thiết kế phân xưởng sản xuất keo phenol formaldehyt tan trong nước

Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
LỜI GIỚI THIỆU
Từ lâu, con người đã biết dùng các loại vật liệu từ thiên nhiên để phục vụ cho
những nhu cầu sinh hoạt của mình… Khoa h)c công nghệ ng+y c+ng phát triển,nhu
cầu sinh hoạt của con người ng+y c+ng cao.Đ0i h1i con người ta ph2i tìm các loại
vật liệu thay thế một cách hữu hiệu nh4m phục vụ cho nhu cầu sinh hoạy của con
người. Với sự phát triển chóng mặt của xã hội, các nguồn t+i nguyên củng dần cạn
kiệt, yêu cầu đặt ra l+ ph2i tìm loại vật liệu mới thay thế các loại vật liệu truyền
thống trước đây một cách có hiệu qu2. Dựa trên cơ sở l+ gi2i quyết yêu cầu bức
thiết đó ng+nh công nghệ vật liệu cao phân tử ra đời v+ nó nhanh chóng phát triển
đáp ứng được những nhu cầu rất đa dạng phục vụ cuộc sống con người .
Từ nửa sau thế kỹ XX ng+nh công nghệ hợp chất cao phân tử đã có bước
phát triển vượt bậc. S2n phẩm của nó xâm nhập v+o hầu hết các lỉnh vực của cuộc
sống củng như các ng+nh khoa h)c kỹ thuật khác nhau nhờ tính năng ưu việt v+ yếu
tố giá th+nh. Vật liệu cao phân tử có các tính năng ưu việt m+ các loại vật liệu khác
không thể so sánh được như: độ bền cơ h)c, độ đ+n hồi, kh2 năng cách âm, cách
nhiệt, cách điện tốt, nhẹ v+ để gia công…
Do vậy em thiết kế phân xưởng s2n xuất keo phenol-formaldehyt tan trong
cồn nh4m đáp ứng yêu cầu của việc sử dụng keo dán của nước ta hiện nay.
PHẦN I
LÝ THUYẾT CHUNG
CHƯƠNG I TỔNG QUAN
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 1
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
1.1 NGUYÊN LIỆU
Nguyên liệu chính để sản xuất phenol-formaldehyt là phenol, focmaldehyt.
Ngoài ra người ta đi từ một số dẫn xuất của phenol như: crezol, xilenol, rezolsin.

Còn các aldehyt thì ngoài formaldehyt người ta còn dùng furfurol là loại hay được
sử dụng nhiều nhất.
1.1.1. Phenol và các dẫn xuất của nó
1.1.1.1. Phenol
Công thức phân tử : C
6
H
5
OH
Công thức cấu tạo :
1.1.1.1.1. Các tính chất vật lý
Ở điều kiện thường phenol tồn tại ở dạng tinh thể hình kim, không màu, có
mùi hắc đặc trưng, để lâu trong không khí có màu hồng và biến thành màu nâu nhạt
do nó bị oxi hoá.
Tỷ trọng d =1,054 g/cm
3
Nhiệt độ nóng chảy t
nc
= 40,3
O
C
Nhiệt độ sôi t
s
=182,2
O
C .
Độ hoà tan trong 100g
OH
2
là 8,2g (ở 15

O
C) khi t
o
s
>65
0
C thì trộn lẫn với
H
2
O. Ở nhiệt độ thường, phenol ít tan trong H
2
O, phenol tan đến 27% trong H
2
O
tạo chất lỏng đồng nhất. Nhưng khi thêm H
2
O vào thì chất lỏng đó phân ra làm 2
lớp: lớp dưới gồm dung dịch H
2
O trong phenol, lớp trên gồm dung dịch phenol
trong H
2
O. Phenol dễ bị tách ra cùng với hơi H
2
O, phenol là chất hút ẩm. Do có khả
năng tạo liên kết hyđrô nên phenol có nhiệt độ sôi cao. Các hợp chất phenol khác
hầu như không tan trong nước. Phenol tan tốt trong rượu, ete, cloruaform, tan trong
benzen, ít tan trong dung dịch cacbonat kim loại kiềm .
Phenol bay hơi ở nhiệt độ thường, phenol dễ bốc hơi ngưng tụ nên dễ gây
nhiễm độc. Phenol là chất kích thích và ăn da, thường gây ra những vết loét bỏng

trên da, tiếp xúc lâu có hại đến hệ thần kinh khi bị bỏng do phenol gây ra có thể rửa
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 2
OH
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
bằng rượu. Nồng độ cho phép giới hạn của hơi phenol trong không khí là 0,005
mg/l.
Ngoài ứng dụng của phenol trong công nghiệp chất dẻo. Phần lớn là tổng
hợp nhựa phenol - focmaldehyt, phenol còn được dùng trong y dược: dùng làm chất
diệt trùng, khử trùng, chống nấm mốc rất hữu hiệu và có tác dụng giảm đau.
1.1.1.1.2.Tính chất hoá học của phenol
Phenol tham gia phản ứng đặc trưng là phản ứng thế S
E
. Dó hiệu ứng liên hợp
nên khả năng phản ứng của phenol rất mạnh, phenol biểu hiện tính acid.
a. Phản ứng thể hiện tính acid
C
6
H
5
OH + H
2
O → C
6
H
5
O
-

+ H
3
O
+
Những nhóm thế hút điện tử sẽ làm tăng tính acid của Phenol. Ngược lại,
những nhóm thế đẩy điện tử sẽ làm giảm tính acid của Phenol.
Phản ứng tạo muối Phenolat
C
6
H
5
OH + NaOH → C
6
H
5
ONa + H
2
O
Phản ứng tạo ête
C
6
H
5
ONa + RX → C
6
H
5
OR + NaX
Phản ứng tạo este (chuyển vị frisơ)
C

6
H
5
OH + C
6
H
5
COCl
 →
NaOH
C
6
H
5
-O-C-C
6
H
5
+HCl


Khi đun nóng este của Phenol với AlCl
3
sẽ xảy ra sự chuyển vị nhóm oxyl
đến vị trí Octo hoặc Para của nhân thơm, phản ứng này gọi là phản ứng chuyển vị
frisơ dùng để điều chế các hợp chất hydroxylxêtôn thơm.

SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 3

O
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
b. Phản ứng thế S
E

Trong phản ứng thế S
E
, nhóm thế OH là nhóm thế loại 1 nên nó định hướng
chủ yếu vào vị trí Octo và Para
• Phản ứng Nitro hóa

• Phản ứng sunfonic hoá

• Phản ứng Halogen hóa

OH
Br
Br
Br

SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 4
OH
NO
2
O
2
N NO

2
OH
HNO
3
loãng
HNO
3
đậm đặc
OH
NO
2
+
OH
NO
2
→
OH
SO
3
H
OH
H
2
SO
4
,20
0
C
H
2

SO
4
,100
0
C
→
OH
SO
3
H
OH
 →
)d(Br
2
2
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
• Phản ứng alkyl hóa Friden – Crap

• Phản ứng Axyl hóa Friden - Crap
Phản ứng các hợp chất Phenol có thể xảy ra trực tiếp cũng có thể xảy ra từng
bước tạo thành este rồi sau đó chuyển vị thành Frisơ.

• Phản ứng ghép các muối diazoni

• Phản ứng Raimơ - Timan
Đây là phản ứng dùng để điều chế các alđêhyd của các hợp chất thơm có
chứa nhóm -OH.

SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy

Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 5
OH
H
3
C - C - CH
3
+
HCl
OH
 →
)d(Br
2
2
+
-
-
CH
3
CH
3
H
3
C - C - Cl
CH
3
OH
 →
3
AlCl

+
2RCOCl
2
OH
COR
+
OH
COR
+
H
Cl
2HCl
OH
→
+
N≡N
+
-
R
OH
-
- N=N -
R
Dd NaOH
+
 →
HCl
OH

CHO
OH
CHO
3
CHCl
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
c. Phản ứng với formaldehyd
• Phản ứng konbe
Dùng để điều chế O-hyđroxylbenzoic acid
+
+
Na
d.Các phương pháp điều chế :
Phenol được tách ra các sản phẩm chế biến nhiên liệu ở nhiệt độ cao, ngoài
ra có thể tổng hợp theo một số phương pháp .
• Đi từ các sản phẩm chế biến nhiên líệu rắn chưng cất nhựa than đá
ở170 240oC để thu phenol thô (dầu trung) dung dịch phenol sau khi loại
naphtalen, cho tác dụng với NaOH thu được phenolat. Tách loại các chất không tác
dụng với NaOH có trong dung dịch. Sau đó cho khí CO2 dư vào để chuyển
phenolat thành phenol tự do và chưng cất lấy phenol. Phenol từ công nghiệp cốc
hóa, mặc dù ngành công nghiệp này rất phát triển, nhưng cũng không thoả mãn
được nhu cầu của công nghiệp chất dẻo. Vì vậy các phương pháp tổng hợp đóng vai
trò rất lớn trong công nghiệp có 4 phương pháp sản xuất phenol :
• Phương pháp benzensulfonat : (Phương pháp kiềm nóng chảy)
Sunfo hoá benzen:
C
6
H

6
+ HO-SO
3
H C
6
H
5
SO
3
H + H
2
O
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 6
OH
→
XT
+
OH
-
CH
2
OH
OH
CH
2
HCHO
+
OH

, XT
OH
ONa
+
OH
-
COONa
O = C = O
=Ä===OO
7at
125
0
C
OH
-
COOH
H
+
OH
-
COONa
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Trung hoà bằng dung dịch NaOH sẽ thu được Natribenzen sunfonat nóng
chảy 100 phần) với NaOH (75 phần ) đến khi cả khối trở thành chảy lỏng, lọc sunfit
không hoà tan, phenol được tách ra dưới dạng một chất dầu, được gạn lắng và
chưng cất.
C
6
H

5
SO
3
H + NaOH C
6
H
5
OH + Na
2
SO
3
Phương pháp này gồm nhiều giai đoạn, tiêu tốn nhiều NaOH, H
2
SO
4
và hiệu
suất thấp.
• Phương pháp clobenzen : Gồm các giai đoạn
Clo hoá benzen tạo thành clobenzen (phenol clorua ) sau đó xà phòng hoá
Clobenzen bằng dung dịch NaOH 10% theo tỉ lệ 1:1,25.
C
6
H
5
Cl + NaOH C
6
H
5
OH + NaCl
• Phương pháp Rauga: gồm các giai đoạn

Clo oxy hoá benzen bằng HCl và không khí ở nhiệt độ cao 200
÷
300
o
C, có
chất xúc tác (CuO, Al
2
O
3
). 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
6
+ HCl +1/2O
2
C
6
H
5
Cl + H
2
O

C
6
H
5
Cl + H
2
O C
6
H
5
OH + HCl
• Phương pháp Cumen :
Giai đoạn điều chế izopropylbenzen: bằng cách cho benzen và propyl được
ngưng tụ bởi boflorua. Oxy hoá nó bằng O
2
không khí trong môi trường nhũ tương
nước ở 85
o
C biến thành hydroperoxit cumen.
CH
3
CH
3
- CH - CH
3
+ O
2

C85
0

XT
→
C
6
H
5
-C-OOH


Phân huỷ hydroperoxit cumen bằng H
2
SO
4
10% thành phenol và aceton.
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 7
360
o
C,315at
HCl
CuO,Al
2
O
3
750
O
C
CuO,Al
2

