)中的合成工藝及其特點，詳細分析了以管式反應(yīng)器為主的連續(xù)工藝進展，總結(jié)了樹脂合成反應(yīng)動力學(xué)方面的研究現(xiàn)狀。
　　第二部分，實驗研究了novolac

2、型酚醛樹脂合成反應(yīng)的動力學(xué)。以草酸為催化劑，借助滴定、液質(zhì)聯(lián)用、凝膠滲透色譜與核磁等分析測試手段深入考察了三種不同溫度(60℃、70℃和80℃)與三種不同原料比F/P（0.70、0.75和0.80）下反應(yīng)體系中各組分及樹脂微觀結(jié)構(gòu)隨反應(yīng)時間的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)酚環(huán)中對位活性遠高于鄰位活性，引起對位相連的二聚體含量較多而消耗較慢，并且p-p相連的亞甲基鏈含量在初始時最高而o-p相連的亞甲基鏈含量則在后期比例最高。此外，鄰對位比o/p和分子量均

3、與支化度呈現(xiàn)出線性增長的趨勢。
　　第三部分，基于反應(yīng)機理與實驗現(xiàn)象，建立了兩種不同的動力學(xué)模型。模型Ⅰ采用等活性假定，不考慮鄰、對位反應(yīng)活性的差異;模型Ⅱ考察了不同鏈結(jié)構(gòu)的反應(yīng)過程，并細分二鏈長以內(nèi)的鏈結(jié)構(gòu)組分。以所有組分相對誤差最小為優(yōu)化目標(biāo)，由實驗數(shù)據(jù)擬合得到了相關(guān)的動力學(xué)參數(shù)，擬合結(jié)果與大部分實驗數(shù)據(jù)相符合。進一步模擬計算了分子量及其分布隨時間的變化規(guī)律，預(yù)測了未知鏈長組分的變化趨勢。
　　第四部分，在線檢測了反應(yīng)過