摘要：酚醛树脂胶粘剂在我国的开发潜力很大，积极对胶粘剂用酚醛树脂的生产原理与工艺，设备展开进一步研究，以便进一步大规模、大工业化生产。并针对其存在着颜色深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵、毒性较大、固化温度高、固化速度慢(一般要在130~150℃下热压才能得到好的胶合强度)，造成生产效率低，能量和设备消耗大等缺点，为此，世界各国的科技工作者对酚醛胶进行了广泛的改性研究。
前言
酚醛树脂英文缩写为PF，因具有黏结强度高、耐水、耐热、耐磨及化学稳定性好等优点，广泛应用于木材工业中。在美国、日本和一些欧洲国家，木材工业中酚醛树脂胶粘剂的用量是脲醛树脂胶的两倍以上。在我国，酚醛树脂胶的用量较少，木材工业使用的胶粘剂80%以上是脲醛树脂，所以酚醛树脂胶粘剂在我国的开发潜力很大，应该积极对胶粘剂用酚醛树脂的生产原理与工艺，设备展开进一步研究，以便进一步大规模、大工业化生产。此外，酚醛树脂胶粘剂也存在着颜色深、固化后的胶层硬脆、易龟裂、成本较脲醛树脂胶粘剂贵、毒性较大等缺点，特别是酚醛树脂胶粘剂固化温度高、固化速度慢(一般要在130~150℃下热压才能得到好的胶合强度)，造成生产效率低，能量和设备消耗大，限制了酚醛树脂胶粘剂更广泛的应用.为此，世界各国的科技工作者对酚醛胶进行了广泛的改性研究.其中在保证酚醛树脂优良物理、化学性能的前提下，缩短树脂固化时间，降低酚醛胶的生产成本，降低胶中的游离酚、游离醛含量成为研究热点。本文就酚醛树脂胶的生产原理与工艺、设备及改性的目前研究状况进行综述。
1. 酚醛树脂胶粘剂的生产原理与工艺
1.1、酚醛树脂胶粘剂的生产原理
(1)、人造板用酚醛树脂是由苯酚和过量甲醛在碱性催化剂作用下缩聚而成。苯酚与过量的甲醛发生加成反应，生成酚醇混合物，主要是苯酚的一经甲基和二轻甲基衍生物。
（2）在碱性条件下，随着温度的升高，酚醇混合物发生缩聚反应。
缩聚反应的继续进行，生成其它更多种类的缩聚产物。
（3）一羟基和二羟甲基衍生物与酚醛缩聚产物继续进行缩聚，随着分子链的加长，分子量的增大，就生成了PF树脂。
（4）酚醛树脂在高温或高压以及其它特定的条件下，变成体型网状结构（即固化）。
2. 酚醛树脂胶粘剂的制备工艺路线
2.1、热固性树脂制备工艺路线：
定量的苯酚、37%甲醛水溶液以及氢氧化钠水溶液置于反应釜中，开动搅拌装置并开始升温，达到92°C保温反应30分钟后，加入第二次甲醛水溶液，再保温反应50分钟后,控制树脂最终粘度在400左右，达到要求粘度后冷却放料。 2.2 由热塑性树脂出发制备热固性树脂工艺路线：
定量苯酚置于反应釜中，开动搅拌装置并开始升温，将一定量的草酸加入融化的苯酚中，继续升温到100°C，第一次甲醛水溶液开始滴加，滴加完成后继续反应30分钟后，降温至80℃，加入第二次甲醛水溶液和氢氧化钠水溶液，反应至最终粘度在400左右。
2.3、热塑性树脂制备工艺路线：
最终摩尔比F/P/=1.2/1.5，1.5摩尔苯酚置于反应釜中，反应釜配置电加热套、搅拌装置、回流冷凝装置和滴加装置，开动搅拌装置并开始升温，1.4 g草酸加入融化的苯酚中，继续升温到100℃，1.2摩尔甲醛水溶液开始滴加（每秒钟1滴），滴加完成后继续反应30 min后，冷却放料。
2.4、混合树脂制备工艺路线：
一份热塑性树脂与两份1.1工艺路线制备的热固性树脂混合。
2.5、合成了一种低毒高分子量中温固化的酚醛树脂的工艺路线：