O
3
200 ÷300
0
C
333300
o
C

C
6
H
5


CH
3
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Sau đó đem chưng tách phenol trong chân không.
CH
3
C
6
H
5
- C -OOH
 →
+
H,HO

C
6
H
5
OH + CH
3
- C - CH
3
CH
3
O
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
aceton đều có ý nghĩa lớn trong công nghiệp .
1.1.1.2. Các dẫn xuất của phenol
1.1.1.2.1.Crezol
a.Công thức :
Công thức phân tử: C
6
H
4
(CH
3
)OH
Công thức cấu tạo: Có 3 công thức cấu tạo:

b. Tính chất
Crezol kỹ thuật (tricrezol) là hỗn hợp 3 đồng phân trong đó m - crezol (37
49%), o - crezol (35%), p-crezol (25%).
Tri-crezol là chất lỏng nhớt có màu sẫm, được tách ra ở 185

÷
210
o
C, từ các
sản phẩm xử lý nhiệt của than đá, đá dầu, than nâu và gỗ.
Tỉ trọng d=1,03 1,05g/cm
3
Tan trong nước yếu hơn so với phenol, ngay cả nước nóng, nhưng tan tốt
trong các dung dịch kiềm, rượu và ête.
Tricrezol độc như phenol .

SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 8
100
0
c
CH
3
OH
o-Crezol
CH
3
OH
m -Crezol
CH
3
OH
p -Crezol
Đồ án tốt nghiệp

Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Tính chất của ba đồng phân được cho ở bảng sau:
Đồng phân Trọng lượng
riêng (g/cm
3
)
T
0
nóng chảy
(
o
C)
T
0
sôi (
o
C) Tham gia phản
ứng
o- crezol 1,0415 30,8 109,9 Tạo nhựa nhiệt
dẻo
m-crezol 1,0341 11,9 202,2 Tạo nhựa nhiệt
rắn
p-crezol 1,034 34,8 202,1 Tạo nhựa nhiệt
dẻo
Tricrezol nhận được từ dầu trung của nhựa than đá. Phân crezol ra các đồng
phân rất khó do nhiệt độ của chúng gần nhau.
c. Xilenol
* Công thức
Công thức phân tử : (CH
3

)
2
C
6
H
3
OH.
Công thức cấu tạo: có các đồng phân sau:
* Tính chất :
Xilenol là chất lỏng nhớt, màu sẫm, có mùi khó chịu, sôi trong giới hạn nhiệt
độ từ 210
÷
225
o
C, trọng lượng riêng d =1,035
÷
1,04 g/cm
3
, hoà tan trong dung
dịch kiềm 10%.
Xilenol có 6 đồng phân trong đó 1,3,5- xilenol có khả năng tạo nhựa nhiệt
rắn khi tác dụng với focmaldehyt còn các đồng phân khác tạo nhựa nhiệt dẻo .
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 9
OH OH
1,3,4-xilenol
CH
3
1,3,5-xilenol

H
3
C
CH
3
CH
3
CH
3
1,2,3-xilenol
1,2,6 - xilenol1,2,5-xilenol
CH
3
H
H
3
OH
CH
3
OH
1,2,4-xilenol
CH
3
OH
H
3
C
CH
3
OH

H
3
CCH
3
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Tính chất của các đồng phân xilenol cho ở bảng sau:
Xilenol
Nhiệt độ
nóng chảy
(
0
C)
Nhiệt độ
sôi (
o
C) Xilenol
Nhiệt độ
nóng chảy
(
o
C)
Nhiệt độ sôi
(
o
C)
1,2,3-
Xilenol
75 218 1,2,6- xilenol 49 203
1,2,4-Xilenol 26 211,5 1,3,4-xilenol 62,5 225

1,2,5-Xilenol 74,5 231,5 1,3,5-Xilenol 68 219,5
* Điều chế xilenol :
Sau khi tách phenol và crezol thì xilenol là chất được tách ra ở nhiệt độ sôi
cao của dầu trung .
1.1.1.3.Rezorsin (m-đihydroxylbenzen).
1.1.1.3.1.Công thức
Công thức phân tử: C
6
H
4
(OH)
2
Công thức cấu tạo:
1.1.1.3.2.Tính chất
Rezorsin là chất kết tinh có mùi đặc trưng yếu
Nóng chảy ở nhiệt độ 110
o
C và sôi ở 276,5
o
C
Có tỷ trọng d = 1,285 g/cm
3
.
Có thể tham gia phản ứng ở nhiệt độ thấp do H ở vị trí octo và para mạnh
hơn phenol rất nhiều. Khi có tác dụng của ánh sáng và không khí ẩm thì Rezorsin
biến thành màu đỏ.
Rezorsin tan tốt trong nước, mêtanol, êtanol, ête, glyxêrin, hầu như không
tan trong benzen, clorofooc và đisunfua cacbon .
Rezorsin là loại acid rất yếu (hằng số ion hoá ở 18
o

C là 3,6.10
-10
).
1.1.1.3.3.Điều chế Rezorsin:
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 10
OH
OH
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Trong công nghiệp, người ta điều chế rezorsin bằng nhiều phương pháp
sunfua hoá benzen đến m-disunfonicacid, trung hoà bằng cách cho nóng chảy với
NaOH .
Tách rezorsin từ dung dịch bằng cách oxy hoá rồi dùng chưng chân không
hoặc kết tinh để làm sạch sản phẩm.
1.1.2. Các aldehyt
1.1.2.1.Formaldehyt
Công thức phân tử: CH
2
O
Công thức cấu tạo:
CHOH
−
1.1.2.1.1. Tính chất :
1.1.2.1.2. Tính chất vật lý :
Formaldehyt là chất khí có mùi hắc
Nhiệt độ sôi t= -21
0
C

