nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – rezolic tan trong cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển

Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cách đây hàng thế kỷ, loài người đã biết dùng keo để nối các vật liệu với nhau. Tuy
nhiên, trong vòng 50 năm trở lại đây, khoa học và công nghệ dán mới thực sự có những
tiến bộ đáng kể và keo dán được dùng trong hầu hết các lĩnh vực.
Do cuộc sống ngày càng phát triển, nhu cầu về keo dán bảo đảm tính kỹ thuật cao đã
thôi thúc các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu đưa ra hàng loạt loại keo mới trên cơ
sở polyme tổng hợp, ngoài ra còn có chất phụ gia như: chất hóa dẻo, chất ổn định, chất
đóng rắn, chất tăng cứng,…
Keo Rezolic tan trong cồn được sản xuất từ nhựa Phenol Formaldehyde (PF) ở dạng
rezol, là loại keo dựa trên cơ sở nhựa nhiệt rắn.
Nó thể hiện một vài đặc tính như:
+ Độ bền mối dán cao
+ Chịu được ẩm, vi khuẩn
+ Có khả năng phối hợp với các loại keo khác để tạo nên keo có đặc tính
trội hơn
+ Công nghệ sản xuất đơn giản, phù hợp với điều kiện thời tiết và nền kinh
tế nước ta.
 Tuy nhiên vẫn còn một vài điểm cần khắc phục như:
+ Màng keo giòn khi gặp điều kiện thời tiết hoặc môi trường khắc nghiệt.
+ Cần phải thực hiện phản ứng đa tụ ở nhiệt độ cao (>120
0
C) để màng keo
có thể đóng rắn được.
+ Chưa thể xác định được chính xác thời gian thực hiện phản ứng trùng
ngưng để sản phẩm keo có độ bền mối dán cao nhất.
Gần đây, với sự phát triển của công nghiệp hóa hiện đại hóa, nhu cầu sử dụng keo
dán ở nước ta đã tăng lên đáng kể. Trong khi đó, đối với keo phenol formaldehyde tan
trong cồn, quy mô sản xuất trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu mà phải nhập chủ yếu

từ nước ngoài. Do vậy, việc chọn đề tài này của em nhằm mục đích giải quyết phần nào
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 1 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
các nhược điểm trên, duy trì được ưu điểm của sản phẩm keo, có thể góp phần phát triển,
cải tiến công nghệ sản xuất và phạm vi sử dụng của keo PF – Rezolic tan trong cồn.
2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định thời gian tổng hợp tối ưu đối với keo phenol formaldehyde – Rezolic
tan trong cồn cho màng keo có độ bền tốt nhất.
- Xác định loại vật liệu nền thích hợp với keo PF – Rezolic tan trong cồn.
- Khảo sát độ bền kéo của mối dán trong môi trường nước máy và nước biển.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Keo PF - Rezolic tan trong cồn được tổng hợp từ phenol và formaldehyde với
xúc tác NH
4
OH tại Phòng thí nghiệm Công nghệ Hóa học – Trường Cao đẳng Công
nghệ.
- Các loại vật liệu nền để gia công mối dán: gỗ, thủy tinh, kim loại.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong cồn ở quy mô Phòng thí
nghiệm Công nghệ Hóa học – Trường Cao đẳng Công nghệ.
- Khảo sát độ bền của mẫu theo tiêu chuẩn ISO 37:2005 trên máy thử nghiệm kéo
Zwick (do Đức sản xuất) tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 2 - Số 2
Ngô Quyền, Q.Sơn Trà, TP. Đà Nẵng.
- Khảo sát độ bền mối dán trong môi trường nước máy và nước biển.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
- Ý nghĩa khoa học:
+ Xác định được thời gian tổng hợp tối ưu trong quy trình điều chế keo Rezolic
tan trong cồn.
+ Tìm được loại vật liệu thích hợp với keo.

+ Khảo sát được ảnh hưởng của môi trường nước máy và nước biển đến độ bền
kéo của keo.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 2 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
- Ý nghĩa thực tiễn:
+ Đề tài góp phần mở rộng phạm vi sử dụng của keo phenol formaldehyde –
Rezolic tan trong cồn.
+ Kết quả của đề tài là tài liệu tham khảo cho sinh viên khóa sau sử dụng trong
bài thí nghiệm polymer hay nghiên cứu sâu hơn về keo PF-Rezolic tan trong cồn.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 3 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.
1.1. Khái quát về keo dán.
[3], [5]
1.1.1. Khái niệm.
[3]
- Keo dán là một loại chất kết dính có khả năng liên kết các vật liệu rời rạc, có kích
thước từ bé đến lớn và hình dạng khác nhau để tạo thành hệ thống liên tục. Khi gia công
lên bề mặt các vật liệu nền (kim loại, gỗ, sành, sứ, plastic…) thì tạo ra một lớp màng
mỏng, bền vững và bám chắc vào hai tấm vật liệu nền.
1.1.2.Phân loại
[3]
a> Theo nguồn gốc:
- Keo thiên nhiên:
+ Keo thực vật: cao su thiên nhiên, hồ tinh bột, protit từ ngô, dầu khô,đậu nành,
+ Keo động vật: keo da, keo xương, keo cá, keo cánh kiến,…
- Keo tổng hợp:
+ Keo dán hữu cơ: hồ tinh bột, keo epoxy, keo phenol formaldehyde,…

+ Keo dán vô cơ: thủy tinh lỏng, matit vô cơ,…
b> Theo dạng keo:
- Keo lỏng: dung dịch hồ tinh bột tan trong nước nóng, dung dịch cao su trong
xăng…
- Keo nhựa dẻo: matit vô cơ, matit hữu cơ, bitum…
- Keo dán dạng bột hay bản mỏng
1.1.3. Ưu, nhược điểm của keo dán nói chung.
[3]
- So sánh với các phương pháp hàn gắn truyền thống như: hàn, tán đinh, vít, bulong,
… thì phương pháp sử dụng keo dán có những ưu và nhược điểm như sau:
*Ưu điểm:
• Có thể nối các vật liệu khác nhau lại với nhau như: kim loại, chất dẻo, gỗ, thủy
tinh, cao su, composite,giấy,…
• Có khả năng kết nối các vật liệu mỏng rất hiệu quả (dán những tấm kim loại, phi
kim)
• Phân bố đều ứng suất trong mối nối
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 4 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
• Giá cả phải chăng, kỹ thuật dán đơn giản, có thể tự động hóa trong công nghiệp
sản xuất xe, robot lắp ráp bằng keo thay người.
• Sản phẩm dán nhẵn, sạch, đảm bảo vẻ mỹ quan, thu hút sự quan tâm của khách
hàng.
• Việc lựa chọn keo phù hợp làm giảm độ mài mòn của sản phẩm.
*Nhược điểm:
• Để đạt được thời gian sử dụng lâu dài trong môi trường khắc nghiệt cần phải xử
lý bề mặt mối dán trước khi dán.
• Khoảng nhiệt độ sử dụng của mối dán bị giới hạn hơn so với các phương pháp
gắn khác.
• Keo dùng dán tốt các tấm kim loại mỏng nhưng không phù hợp khi dán những