Nhiệt độ nóng chảy t
nc
= -92
0
C
Có tỷ trọng d
-20
= 0,815 g/cm
3
, phân tử lượng m = 30 đvc .
Formaldehyt ở dạng khí tự trùng hợp ở nhiệt độ 90
0
C có một lượng nhỏ HCl,
florua, và clorua thiếc thì trùng hợp rất nhanh tạo thành bột trắng nóng chảy cao (ở
164
÷
172
0
C) gọi là para formaldehyt, para formaldehyt hay parafooc là polime
mạch thẳng (CH
2
O)
n
với mắc xích cơ bản là oxymetylen là polime vô định hình .
Formaldehyt trong nước gọi là focmalin và tồn tại cả hai dạng:
CH
2
O+H
2
O HOCH

2
OH(metylen gluco)
Focmalin chứa 33
÷
40% thể tích formaldehyt, hay 30
÷
37 % tính theo trọng
lượng.
Focmalin có mùi đặc trưng, kích thích niêm mạc, tiếp xúc lâu gây chảy nước
mắt. Nồng độ cho phép 0,001mg/l .
1.1.2.1.3. Tính chất hoá học :
- Phản ứng cộng hợp nucleofin của các hợp chất aldehyt.
Giai đoạn 1: cộng tác nhân mang điện tích âm vào nguyên tử cacbon, giai
đoạn này xảy ra chậm .
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 11
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Giai đoạn 2: bền hoá sản phẩm bằng cách cộng vào phần mang điện tích
dương, giai đoạn này xảy ra nhanh chóng .
R R X R X

+
δ
C

−
δ
O

+Y
+
δ
X
C C
R R O R OY
• Phản ứng oxy hoá
R CHO
224
43
CrK,KMnO
OHNH/AgNO
R COOH
• Phản ứng khử:
Khử thành alcol:
H C= O CH
3
OH
Khử thành hydrocacbon
HCHO
dungdich
HClHgZn ),(
CH
4

- Phản ứng Grinha:

−
OH,HOH
HCHO +RMgX RCH

2
OMg RCH
2
OH
- Phản ứng tạo hợp chất cyanhydrin :
OH
HCHO +CN
-
H - CH - CN
- Phản ứng cộng đisunfat natri:
H OH
H- C-CN +NaHSO
3
H-CH-SO
3
Na

H
1.1.2.1.4. Điều chế :
- Phương pháp1: 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
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 12
Y
+
H
2
,N
i
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Xúc tác : Cu, Ag, Oxit molipden.
Ngoài phản ứng trên đồng thời còn xảy ra các phản ứng
CH
3
OH + O
2
→ HCOOH + H
2
O
CH
3
OH + 1/2O
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 mêtan (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 85% thể tích etylen và 30% thể tích oxy đi qua hỗn hợp
xúc tác gồm đất sét nung tẩm H
3
PO
4
, t
0

=375
0
C
1.1.2.2. Urotropin ( hexametylen tetramin )
1.1.2.2.1.Công thức :
Công thức phân tử: (CH
2
)
6
N
4
Công thức cấu tạo :
1.1.2.2.2. Tính chất :
Ở dạng tinh khiết, urotropin là bột trắng không mùi có tính bazơ yếu. Hoà
tan tốt trong nước, clorofooc, sunfua cacbon và acid yếu nhưng trong rượu thì nó
khó tan và không tan trong ete.
1.1.2.2.3.Điều chế:
Trong công nghiệp, ngưng tự formaldehyt với NH
3
:
6CH
2
O + 4NH
3
(CH
2
)
6
N
4

+ 6H
2
O
Thường sử dụng làm chất đóng rắn cho nhựa novolac (nhiệt dẻo).
1.1.2.3.Furfurol
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 13
→
←
→
←
→
←
Phản ứng phụ
N
N
N

N
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
1.1.2.3.1.Công thức:
Công thức phân tử : C
5
H
4
O
2
Công thức cấu tạo:

1.1.2.3.2.Tính chất:
Furfurol là chất lỏng không màu có mùi dễ chịu, bị biến màu trong không khí
Tỷ trọng ở 20
0
C là d = 1,1598 g/cm
3
.
Nhiệt độ đóng rắn t
0
đr
= -36,5
0
C
Nhiệt độ sôi t
0
s
=161,7
0
C
Furfurol tan tốt trong rượu, acêton, ete, và có thể chưng cất bằng hơi nước
trực tiếp, có độ hoà trong nước ở 13
0
C là 9%.
Furfurol thuộc loại nhóm aldehyt dị vòng và có khả năng tham gia phản ứng
cao, tham gia phản ứng tự trùng ngưng (nhựa hoá ) tạo sản phẩm có mật độ không
gian lớn, sản phẩm bền nhiệt, tính chất cơ lý tốt.
Để ổn định người ta thường cho hydroquinol vào.
1.1.2.3.3.Điều chế :
Điều chế furfurol bằng phương pháp thuỷ phân các phế phẩm từ nông nghiệp

như rơm rạ, lõi ngô, dưới áp suất và nhiệt độ lớn ở 100
0
C.
Ngoài ra , còn nhận được khi thuỷ phân gỗ hay than nâu.
1.2. PHÂN LOẠI NHỰA PHENOL - FORMALDEHYT:
Phenol - formaldehyt có 2 loại :
1.2.1. Novolac: là nhựa Phenol - formaldehyt nhiệt dẻo, không có khả năng
tự đóng rắn tạo thành polime mạng lưới không gian.
1.2.2 Rezolic : là nhựa Phenol - formaldehyt nhiệt rắn có khả năng tự đóng
rắn tạo mạng lưới không gian gồm 3 loại :
1.2.2.1 Nhựa rezol : là nhựa chưa đóng rắn, nó là một hỗn hợp sản phẩm
phân tử thấp mạch thẳng và nhánh.
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 14

CH C- CHO

O
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
1.2.2.2 Nhựa Rezitol : là nhựa bắt đầu đóng rắn nhưng có mật độ mạng lưới
không gian ít. Có thể tan hoàn toàn trong một số dung môi như : xiclohexanol,
phênol, dioxan với điều kiện nhiệt độ của các dung dịch đó >100 , lúc đó nối
ngang bị gãy.
1.2.2.3 Nhựa rezit : Nhựa đã đóng rắn hoàn toàn tạo thành polime 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 lý học (liên kết H ).
1.3. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC TẠO NHỰA VÀ TÍNH

CHẤT SẢN PHẨM
Phản ứng phenol với aldehyt là phản ứng trùng ngưng. Đặc tính từng bậc của
nó giúp ta tách ra và nghiên cứu các sản phẩm ban đầu tương đối ổn định. Người ta
nhận định được rằng các yếu tố ảnh hưởng đến việc tạo thành nhựa và các tính chất
của nhựa là cấu tạo hoá học của nguyên liệu, tỷ lệ mol giữa phenol và aldehy, độ
pH của môi trường phản ứng,
1.3.1.Cấu tạo hoá học của nguyên liệu :
Phụ thuộc vào cấu tạo hoá học của nguyên liệu mà khả năng phản ứng khác
nhau
Phenol có độ chức khác nhau được giải thích bởi cấu trúc vị trí hoạt động
của các nhóm thế. Phenol đơn chức gồm : phenol, m - crezol và 1,3,5 m - xilenol,
rezorsin và có 3 vị trí hoạt động là nguyên liệu để điều chế tạo nhựa nhiệt rắn.
Còn phenol có 2 chức như o - crezol, p - crezo;1,2,3; 1,2,5 và 1,3,4-xilenol
dùng để điều chế tạo nhựa nhiệt dẻo. Các xilenol khác (1,2,6 và 1,2,4 - xilenol) là
loại đa chức
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 15
OH
Phenol
CH
3
OH
m-Crezol
OH
1,3,5-xilenol
H
3
C
OH

rezolsin
∗∗
∗
∗∗
∗
CH
3
∗∗
∗
∗∗
∗
OH
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Các nhóm chức hydroxyl của phenol không tham gia phản ứng đa tụ. Chỉ có
formaldehyt và furfurol mới có khả năng tạo nhựa không nóng chảy, không hoà tan
với phenol có 3 vị trí hoạt động. Còn những Aldehyt khác như : acetaldehyt, aldehyt
butyric do chiều đi phân tử lớn hơn, có hoạt tính kém hơn nên không có khả
năng tạo nhựa có cấu trúc không gian.
1.3.2. Tỷ lệ mol giữa phenol:formaldehyt
Sản phẩm ngưng tụ ban đầu phụ thuộc vào tỷ lệ mol giữa phenol và
formaldehyt. Ta cần khống chế tỷ lệ này sao cho các sản phẩm ban đầu của phản
ứng tách ra được và có những nét đặc trưng .
+ Nếu tỷ lệ mol giữa phenol:formaldehyt là 1:1
Ở giai đoạn của phản ứng chủ yếu tạo thành nhựa o và p, m - oxybenzoic
trong đó o- oxybenzoic chiếm đa số.
Rượu monoxybenzilic có một nhóm metylol có khả năng tham gia phản ứng
với phenol và giữa chúng với nhau. Khi phản ứng với phenol tạo thành các đồng
phân dioxidiphenyl metan
Trong trường hợp tạo nhựa nhiệt dẻo có cấu trúc thẳng gọi là nhựa

xaliheninic
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 16
OH
cbv
+
OH
CH
2
OH
HCHO
Hoặc
c
OH
CH
2
OH
OH
CH
2
OH
OH
CH
2
OH
+
OH
OH
HH

CH
2
OH
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
+ Nếu tỷ lệ giữa phenol:formaldehyt là 1:2 hoặc cao hơn thì tạo thành các
metylol phenol ở giai đoạn đầu, và phản ứng tiếp tục sẽ tạo thành nhựa không nóng
chảy, không hoà tan
Hoặc
Hoặc

1.3.3.Độ PH của môi trường
pH của môi trường có ảnh hưởng quyết định đến quá trình phản ứng .
+ Nếu tiến hành trùng ngưng trong môi trường acid (pH< 7) thì các rượu
oxybenzolic tạo thành từ phenol và HCHO không bền nó nhanh chóng ngưng tụ với
nhau hoặc với phenol (đặc biệt khi đun nóng ) để tạo thành nhựa nhiệt dẻo.
+ Nếu tiến hành trùng ngưng trong môi trường bazơ (pH >7) thì các rượu
oxybenzolic tạo từ phenol và HCHO tạo ra di, tri metylol phenol và cứ tiếp tục
trùng ngưng với nhau hoặc phenol để tạo thành nhựa nhiệt rắn.
+ Nếu tỷ lệ khác nhau giữa phenol và formaldehyt nhưng ở trong môi trường
kiềm thì chỉ có tạo ra nhựa nhiệt rắn, nếu không đủ formaldehyt thì phần phenol còn
lại thì sẽ tan vào nhựa ở dạng phenol tự do.
Như vậy, phụ thuộc vào độ hoạt động của nguyên liệu ban đầu, tỷ lệ các cấu
tử tham gia phản ứng và pH môi trường mà tạo thành nhựa nhiệt rắn hay nhiệt dẻo.
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 17
OH
+
OH

CH
2
OH
HCHO
CH
2
OH
+
CH
2
OH
OH OH
HCHO
HO-H
2
C
OH
+
OH
HCHO
HOCH
2
CH
2
OH
CH
2
OH
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.