miếng kim loại dày do độ bền xoắn và độ bền trượt kém hơn so với nhiều kim
loại. Ngoại trừ khi diện tích nối lớn hoặc keo dán được giữ dưới áp lực (ứng suất).
1.1.4. Các lý thuyết kết dính.
[2], [3]
1.1.4.1. Lý thuyết kết dính cơ học
- Là sự kết dính của keo dán lên những vị trí không đồng nhất của bề mặt nền.
- Kết dính cơ học là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến kết dính nội, cơ chế này thường
xuất hiện trên những mối nối có bề mặt được làm nhám.
- Theo thuyết của Andrews và Gent, Schultz và Wave cho rằng: ảnh hưởng của kết
dính cơ học và liên kết hóa học của bề mặt tiếp xúc đến độ bền mối nối được biểu diễn
bằng phương trình:
Độ bền mối nối = hằng số * lực liên kết hóa học ở bề mặt tiếp xúc*lực kết dính cơ học
- Từ thực nghiệm cho thấy, mài mòn cơ học sẽ làm tăng độ bền mối dán do diện
tích bề mặt tiếp xúc được tăng lên.
- Nếu mài mòn cơ học không thể tạo được bề mặt thích hợp cho kết dính cơ học xảy
ra thì xử lý hóa học có thể tạo được.
* Tóm lại, trong một số trường hợp kết dính cơ học chi phối đến cơ chế kết dính
- Vật liệu nền cần được xử lý tạo hình dạng bề mặt thích hợp
- Khi tăng độ nhám của bề mặt vật liệu dán sẽ làm tăng độ bền mối nối vì:
+ Tách đi lớp kém bền trên bề mặt
+ Cải thiện sự tiếp xúc bề mặt, sự thấm ướt tốt hơn, diện tích bề mặt tiếp xúc
lớn hơn
+ Tăng sự phân tán năng lượng trong mối nối keo
1.1.4.2. Thuyết phân tán
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 5 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
- Thuyết này cho rằng: kết dính nội của các phân tử polymer với chính nó hoặc với
các phân tử polymer khác là do sự phân tán của các phân tử polymer qua bề mặt tiếp xúc.
Vậy, kết dính là kết quả của sự phân tán (hay khuếch tán).

- Điều này yêu cầu các phân tử cấu tạo vật liệu nền và các đoạn mạch polymer có
đủ độ linh động và hòa tan lẫn nhau.
- Độ hòa tan δ
s
: là chỉ số về độ tương hợp của 2 cấu tử, có nghĩa là nếu một polymer
vô định hình và một dung môi càng có giá trị tương đương nhau thì càng có khả năng tạo
thành một dung dịch, khả năng khuếch tán càng cao.
δ
s
=
H
v
RT
V
∆ −
( )
Trong đó:
ΔH
v
: Nhiệt hóa hơi phân tử.
R: Hằng số khí.
T: Nhiệt độ tuyệt đối
V: Thể tích mol phân tử.
- Cơ chế kết dính nêu ra ở đây lấy định luật Fick làm cơ sở để giải thích cho sự phân
tán.
1.1.4.3. Thuyết điện
- Hệ keo – nền là một hệ tích điện do sự tiếp xúc của hai vật liệu khác nhau. Vật
liệu nền và keo dán có cấu trúc dải electron khác nhau dẫn đến sự truyền điện tử khi tiếp
xúc để đạt trạng thái cân bằng điện. Điều này sẽ tạo nên lớp điện tích kép trên bề mặt tiếp
xúc.

- Theo thuyết này, sự kết dính được cho là do sự tồn tại của các lực hấp dẫn qua lớp
điện tích kép.
- Đối với hệ keo – nền tiêu biểu, bất cứ lớp điện tích kép nào sinh ra đều không ảnh
hưởng đáng kể đến kết dính nội. Ngoài ra, bất cứ hiện tượng điện nào quan sát được
trong quá trình phá hủy mối nối có thể do sự hư hỏng gây nên hơn là sự kết dính của các
vật liệu.
1.1.4.4. Thuyết hấp phụ
- Thuyết hấp phụ của quá trình kết dính là thuyết được sử dụng rộng rãi nhất.
Thuyết này cho rằng sự tiếp xúc phân tử ở bề mặt tốt thì các vật liệu sẽ kết dính được với
nhau nhờ lực tương tác giữa các phân tử và nguyên tử trên bề mặt.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 6 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
1
2
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
- Lực phổ biến nhất là lực Vander Wall nhưng nó chỉ được xem là liên kết phụ, mặt
khác, những liên kết hóa học được tạo thành qua bề mặt tiếp xúc bao gồm liên kết kim
loại, liên kết cộng hóa trị, liên kết ion là những liên kết chính.
1.1.5.Kỹ thuật dán.
[3], [5]
- Các bước của quá trình dán.
+ Chuẩn bị bề mặt nền
+ Chuẩn bị keo
+ Gia công tạo màng keo
+ Đóng rắn, hóa rắn keo hình thành mối dán.
1.1.5.1. Chuẩn bị bề mặt nền.
- Chuẩn bị bề mặt vật dán (làm sạch, xử lý hoá học và cơ học để bề mặt vật dán dễ
tiếp nhận keo) và phủ lớp keo
- Việc xử lý bề mặt chủ yếu gồm những mục đích sau:
+ Tách, tẩy bỏ, ngăn ngừa sự tạo thành lớp có liên kết kém bền trên bề mặt

+ Nhằm đạt được sự tiếp xúc cực đại giữa các phân tử keo và nền trong quá trình
hình thành mối dán.
+ Tạo cho nền hình dạng bề mặt thích hợp
+ Nhằm bảo vệ nền trước khi gia công mối dán, điều này rất cần thiết đối với bề
mặt có năng lượng cao như kim loại.
- Các phương pháp xử lý bề mặt:
+ Phổ biến và đơn giản nhất là phương pháp cơ học như: dùng giấy nhám, bàn cào,
bàn chải sắt, đệm mài mòn, với quy mô lớn thì sử dụng phương pháp phun cát,
phun hạt kim loại,…
+ Xử lý hóa học: trường hợp bề mặt bị nhiễm bẩn bởi dầu mỡ thì dùng dung môi
tricloetylen, acetone, dầu, xăng,… để xử lý.
+ Một số phương pháp xử lý khác như: dùng ngọn lửa, plasma, điện hóa,…nhằm
tăng đáng kể năng lượng tự do trên bề mặt.
1.1.5.2. Chuẩn bị keo
- Chuyển keo thành dạng có thể quét hoặc phủ lên bề mặt nền, tạo điều kiện để tăng
khả năng thấm ướt và tiếp xúc của keo lên vật liệu.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 7 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
- Phối trộn keo với các thành phần khác: dung môi, chất hóa dẻo, chất đóng rắn,
chất độn, chất bảo quản,…

Một số lưu ý khi phối trộn keo với các thành phần khác như:

 Đối với dung môi:
- Nếu keo quá đặc thì không thể trải đều và tiếp xúc với bề mặt vật liệu dán.
- Nếu keo quá loãng thì việc tách dung môi sẽ kéo dài, tách không hoàn toàn dẫn
đến mối dán bị giảm độ bền và khả năng chịu nhiệt.
- Ngoài ra, việc chọn dung môi cũng nên lưu ý đến độ bay hơi của nó. Dung môi
bay hơi chậm thì sẽ tốn nhiều thời gian, dung môi bay hơi quá nhanh sẽ tạo lớp màng

trên bề mặt, ngăn cản lớp dung môi dưới tách ra.
 Đối với chất hóa dẻo: có tác dụng làm giảm hay loại trừ độ co ngót và ứng suất
nội khi tạo thành màng keo. Nếu dùng nhiều chất hóa dẻo sẽ làm giảm độ bền và khả
năng chịu nhiệt, giảm tính cách điện của mối dán.
 Đối với chất độn: thường là chất độn trơ, có tỉ trọng cao, rẻ tiền, góp phần hạ giá
thành. Tuy nhiên, cũng có một số chất độn làm tăng một vài tính năng cơ lý, hóa học
như bột nhôm làm tăng độ bền, độ dẫn nhiệt, giảm co ngót; kẽm tăng tính chống ăn
mòn; chì tăng khả năng chống tia bức xạ,…
 Đối với chất bảo quản: là những chất thường có tính sát trùng, thêm vào với
lượng nhỏ nhằm ngăn cản hoạt động của vi sinh vật phá hủy màng keo.
 Đối với chất ổn định: Ngăn ngừa sự oxy hóa, sự phá hủy mối nối, bảo đảm màng
keo ít bị thay đổi theo thời gian.
1.1.5.3. Phủ quét keo
Tùy thuộc vào bản chất của keo dán, vật liệu nền, điều kiện dán mà ta lựa chọn
phương pháp gia công màng keo thích hợp.
- Có thể phủ keo bằng chổi, cọ, con lăn. Keo phải được phủ cho đều trên toàn bộ bề
mặt nền, tránh để lại các bọt khí, độ dày dao động trong khoảng 0,05 – 0,25 mm.
- Nhúng, tẩm.
- Phương pháp phun: phun không có không khí, phun bằng súng phun lửa, phun
tĩnh điện.
-Phương pháp rulo trục cán.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 8 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
a) Phương pháp dùng trục cán:
- Được dùng rộng rãi với quy mô sản xuất lớn.
- Có thể dùng cán 2 trục hoặc cán 3 trục.
- Phổ biến nhất là loại có 2 bể chứa keo, nền có thể được phủ keo đồng thời ở hai mặt.
Khi gia công keo một mặt thì chỉ cần 1 bể chứa keo.
- Đối với loại keo dung môi thì trục cán cần được làm nóng để dung môi bay hơi

nhanh.
b) Phương pháp phun.
- Phổ biến nhất là sử dụng súng phun. Súng được nối với bình chứa keo qua nắp và
chóp bình, có thể tháo nắp tự do.
+ Phương pháp phun thông thường: Dùng tay cầm báng súng, ngón tay ấn vào cò
súng làm cho khí nén đi ra, keo được hút lên từ ống dẫn trong bình chứa, qua vòi phun và
phun đều lên bề mặt vật liệu nền. Do sử dụng áp suất không khí để phun nên lượng keo
bay ra rất nhiều, làm lãng phí keo và ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân.
+ Phương pháp phun có không khí: Sử dụng thiết bị có áp suất không khí cao, keo
có độ nhớt tương đối cao, keo được phân tán thành những hạt rất nhỏ hay còn gọi là
“sương mù” đến bề mặt nền với tốc độ lớn, lượng keo phân tán ra bên ngoài không nhiều
nên giảm thiểu tổn thất hơn phương pháp phun thông thường.
+ Phun không có không khí: Còn gọi là phun thủy lực, với áp suất thủy lực khoảng
1000 – 2500 Psi. Thường dùng với chất lỏng có độ nhớt tương đối cao. Với áp suất thủy
lực nhất định, tốc độ phun càng thấp nếu độ nhớt càng cao.
+ Phương pháp phun lửa: Ưu điểm lớn nhất của phương pháp này là loại trừ được
dung môi, dùng keo dạng bột được làm nóng chảy khi nó đi qua ngọn lửa và tiếp xúc trên
bề mặt nền ở dạng nóng chảy.
+ Phương pháp phun tĩnh điện: Các hạt keo được phun vào trường tĩnh điện có
điện thế cao sẽ mang điện tích âm. Hạt keo sau đó di chuyển về phía vật liệu nền mang
điện tích dương (do nối với đất). Các hạt keo lưu lại trên nền với thời gian đủ để hình
thành kết dính với nền, dưới điều kiện độ ẩm không khí thấp.
1.1.5.4. Đóng rắn màng keo
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 9 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
- Đối với keo có dung môi, sau khi dán thường để ở nhiệt độ thường trong một thời
gian nhất định cho dung môi bay hơi.
- Sau đó đem đi sấy, tránh dung môi bay hơi quá nhiều để lại những lỗ trống làm
giảm độ bền mối dán. Mỗi loại keo có một chế độ đóng rắn nhất định: nhiệt độ, thời gian,