Nhựa nhiệt rắn khi đun nóng có khả năng chuyển sang trạng thái không
nóng chảy không hoà tan.
Nhựa nhiệt dẻo có khả năng nóng chảy và hoà tan, không đóng rắn khi đun
nóng.
Nhựa nhiệt rắn ở trạng thái ban đầu có khả năng nóng chảy và hoà tan gọi là
rezol. Rezol là sản phẩm không phụ thuộc vào nhiệt độ mà chuyển nhanh hay chậm
sang trạng thái không nóng chảy, không hoà tan. Tốc độ chuyển tiếp đó gọi là tốc
độ đóng rắn nhựa.
Khi chuyển từ trạng thái đầu sang trạng thái cuối không nóng chảy, không
hoà tan còn qua một giai đoạn trung gian. Ở giai đoạn đó, nhựa mất tính nóng chảy
và hoà tan nhưng vẫn còn tính đàn hồi như cao su ( khi đun nóng ) gọi là rezitol.
Nhựa ở giai đoạn cuối cùng gọi là rezit, nhựa này hoàn toàn không nóng chảy,
không hoà tan.
1.3.4.Ảnh hưởng của xúc tác và lượng xúc tác đến tính chất
Tuỳ thuộc vào loại và lượng xúc tác mà phản ứng sản phẩm tạo thành nhựa
nhiệt rắn hay nhựa nhiệt dẻo.
• Xúc tác acid: sản phẩm tạo thành là nhựa nhiệt dẻo novolac, không có
khả năng tự đóng rắn và không tạo ra mạng lưới không gian để chuyển sang trạng
thái không nóng chảy, không hoà tan .
+ Nếu xúc tác là acid hữu cơ (HCOOH, (COOH)
2
, CH
3
COOH ) cho sản
phẩm có màu sáng hơn so với xúc tác acid vô cơ nhưng lại có hoạt tính xúc tác
thấp.
+ Nếu xúc tác là acid vô cơ (HCl, H
3
PO
4

, H
2
SO
4
) cho sản phẩm có màu tối
hơn nhưng lại có hoạt tính xúc tác cao.
• 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 nhưng sản phẩm có màu tối hơn và tạo sản phẩm
có khả năng hoà tan trong nước vì hydro linh động trong nhóm hydroxyl của phenol
có tính acid yếu.
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 18
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Trong NaOH tạo ra muối có liên kết -ONa phân cực mạnh nên tan trong môi trường
nước phân cực.
+ Nếu xúc tác là Ba(OH)
2
thì vận tốc phản ứng không lớn, dễ khống chế quá
trình phản ứng, sản phẩm có màu vàng sáng.
+ Nếu xúc tác NH
4
OH thì nếu NH
4
OH dư thì nó dễ bay hơi, sản phẩm có
màu vàng sáng nhưng phản ứng ở nhiệt độ cao.
Xúc tác NH
4

OH, Ba(OH)
2
là loại xúc tác tạo sản phẩm tan trong cồn bởi vì
hydro linh động trong nhóm hydroxyl của phenol có tính acid yếu, trong môi trường
NH
4
OH tạo ra muối có liên kết -ONH
4
phân cực yếu do đó nó tan trong môi
trường phân cực yếu.
1.3.4.1. Nhựa novolac:
Điều chế nhựa novolac bằng cách ngưng tụ formaldehyt với phenol không
những 3 chức mà cả phenol 2 chức, có xúc tác axit. Đối với phenol 3 chức thì phải
lấy thừa. Thường tỷ lệ mol phenol : formaldehyt là 6 : 5 hoặc 7 : 6. Giảm phenol
thừa thì tạo ra nhựa rezolic ngay ở trong môi trường axit, nhưng nếu thừa nhiều thì
làm giảm trọng lượng phân tử của nhựa. Chỉ trong điều kiện thừa nhiều formaldehyt
(
5,22 ÷
mol aldehyt trên 1 mol phenol) có xúc tác axit mạnh thì mới tạo ra nhựa
giống như novolac (sau khi tách hết formaldehyt và axit thừa) vì nó không bị đóng
rắn khi đun nóng. Nếu thêm một ít lượng chất xúc tác kiềm thì nhựa này nhanh
chóng chuyển sang trạng thái không nóng chảy và không tan.
Trên cơ sở nhiều công trình nghiên cứu mà người ta đi đến kết luận rằng
dioxidiphênyl - metan là chất được tạo ra trước và từ đó tạo ra nhựa novolac.
Quá trình phản ứng giữa phenol và formaldehyt để tạo thành nhựa là :
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 19
ONa
CH

2
-
n
ONH
4
CH
2
-
n
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
2C
6
H
5
OH + CH
2
O HOC
6
H
4
CH
2
C
6
H
4
OH
HOC
6

H
4
CH
2
C
6
H
4
OH+CH
2
O+C
6
H
5
OH HOC
6
H
4
CH
2
C
6
H
3
(OH)CH
2
C
6
H
4

OH
• Sự phụ thuộc trọng lượng phân tử của nhựa novolac vào tỷ lệ mol
phenol:formaldehyt được biểu diễn trên đồ thị sau :
Trọng lượng phân tử trung bình có thể xác định theo công thức:

106
94
−
=
A
A
M

M : trọng lượng phân tử trung bình của
nhựa .
A: hiệu suất tạo nhựa khan nước .
Trọng lượng phân tử của nhựa
Novolac tăng theo độ tăng cua tỷ lệ
Formaldehyt và phenol, nhưng ngay
cả khi thừa phenol nhiều thì không chỉ
nhận đượcdioxidiphenyl metan mà có
các sản phẩm phân tử cao hơn (Hình bên)
• Cấu tạo hóa học của nhựa novolac : Để chứng minh bản chất hoá học
và cơ chế phản ứng người ta dựa vào những số liệu thực nghiệm sau :
Khi tác dụng phenol với formaldehyt trong môi trường acid tạo thành 4,4-
dioxidiphenyl metan
OH CH
2
OH + OH HO CH
2