lực nén,…

Lưu ý

: nhiệt độ đóng rắn là nhiệt độ để dung môi bay hơi và màng keo đóng rắn.
 Nhiệt độ tăng thì khả năng khuếch tán tăng, sự hấp phụ keo lên bề mặt tăng,
các phản ứng đóng rắn xảy ra nhanh
Nhiệt độ quá cao làm keo đóng rắn nhanh gây nên ứng suất nội.
 Quá trình đóng rắn còn kèm theo sự co ngót (do ứng suất nội gây nên). Co
ngót và ứng suất nội phụ thuộc vào bản chất hóa học của keo cũng như kỹ thuật dán
 Các phương pháp gia nhiệt:
+ Dùng lò sấy, nồi hấp.
+ Gia nhiệt bằng trục cán.
+ Hơi quá nhiệt, hơi nước, tia tử ngoại, điện trở,
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 10 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
1.2. Nhựa Phenol Formaldehyde (PF).
[6]
1.2.1. Giới thiệu
- Phenol Formaldehyde là tên gọi chung cho các loại nhựa được tổng hợp từ các
nguyên liệu thuộc họ Phenol và Formaldehyde thông qua phản ứng trùng ngưng có mặt
chất xúc tác là axit hoặc bazơ.
- Nhựa phenol formaldehyde có 2 loại.
+ Novolac: Là nhựa phenol- formaldehyde được tổng hợp trong môi trường axit
(pH <7) với tỷ lệ P/F = 6/5 : 7/6, đây là nhựa nhiệt dẻo không có khả năng tự đóng rắn để
tạo thành mạng lưới không gian nếu không thêm chất đóng rắn. Khi đốt nóng, nó nóng
chảy và hòa tan được trong dung môi.
+ Rezolic là nhựa phenol – formaldehyde được tổng hợp trong môi trường bazơ
(pH > 7) với tỷ lệ P/F = 5/6 : 6/7. Đây là nhựa nhiệt rắn, có khả năng tự đóng rắn, hình

thành mạng lưới không gian, gồm 3 loại:
• Nhựa rezol: là nhựa chưa đóng rắn, có thể là chất lỏng hoặc chất rắn. Là một
hỗn hợp sản phẩm phân tử thấp mạch thẳng và nhánh, có thể tan được trong dung môi
hữu cơ đơn giản và có thể nóng chảy.
• Nhựa rezitol: là nhựa bắt đầu đóng rắn, nhưng có mật độ mạng lưới không
gian ít, có khả năng hòa tan trong một số dung môi như: xiclohexanol, phenol,
dioxan với điều kiện nhiệt độ sôi của dung môi đó > 100
0
C, lúc đó nối ngang vật lý bị
bẻ gãy.
• Nhựa rezit: là nhựa đóng rắn hoàn toàn tạo thành polymer có mạng lưới không
gian dày đặc, ở trạng thái không nóng chảy, không hòa tan trong bất kỳ dung môi nào.
Mạng lưới không gian tạo ra không những chỉ do liên kết hóa học (metylen) mà còn do
liên kết vật lý (liên kết hydro).
1.2.2. Nguyên liệu tổng hợp nhựa Phenol Formaldehyde
[1], [7], [8]
- Nguyên liệu chính để sản xuất phenol-formaldehyde là phenol, formaldehyde.
Ngoài phenol có thể dùng các nguyên liệu đi từ một số dẫn xuất của phenol như: Crezol,
xilenol, rezorsin. Còn các aldehyde ngoài formaldehyde thì furfurol là loại được sử dụng
nhiều nhất.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 11 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
1.2.2.1.Phenol
• Công thức phân tử: C
6
H
6
O
• Công thức cấu tạo:

• Tính chất vật lý:
Ở điều kiện thường, phenol tồn tại ở dạng tinh thể hình kim, không màu, tan ít trong
nước lạnh, tan vô hạn ở 66
0
C, tan tốt trong etanol, ete và acetone,… Trong quá trình bảo
quản, phenol thường bị chảy rữa và thẫm màu dần do hút ẩm và bị oxi hóa bởi oxi không
khí.
Phenol độc, có mùi đặc trưng, khi tiếp xúc với da sẽ gây bỏng. Các phenol thường là
chất rắn, có nhiệt độ sôi cao. Ở phenol cũng có kiên kết hidro liên phân tử giống như ở
ancol.
+ Tỷ trọng: d = 1,07 g/cm
3
+ Nhiệt độ nóng chảy: t
nc
= 43
0
C
+ Nhiệt độ sôi: t
s
= 182,2
0
C
• Tính chất hóa học:
+ Phản ứng thế ở vòng thơm: Tính chất hóa học của phenol cũng tương tự như
hợp chất thơm, phenol tham gia vào phản ứng thế S
E
nhưng do hiệu ứng liên hợp nên liên
kết OH phân cực mạnh. Phản ứng thế vào nhân thơm ở phenol dễ hơn ở benzen (điều
kiện êm dịu hơn, thế được đồng thời cả 3 nguyên tử H ở các vị trí ortho và para)
Br Br

+ 3Br
2
+ 3HBr
Br
+ Tính axit: phenol có lực axit mạnh hơn alcol (không những phản ứng được với
kim loại kiềm mà còn phản ứng được với NaOH) nhưng lại bị axit cacboxylic đẩy ra khỏi
phenolat.
C
6
H
5
OH + NaOH C
6
H
5
ONa + H
2
O
C
6
H
5
-ONa + CO
2
+ H
2
O C
6
H
5

OH + NaHCO
3
Những nhóm hút điện tử sẽ làm tăng tính axit của phenol và ngược lại những
nhóm đẩy điện tử sẽ làm giảm tính axit của phenol.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 12 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
OH
OH
OH
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
• Điều chế phenol:
Có hai phương pháp điều chế phenol:
- Phương pháp chủ yếu là điều chế phenol từ than đá: Khi cốc hóa than thu được
nhựa than đá, đem chưng nhựa này sẽ thu được các phân đoạn như: Dầu nhẹ (gồm chủ
yếu là các Hydrocacbon thơm), dầu trung (chứa phenol, crezol, xylenol, naphtalene) và
dầu nặng. Những phenol có nhiệt độ sôi cao thuộc phần nặng không dùng để sản xuất
nhựa phenol formaldehyde.
- Phương pháp tổng hợp: Hiện nay trong công nghiệp sử dụng 4 phương pháp
chính để sản xuất phenol
+ Phương pháp Benzosulfonat
Sunfo hóa benzen:
Trung hòa benzosunfoacid bằng cách đun nóng chảy nó với kiềm, phân giải
phenolat và chưng tách phenol:
C
6
H
5
OH NaHSO
3
C

6
H
5
SO
3
H NaOH
+
+
+ Phương pháp Clobenzen: Gồm các giai đoạn:
Clo hóa Benzen: C
6
H
6
+ Cl
2
bột Fe C
6
H
5
Cl + HCl
Xà phòng hóa Clobenzen bằng dung dịch NaOH 10% theo tỉ lệ 1 ÷ 1,25 với
điều kiện phản ứng:
C
6
H
5
Cl + NaOH C
6
H
5

OH + NaCl
+ Phương pháp Rauga: gồm các giai đoạn
Oxy hoá benzen có mặt HCl và không khí ở nhiệt độ cao 200
÷
300
o
C, có chất
xúc tác (CuO, Al
2
O
3
).
C
6
H
6
+ HCl + O
2
C
6
H
5
Cl + H
2
O
Thuỷ phân Clobenzen bằng nước ở 750
o
C có xúc tác CuO, Al
2
O

3
và dùng
chưng cất để tách phenol ra
C
6
H
5
Cl + H
2
O C
6
H
5
OH + HCl
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 13 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
C
6
H
6
H
2
SO
4
C
6
H
5
SO
3
H H

2
O
+
+
360
0
C, 315 at
HCl
CuO, Al
2
O
3
750
0
C
CuO, Al
2
O
3
200 ÷300
0
C
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
+ Phương pháp Cumen:
Oxy hoá izopropylbenzen bằng O
2
không khí trong môi trường nhũ tương
nước ở 85
0

C biến thành hydroperoxit cumen. Phân huỷ hydroperoxit cumen bằng H
2
SO
4
10% thành phenol và acetone.
Sau đó đem chưng tách phenol trong chân không.
* Phương pháp này được xem là kinh tế nhất hiện nay, vì có dùng khí
propylen (sản phẩm khí cracking dầu mỏ) và sản phẩm của phương pháp này là
phenol và acetone đều có ý nghĩa lớn trong công nghiệp.
1.2.2.2.Formaldehyde
• Công thức phân tử: CH
2
O
• Công thức cấu tạo: H-CHO
• Tính chất vật lý:
+Là chất khí có mùi hắc
+ Nhiệt độ sôi t
0
s
= -19,3
0
C
+ Nhiệt độ nóng chảy t
nc
= -117
0
C
+ Có tỷ trọng d
20
= 0,815, phân tử lượng M = 30 đvc.

• Tính chất hoá học:
- Formaldehyde có khả năng tự trùng hợp ở nhiệt độ thường tạo thành parafooc và
khi đun nóng thì parafooc lại phân hủy cho ra formaldehyde.
(n=3
÷
5)
- Do tính chất dễ trùng hợp ở nhiệt độ thường nên khi bảo quản formaldehyde người
ta thường cho vào 7÷12% rượu metylic. Formaldehyde dễ tan trong nước, trong nước nó
ở dạng hydrat hóa:
OHCHOHOHHCHO
22
−−→+
• Điều chế:
- Phương pháp 1: Oxy hoá rượu metylic (CH
3
OH)
CH
3
OH + 1/2 O
2
 →
÷
CXT
0
600400,
HCHO + H
2
O + 36,8 cal/mol
+ Xúc tác : Cu, Ag, oxit molipden.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 14 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi

n HCHO
(
CH
2
O)
n
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
+ Ngoài phản ứng trên đồng thời còn xảy ra các phản ứng
CH
3
OH + O
2
→ HCOOH + H
2
O
CH
3
OH + ½ O
2
→ CO
2
+ 2H
2
O
CH
3
OH CO + 2H
2
H

2
+ CH
3
OH → CH
4
+ H
2
O
HCHO CO + H
2
HCHO C + H
2
O
Người ta thường tiến hành oxi hóa CH
3
OH trong môi trường chân không.
- Phương pháp 2: Oxi hóa metan (CH
4
)
CH
4
+ O
2
 →
÷
2
0
NO,C600400
HCHO + H
2

O (phản ứng chính).
2CH
4
+ O
2
→ 2CH
2
OH
HCHO + 1/2 O
2
→ HCOOH
- Phương pháp 3: Oxy hoá etylen
Hỗn hợp khí chứa 75% thể tích etylen và 25% thể tích oxy đi qua hỗn hợp xúc
tác gồm đất sét nung tẩm H
3
PO
4
, t
0
=375
0
C.
1.2.3 Tổng hợp nhựa Phenol Formaldehyde
1.2.3.1. Quá trình phản ứng giữa phenol và formaldehyde để tạo thành nhựa Novolac
- Thường tỷ lệ mol giữa phenol : formaldehyde là 6:5 hoặc 7:6.
- Chất xúc tác là ion H
+
(axit thường dùng là HCl, có khi dùng H
2
SO

4
, CH
3
COOH,
axit oxalic…)
Monometylol phenol Dimetylol phenol
- Phản ứng tạo thành nhựa Novolac.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 15 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
→
←
→
←
→
←
(Phản ứng phụ)
-CH
2
-O -CH
2
HCHO-CH
2
-
OH
cbv
+
OH
CH
2
OH
CH