OH
Đồng thời có 2,4 và 2,2 dioxidiphenyl metan
Nhựa novolac là hỗn hợp đồng đẳng có trọng lượng phân tử không đồng
đều . Khi xử lý bằng formaldehyt, nhựa novolac sẽ chuyển sang trạng thái
không nóng chảy, không hoà tan. Tuy nhiên, 4,4-dioxidiphenyl metan không
chuyển sang polime ba chiều .
Nhựa novolac nhận từ o, p-crezol và những phenol khác trong nguyên tử
hydro ở vị trí hoạt động nào đó (2,4,6) được thay thế bằng một nhóm không phân
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 20
C
6
H
5
OH: CH
2
O
400
600
300
200
500
700
M
2 4 6 8 10 12
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
cực khi xử lý bằng formaldehyt cũng không có khả năng chuyển sang trạng thái
không nóng chảy, không hoà tan .

Phản ứng tạo thành nhựa Novolac :
nCH
2
+(n+1) C
6
H
5
OH H(CH
4
(OH) CH
2
)
n
C
6
H
4
OH +n H
2
O
n = 4
÷
8. Công thức chung của novolac đi từ các aldehyt và phenol khác nhau có
thể viết dưới dạng :

OnHOHnArCHR)OH(ArHOHAr)1n(nRCHO
2
''''''
++−→++
RCHO - một aldehyt bất kỳ nào đó.

ArOH - phenol, crezol, xylenol.
Dấu, ', '', ''' chỉ rõ số vị trí trong nhân bênzen bị nhóm hyđroxyl chiếm và kết hợp
với các nhân khác.
Sau đây là công thức của novolac từ p - crezol và axetaldehyt :


Nhựa novolac gồm các phân tử tạo nhánh là do sự kết hợp giữa các mạch
ngắn bằng cầu metylen ở vị trí octo và para (so với nhóm OH của nhân phenol).
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 .
Màu sắc của nhựa phụ thuộc vào độ mạnh của nguyên liệu và chất xúc tác.
Điều chế nhựa novolac ngoài formaldehyt và các aldehyt khác có thể dùng
hexa metylentetra amin, khi đun nóng phenol với urotropin (trong môi trường
rượu ) với tỷ lệ 1,2:1 thì nhận được nhựa Novolac chứa nitơ, có thể ở dạng nhóm
dimetylen amin
(-CH
2
-NH -CH
2
-). Phản ứng này toả ra NH
3
.
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
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy

Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 21
CH
OH
CH
3
3
CH
OH
CH
3
CH
OH
CH
3
3
CH
n-2
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
nóng chảy không hoà tan, và nhóm hydroxyl của phenol tham gia vào việc tạo ra
liên kết ete.
Do những trung tâm phản ứng tự do của nhựa novolac (ở vị trí octo và para so với
nhóm hydroxyl của nhân phenol) làm cho nhựa này có khả năng chuyển sang trạng
thái không nóng chảy, không hoà tan khi cho tác dụng với formaldehyt hoặc
urotropin. Đóng rắn nhựa novolac có kèm theo hiện tượng tạo ra nhóm metylen và
nhóm dimetylenimin.
1.3.4.2. Nhựa rezolic :
Nhựa rezolic điều chế bằng cách ngưng tụ phenol với formaldehyt có xúc tác
kiềm (Ba(OH)

2
, NaOH, NH
4
OH )
Tỷ lệ mol giữa phenol:formaldehyt là 6:7 có xúc tác kiềm tạo ra nhựa rezolic
và các sản phẩm phụ môno, di, trimetylol phenol (rượu phenol). Ngoài ra, phenol
còn lại trong phản ứng tồn tại trong nhựa dưới dạng phenol tự do. Tính chất của
chất xúc tác ảnh hưởng lớn đến lượng formaldehyt liên kết: nếu là kiềm mạnh
NaOH, KOH thì lượng tham gia vào phản ứng nhiều hơn là khi dùng amoniac, có
nghĩa là di và trimetylol phenol tạo ra nhiều hơn.
Ở nhiệt độ thấp (20
÷
60
o
C) trong môi trường kiềm các rượu phenol được tạo
ra không tham gia vào phản ứng ngưng tụ liên tục, ở nhiệt độ cao >70
o
C rượu
phenol có khả năng tác dụng với nhau.
Điều kiện tạo thành nhựa rezolic
1.3.4.2.1. Xúc tác :
Khi PH>7 nghĩa là dùng xúc tác kiềm thì phản ứng đa tụ phenol và
formaldehyt thường tạo thành nhựa rezolic.
Xúc tác kiềm làm cho nhựa có đặc tính rezolic không những trong trường
hợp thừa formaldehyt mà ngay cả khi thừa phenol, phenol không tham gia phản
ứng ở trong nhựa sẽ được giữ lại dưới dạng tự do.
Những xúc tác thường dùng nhất NaOH là loại xúc tác mạnh thường tạo
nhựa rezolic tan trong nước.
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng

Trang 22
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
Xúc tác Ba(OH)
2
, NH
4
OH 25% tạo ra nhựa rezolic tan trong cồn. Đầu tiên
NH
4
OH kết hợp với formaldehyt tạo thành urotropin, vì thế có thể dùng ngay cả
bản thân urotropin để thay thế xúc tác. Thường lấy lượng NH
4
OH: 0,5
÷
3% so với
phenol. Đó là xúc tác tương đối yếu nên cũng giống như các kim loại hoá trị 2, cho
phép khống chế quá trình dễ dàng. Khuyết điểm của xúc tác NH
4
OH là sản phẩm dễ
bị rộp trong quá trình ép nóng khi dùng xúc tác này nhựa sản xuất ra dùng làm chất
dẻo lớp và bột ép.
1.3.4.2.2. Tỷ lệ các cấu tử
Trong trường hợp ngưng tụ trong môi trường kiềm, nhựa rezolic vẫn nhận
được khi thừa phenol nhưng tỷ lệ của các cấu tử không có ảnh hưởng quyết định
như khi ngưng tụ nhựa novolac. Tỷ lệ của các cấu tử trong phạm vi gần với đương
lượng phân tử .
Nhựa rezolic làm bột ép và chất dẻo thường nhận ở tỷ lệ đương lượng của
phenol và formalđehyt hay thường thừa một ít formalđehyt. Thường lấy tỷ lệ phenol
và formalđehyt là 6:7. Tỷ lệ của các cấu tử do đặc trưng của các xúc tác và công

dụng kỹ thuật của rezolic quyết định.
1.3.4.2.3 Tính chất
• Tính chất :
Nhựa rezolic là một hỗn hợp sản phẩm phân tử thẳng và nhánh, trọng lượng
phân tử từ 400
÷
1000.
Nhựa rezolic có tính ổn định cao, chứa ít phenol tự do, bền hóa học và cách
điện cao.
Nhựa rezolic ở nhiệt độ thường vẫn mất tính chảy nhớt, nóng chảy và hòa
tan, nghĩa là khi bảo quản tính chất của chúng thay đổi theo chiều hướng tạo thành
polime mạng lưới và rezolic chuyển dần sang trạng thái rezitol.
Hàm lượng phenol tự do cao hoặc thấp còn phụ thuộc vào tỷ lệ của các cấu
tử, đặc điểm và lượng xúc tác, chiều sâu ngưng tụ và thời gian sấy.
Nhựa rezolic rắn thường chứa 8
÷
12% phenol tự do, nhựa rezolic lỏng chứa
20 hoặc cao hơn. Lượng phenol tự do nhiều nó sẽ làm giảm tốc độ đóng rắn và tính
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 23
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
chất cơ lý của sản phẩm. Nhưng có một số trường hợp cần chứa một ít phenol tự do
trong nhựa vì nó làm cho nhựa dễ nóng chảy hơn và tạo màng sau khi đóng rắn có
độ đàn hồi hơn .
Hàm lượng oxy trong nhựa rezolic (khi điều chế dùng xúc tác NaOH) có một
số liên kết ete (-CH
2
-O-CH

2
-) vì khi đun nóng nhựa thì thấy có CH
2
O tỏa ra.
Trong trường hợp dùng xúc tác NH
4
OH không có liên kết ete và đun nóng
nhựa đến 200
o
C thì không thấy CH
2
O toả ra.
Nhựa rezolic có thể hòa tan hoàn toàn trong nhiều dung môi như :
xiclohexanol, phenol, dioxan, butanol nhưng với điều kiện là nhiệt độ sôi của
dung môi đó trên 100
O
C; lúc đó thì các nối ngang đều bị phá hủy.
Tốc độ tăng nhiệt độ ảnh hưởng đến độ hòa tan của rezolic. Nếu tăng nhiệt
độ nhanh thì lúc đó nhựa chưa kịp trương trong dung môi, lượng nối ngang tăng lên
và ngừng hẳn quá trình hòa tan nhựa. Nếu đun nóng lâu thì có thể làm rezolic tan
hoàn toàn.
Nhựa rezolic bị đóng rắn (rezit) : trong giai đoạn rezit mạng lưới tham gia
tạo ra không những chỉ do liên kết hóa học mà còn do liên kết lý học.
Ở nhiệt độ cao liên kết lý học bị phá hủy do đó xuất hiện một ít tính đàn hồi,
khi làm lạnh tính đàn hồi đó mất đi.
Trong những điều kiện xác định (ở nhiệt độ cao và đun nóng lâu) nếu dùng
một lượng phenol thừa để xử lý rezit đã nghiền nhỏ thì nhựa này có thể biến thành
nhựa novolac trong trường hợp này xảy ra hiện tượng đứt liên kết hóa học giữa các
phân tử và tạo ra liên kết với phenol.
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy

Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 24
Đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất keo Phenol- Formaldehyt tan trong nước.
- Cấu tạo rezit có thể biểu diễn :
Trong nhựa đóng rắn còn lại một số nhóm metylol tự do những nhóm này
khi đun nóng tiếp tục ở nhiệt độ cao trong thời gian lâu thì tác dụng với nhau tạo ra
liên kết hóa học mới.
1.3.5. Ứng dụng của nhựa phenol - formaldehyt:
Nhựa rezolic lỏng (không có nước) áp 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 20kv ở t
o
=200
o
C.
+ Vật liệu ép tầng:
Tectolit là chất dẻo lớp, được dùng để chế tạo từ những tấm vải có tẩm nhựa
rezolic, vải dùng có thể là vải thủy tinh, vải dệt chéo, vải tổng hợp.
Tính chất của Tectolit: 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 - formaldehyt có ý nghĩa quan trọng dùng để
sản xuất keo dán và sơn.
SVTH: Hoàng Đức Tuấn Lớp: 00H4 GVHD: Dương Thế Hy
Khoa: Hóa Kỹ thuật_Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Trang 25
-H
2

C
CH
2
OH
CH
2
CH
2
CH
2
OH
OH
CH
2
CH
2
OH
OH
CH
2
CH
2
CH
2
OH
-H
2
C
OH
CH

2
CH
2
OH
CH
2
-H
2
C
OH
CH
2
CH
2
CH
2
OH
CH
2
CH
2
OH
OH
HOH
2
C
CH
2
OH
CH

2