2
OH
HCHO
Hoặc
OH
CH
2
OH
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
-
Công thức tổng quát của nhựa Novolac.
- Nhựa Novolac gồm các phân tử tạo nhánh là do sự kết hợp giữa các mạch ngắn
bằng cầu nối metylen ở vị trí octo và para. Phụ thuộc vào điều kiện điều chế mà nhựa
Novolac được phân biệt theo thành phần, theo đại lượng phân tử và độ phân nhánh theo
nhiệt độ nóng chảy, hàm lượng phenol tự do, độ nhớt của dung dịch.
- Nếu đun nóng nhựa Novolac và nhựa đi từ phenol có thay thế gốc alkyl ở vị trí
octo và para ở 200-280
0
C thì chúng có khả năng chuyển sang trạng thái không nóng chảy
không hoà tan, và nhóm hydroxyl của phenol tham gia vào việc tạo ra liên kết ete.
1.2.3.2. Quá trình phản ứng giữa phenol và formaldehyde để tạo thành nhựa Rezolic
- Tỷ lệ mol giữa phenol : formaldehyde là 6:7 hoặc 5:6
- Chất xúc tác là ion OH
-
(hay dùng NaOH, NH
4
OH, Ba(OH)
2
…)

NaOH là xúc tác mạnh, làm màu nhựa tối (nâu sẫm), tan trong nước, khó tách lớp,
tức là ở dạng nhũ tương trong nước. Đầu tiên tạo ra di, tri, mono metylol phenol. Các
mono, di, tri metylol phenol này tác dụng với nhau tạo nhựa rezolic, một phần phenol còn
lại không phản ứng, lượng này nếu quá nhiều sẽ làm giảm trọng lượng phân tử của sản
phẩm.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 16 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
OH
nCH
2
O
(n+1)
OH
OH OH
CH
2
CH
2
n
nH
2
O
OH
OH OH
CH
2
CH
2
n
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.

- Phản ứng tạo nhựa
- Nhựa
rezolic có metylol tự do ở vị trí para của phenol nên có khả năng đóng rắn ở nhiệt độ
thích hợp tạo thành mạng lưới không gian không nóng chảy, không hoà tan.
1.2.3.3 Quá trình đóng rắn nhựa PF
- Chất đóng rắn là Urotropin (C
6
H
12
N
4
): ở dạng tinh thể, không màu được sử dụng
làm chất đóng rắn cho nhựa Novolac.
- Phenol kết hợp với urotropin tạo nhựa Novolac trước rồi sau đó tạo rezol, rezitol,
rezit.
- Khi dùng urotropin làm chất đóng rắn nó thiết lập cầu nối –CH
2
– khâu mạch và
giải phóng khí NH
3
.
- CH
2
– O – CH
2
- - CH
2
- + HCHO
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 17 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
+

OH
cbv
OH
CH
2
OH
HCHO
OH
cbv
+
OH
CH
2
OH
2HCHO
OHCH
2
OH
cbv
+
OH
CH
2
OH
HCHO
Hoặc
OH
CH
2
OH

OH
CH
2
OH
OHCH
2
CH
2
OH
CH
2
OH
OH
CH
2
OH
CH
2
OH
OH
CH
2
OH
CH
2
OH
OH
HOCH
2
OH-

CH
2
- O - CH
2
CH
2
OH
OH
CH
2
OH
CH
2
OH
OH
CH
2
OH
n
2H
2
O
3HCHO
OH
cbv
+
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
(CH
2

)
6
N
4
+ 6H
2
O 6HCHO + 4NH
3
- Phản ứng khâu mạch.
Phản ứng khâu mạch rất quan trọng đối với nhựa nhiệt rắn. Khâu mạch được hiểu
như là quá trình thay đổi các đặc tính của nhựa thông qua phản ứng hóa học. Các hiện
tượng sau có thể xảy ra trong quá trình đóng rắn: phản ứng hóa học, phát sinh nhiệt, bay
hơi, tăng độ nhớt, đông đặc dần, thủy tinh hóa (cứng), thoái biến (hóa mờ). Theo tiến
trình phản ứng thì độ nhớt nhựa tăng dần cho đến khi đông đặc. Tại thời điểm này vật
liệu sẽ chảy rất chậm bởi vì mạng lưới gel đã hình thành. Lúc này tồn tại hai pha: pha gel
và pha sol. Pha gel là phần được gel hoá, pha sol có thể được chiết ra bằng dung môi.
Lượng pha sol giảm dần theo tiến trình phản ứng. Vì vậy, nếu thời gian tổng hợp lâu thì
sự thuỷ tinh hoá xuất hiện.
- Trong nhựa đóng rắn còn lại một số nhóm metylol tự do, khi tiếp tục đun nóng ở
nhiệt độ cao trong thời gian lâu thì những nhóm này tác dụng với nhau tạo ra liên kết hoá
học mới.
1.2.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp nhựa PF
a. Cấu tạo hoá học của nguyên liệu
- Phụ thuộc vào cấu tạo hóa học mà nguyên liệu có độ định chức và khả năng phản
ứng khác nhau. Nhựa nhiệt rắn được điều chế từ các nguyên liệu chứa phenol có ba vị trí
hoạt động như phenol, m-Crezol, 1-3-5-Xylenol, và rezorsin. Còn các andehyde thì chỉ có
formaldehyde và furfurol là tạo nhựa nhiệt rắn.
- Nhựa nhiệt dẻo có thể điều chế từ các nguyên liệu chứa phenol có hai vị trí hoạt
động như o và p-Crezol, 1-2-3-Xylenol hay 1-2-5-Xylenol và 1-3-4-Xylenol. Do chỉ có
hai vị trí hoạt động tức là nhóm metyl không làm hoạt hóa các nguyên tử hydro bên cạnh

nhân thơm nên không có khả năng tạo nhựa nhiệt dẻo.
- Các nhóm hydroxyl của phenol không tham gia phản ứng đa tụ.
b. Tỷ lệ mol giữa Phenol (P) và Formaldehyde (F)
- Nếu tỷ lệ mol P:F là 1:1 thì chủ yếu tạo ra các o và p-mono metylol Phenol. Các
rượu này tiếp tục đa tụ tạo thành nhựa nhiệt dẻo.
- Nếu tỷ lệ mol P:F là 1:2 hoặc cao hơn thì chúng chủ yếu tạo ra các đi và tri
metylol phenol, chúng tiếp tục trùng ngưng tạo thành nhựa PF nhiệt rắn.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 18 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
c. Độ pH của môi trường
- Độ pH của môi trường quyết định đến quá trình phản ứng. Nếu phản ứng tiến hành
trong môi trường axit (pH<7) thì các rượu phenol tạo thành từ phenol và formaldehyde
không bền, nó nhanh chóng ngưng tụ với nhau hoặc với phenol (đặc biệt là khi đun nóng)
để tạo nhựa PF nhiệt dẻo.
- Nếu tiến hành trùng ngưng trong môi trường bazơ (pH>7) thì các rượu phenol rất
bền. Các dimetylol, trimetylol này tiếp tục trùng ngưng với nhau hoặc với phenol để tạo
ra polymer nhiệt rắn.
- Với tỷ lệ khác nhau giữa phenol và formaldehyde nhưng ở trong môi trường kiềm
thì chỉ tạo ra nhựa nhiệt rắn, nếu không đủ andehyde thì phần phenol dư sẽ ở trong nhựa
dưới dạng phenoltự do.
d. Ảnh hưởng của chất xúc tác
- Xúc tác là axit: Sản phẩm tạo thành là nhựa nhiệt dẻo, không có khả năng tự đóng
rắn tạo ra mạng lưới không gian để chuyển sang trạng thái không hòa tan, không nóng
chảy.
+ Xúc tác là axit hữu cơ (axit formic, axit oxalic…): Sản phẩm tạo thành có ưu
điểm là có màu sáng hơn so với khi dùng xúc tác là axit vô cơ. Nhưng khuyết điểm là
hoạt tính xúc tác thấp.
+ Xúc tác là axit vô cơ: Hoạt tính xúc tác cao nhưng sản phẩm tạo thành có màu tối
hơn khi dùng xúc tác là axit hữu cơ.

- Xúc tác là bazơ: Sản phẩm tạo thành là nhựa Rezolic.
+ Nếu là kiềm mạnh (NaOH, KOH) thì lượng HCHO tham gia vào phản ứng nhiều
hơn, vận tốc phản ứng lớn, sản phẩm tạo ra tối màu và có khả năng tan trong nước vì
hydro linh động trong nhóm OH của phenol có tính axit yếu. Trong NaOH sẽ tạo ra
muối có liên kết –ONa phân cực mạnh nên tan trong môi trường nước.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 19 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
ONa
CH
2
n
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
+ Xúc tác là Ba(OH)
2
thì vận tốc phản ứng không lớn, dễ khống chế quá trình, sản
phẩm tạo thành có màu vàng sáng.
+ Xúc tác là NH
4
OH thì sản phẩm có màu vàng sáng và tham gia phản ứng ở nhiệt
độ cao.
+ Với xúc tác là NH
4
OH, Ba(OH)
2
sẽ tạo ra sản phẩm tan trong cồn vì hydro linh
động trong nhóm OH của phenol có tính axit yếu và trong môi trường NH
4
OH tạo ra
muối có liên kết –ONH
4

phân cực yếu nên chỉ tan trong môi trường phân cực yếu.
1.2.4 Các tính chất và ứng dụng của nhựa Phelnol formaldehyde (PF)
1.2.4.1. Tính chất của nhựa phenol-formaldehyde
* Nhựa PF có các tính chất nổi bật như:
- Tính ổn định nhiệt tốt: Chịu được nhiệt độ cao, khi đã đóng rắn thì sản phẩm cứng,
ổn định kích thước ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt. Vì thế nhựa PF được sử dụng để
sản xuất các sản phẩm chịu nhiệt, chịu mài mòn.
- Khả năng liên kết cao: Nhựa Rezolic liên kết phù hợp với các chất độn hữu cơ, vô
cơ tạo ra các loại vật liệu lý tưởng. Do đó, nhựa dễ dàng thấm sâu vào cấu trúc của các
chất nền và khi đã đóng rắn nó có các đặc tính bền cơ, nhiệt, hóa lớn hơn nhiều.
- Mức độ phát sinh khí thải và chất độc trong quá trình sản xuất thấp nên an toàn
trong vận chuyển, sản phẩm có khả năng chống cháy cao, đặc biệt là với các chất độn vô
cơ, khi cháy ít sinh khói và chất độc
- Hàm lượng cacbon cao: Trong điều kiện oxy hóa ở nhiệt độ cao hơn điểm phân
hủy, nhựa phenolic cho hàm lượng cacbon cao. Bên cạnh đó, nhựa Phenolic tạo ra
cacbon có cấu trúc như cacbon thủy tinh. Vì thế nó hay được ứng dụng làm vật liệu
composite.
* Tính chất của nhựa Rezolic:
- Ưu điểm: Có độ nhớt thấp, thấm ướt tốt các thớ sợi. Khi được tạo polymer mạng
lưới thì có tính ổn định nhiệt cao, có khả năng chịu được hóa chất và chống lão hóa cao.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 20 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
ONH
4
CH
2
n
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
- Nhược điểm: Giòn, không thể tái sinh, không thể dùng để gia công các sản phẩm
bằng phương pháp đúc liên tục. Nhựa Rezolic có nhiều nhóm metylol tự do, nó có thể

phản ứng với nhau dưới tác dụng của nhiệt để tự trùng ngưng hoặc phản ứng với các
thành phần khác. Do vậy, nhựa Rezolic khó đóng bao và bảo quản. Nhựa Rezolic thu
được có công thức như sau:
OH OH
H OH
m n
- Nhựa Rezolic là một hỗn hợp sản phẩm phân tử thẳng và nhánh, trọng lượng phân
tử thay đổi từ 400 – 1000, tỷ trọng 1,25 – 1,27. Nhựa Rezolic có màu vàng sáng đến hồng
phụ thuộc vào chất xúc tác, nếu là xúc tác amoniac và các amin hữu cơ thì nhựa có màu
vàng, với xúc tác là NaOH thì nhựa có màu hồng, với xúc tác là Ba(OH)
2
thì nhựa có màu
vàng sáng. Trong thời gian bảo quản, nhựa Rezolic dần dần chuyển sang trạng thái không
nóng chảy và không hòa tan, khi đun nóng (>120
0
C) thì đóng rắn rất nhanh.
1.2.4.2 Ứng dụng nhựa phenol-formaldehyde:
- Nhựa rezolic lỏng (không có nước) ứng dụng rộng rãi để tẩm vải, sợi, dùng làm
bột ép, dùng làm vật liệu ép tầng, keo dán và sơn.
+ Bột ép: vật liệu ép dạng bột là hỗn hợp cấu tử phức tạp chủ yếu từ nhựa novolac
và rezolic. Bột ép dùng làm dụng cụ kỹ thuật và sinh hoạt, dùng làm vật liệu cách điện,
chịu tác dụng của dòng điện 2Kv ở t
0
=200
0
C.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 21 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
CH
2
CH

2
OH
CH
2
OH
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
Hình 1: Tấm cách điện Hình 2: Tấm chịu va đập, chịu nước 100%.
+ Vật liệu ép tầng (Tectolit) là chất dẻo lớp, được chế tạo từ những tấm vải có
tẩm nhựa rezolic, vải dùng có thể là vải thủy tinh, vải dệt chéo, vải tổng hợp. Tectolic có
độ bền nén, va đập cao nhưng kém bền nước, chịu xăng dầu tốt nên dùng trong công
nghiệp chế tạo máy.
+ Keo dán và sơn: Nhựa phenol - formaldehyde có ý nghĩa quan trọng dùng để
sản xuất keo dán và sơn. Ngoài nhựa và rượu còn thêm 5
÷
10% colophan vào sơn.
Hình 3: Nhựa phenol - formaldehyde thương phẩm
+ Sản phẩm đúc:
Hình 4: Sản phẩm đúc
* Ứng dụng nhựa phenol-formaldehyde để làm keo dán:
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 22 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
Nhựa phenol-formaldehyde có ứng dụng rất quan trọng trong việc dùng để dán các vật
liệu gỗ, kim loại, chất dẻo, thủy tinh, sành sứ
Hình 5:Ván ép cốt pha.
- Nhựa rezolic tan trong cồn có thể đóng rắn ở nhiệt độ thường nhờ axit mạnh hay
cung cấp thêm chất đóng rắn hoặc đóng rắn bằng cách đun nóng ở t
0
> 120

0
C
- Keo phenol-formaldehyde có tính kết dính cao chịu được ẩm và các loại nấm.
Song có nhược điểm là màng keo dán giòn, độ bền của mối dán vào gỗ bị giảm do tác
dụng của xúc tác axit lên xenlulo. Do đó gần đây đã phối trộn phenol-formaldehyde với
các loại polyme nhiệt dẻo.
1.2.4.3. Biến tính nhựa phenol-formaldehyde
[5]
- Nhựa phenol formaldehyde biến tính khắc phục được tính giòn của keo và mở
rộng ứng dụng sang các lĩnh vực khác, đặc biệt là các kết cấu chịu lực.
* Keo Cacbonic-phenolformaldehyde
- Được sản xuất từ dung dịch nhựa phenol và urê-formaldehyde và chất xúc tác rắn,
để giảm độ co rút người ta cho thêm phụ gia xenlulozơ.
Nhựa ure-formaldehyde: 56 phần khối lượng
Nhựa phenol-formaldehyde: 35 phần khối lượng
Este etylic của axit oxalic: 5 phần khối lượng
Bột gỗ: 5 phần khối lượng
Keo chứa 30
÷
50% nước
* Keo polivinyl butylat - phenol formaldehyde
- Keo này là dung dịch của nhựa rezolic tan trong cồn và polivinyl butylat, nó có
tính kết dính rất cao với kim loại và phi kim loại, có lẽ vì chứa nhóm hydroxyl với số
lượng tối ưu. Tăng tỷ lệ nhựa rezol, tính chịu nhiệt của keo cao nhưng tính đàn hồi giảm.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 23 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
Keo dán những tấm nhôm, đồng, thép có thể chịu được gia công cơ học: khoan, tiện,
phay… mà mối dán không bị phân huỷ.
- Keo ở dạng lỏng, có màu trong suốt hay mờ đục từ vàng sang đỏ.

* Keo phenol-cao su
Keo phenol - cao su được điều chế bằng cách trộn nhựa phenol-formaldehyde với
cao su tổng hợp (acrylonitril, clopren ). Do tương tác giữa nhựa và cao su sẽ tạo thành
sản phẩm đàn hồi, chịu nhiệt, có tính kết dính tốt. Chúng có thể đóng rắn bằng các chất
đóng rắn thông thường của nhựa PF cũng như các chất lưu hoá khác của cao su. Chúng
được sử dụng nhiều để dán các tấm cách nhiệt, cách âm trong ôtô, máy bay, công trình
xây dựng, dán da, kết cấu bằng kim loại
* Keo phenol formaldehyde và epoxy
- Được sản xuất bằng cách phối hợp epoxy với phenolformaldehyde, loại keo phối
trộn này mang lại nhiều tính năng ưu việt hơn, khắc phục hầu hết các nhược điểm của
nhựa PF. Nhựa phenolformaldehyde tác dụng với nhựa epoxy làm xuất hiện các liên kết
este. Nhựa đóng rắn có cấu tạo mạng lưới không gian dày đặc và chịu nhiệt rất tốt.
Phối liệu của loại nhựa này
Nhựa rezolic: 100 phần khối lượng
Nhựa epoxy: 20 phần khối lượng
Urotropin: 4 phần khối lượng
- Dùng dung môi metyletylketon để hòa tan nhựa, gia nhiệt cho hỗn hợp đóng rắn ở
160
0
C, trong thời gian 30 phút, đem thử các kết cấu dán 230
0
C và 315
0
C thấy rằng keo có
các thông số về bền trượt rất tốt.
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 24 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tổng hợp keo phenol formaldehyde – Rezolic tan trong
cồn đến độ bền mối dán gỗ, thủy tinh, kim loại trong môi trường nước máy và nước biển.
CHƯƠNG 2: NHỮNG NGHIÊN CỨU THỰCNGHIỆM
2.1. Nội dung nghiên cứu

Quá trình nghiên cứu được thực hiện theo sơ đồ sau:
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Tú Trang 25 GVHD: ThS. Mai Thị Phương Chi
Phenol
NH
4
OH
Formalin
Tổng hợp ở các thời gian khác nhau: 40, 45, 50, 55, 60 phút
Gia công mối dán trên vật liệu nền gỗ
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian tổng hợp nhựa đến
độ bền kéo của mẫu
Khảo sát ảnh hưởng của loại vật liệu nền - gỗ, kim loại, thủy
tinh - đến độ bền kéo của mối dán
Thời gian tổng
hợp tối ưu
Khảo sát độ bền mẫu trong môi trường: nước máy, nước biển.
Vật liệu nền
thích hợp
Kết luận
Gia công mối dán trên vật liệu nền gỗ, kim loại, thuỷ tinh