苯酚与甲醛一次加入,氢氧化钠则分3次加入,先在低温条件下反应一段时间,达到一定黏度后,再在高温下继续反应到较高分子量,然后再根据不同用途调整到最合适的黏度.这种树脂生产胶合板时,热压温度可以降至117~125℃。与通常的合成工艺不同,甲醛与苯酚先在2.5~3.0的高摩尔比下反应到一定程度,然后再添加苯酚或苯酚与甲醛,使甲醛与苯酚的摩尔比降至1.8~2.0,这样合成的酚醛树脂胶粘剂不但游离醛含量低,而且固化也迅速。
2.6、利用乳液技术制备酚醛树脂胶粘剂：
2.6.1、乳液技术：
酚醛树脂的性能很大程度上取决于平均分子量和分子量分布。此外，研制配方的专家必须赋予树脂以可使用的粘度和碱度。这就要求确定树脂配方时既考虑高性能又考虑可操作性及稳定性。想要得到分子量高、粘度适用、碱度和添加剂用量合理的酚醛树脂的尝试，在实际应用中常常达不到满意的效果。比如，为了获得分子量合适、粘度低、碱度低的定向刨花板用酚醛树脂，往往需要加人象尿素这样的酚类聚合物的溶剂。迄今为止，有一种解决这些问题的实用方法一直被忽略，即酚醛树脂乳液技术。乳液技术为解决传统甲阶酚醛树脂的上述问题提供了途径。这种乳液可以采用现有的设备制备，或者只须对现有设备作很小的改动，当它固化后，产品表面或胶层呈浅颜色。乳液技术也为设计高分子量、低粘度和低碱度酚醛树脂提供了可能性，因为生成的乳液的粘度取决于乳液的粒子形态而不取决于聚合物的分子量。
2.6.2、乳液的制备：
将苯酚、甲醛、水、表面活性剂混合，加碱，升温至70~100℃，反应到满意的分子量。然后加入酸，使pH降到9以下，这时，甲阶酚醛树脂从溶液中析出形成稳定的白色乳液或分散体。也可以将预先制备好的酚醛树脂乳化来制备乳液酚醛树脂。在这种情况下，用表面活性剂处理甲阶酚醛树脂，然后将混合物酸化到pH值小于9，形成满意的乳液。合成时苯酚与甲醛的摩尔比及碱的范围很宽，可以采用各种碱、酸和表面活性剂。
3. 目前制备酚醛树脂胶粘剂的工业设备
制胶生产设备，主要有反应釜、原料储罐、计量仪器、冷却设施等，现对目前现有的制胶设备做一综述。
3.1、反应釜
反应釜是制胶生产的主要设备。常见的反应釜容积为0.5~5m3，而且大多以耐酸搪瓷材料为内衬。这种釜体为带夹层的圆柱体，椭圆底，顶盖为带有若干孔口的球面体，用紧固件通过法兰将两者联结成整体。反应釜在正常情况下是与大气相通的，用于生产脱水胶和采用真空进料的反应釜，承受的负压一般不超过0.1MPa。釜壁厚度一般为8~16mm，外壁厚为5~l0mm，反应釜的容积越大，壁越厚。夹层内承受的蒸汽或冷却水压力一般不超过0.3MPa。搅拌器位于反应釜的中央，搅拌器的转速一般在40~l00r/min之内，转速快，虽然搅拌效率高，但是容易产生泡沫。搅拌器的转动由电动机通过减速机带动。有些胶粘剂，由于杂质或金属离子会影响其聚合反应的正常进行，所以要求所有的管路、阀门和反应釜等应由不锈钢或耐酸搪瓷制造，以保证产品质量。
3.2、甲醛和胶粘剂储罐
胶粘剂储罐多采用不锈钢材料制造，冬季和北方地区还要考虑胶粘剂储存对温度的要求，一般要外敷保温层。
3.3、计量仪器电子秤
计量仪器电子秤已较普遍地用在制胶生产的原料进料计量上，可以减少人为引起的误差，使原料配比更加准确，对甲醛、尿素、苯酚等可以进行准确计量，减少了操作上的误差，从根本上保证了产品质量和生产的稳定性。
3.4、苯酚储罐和真空泵
苯酚使用前，要将铁桶装苯酚放在蒸煮池内先进行熔解，然后由水环真空泵抽入保温的中转罐或反应釜内;苯酚管道和中转罐要外敷保温层，通入蒸汽进行保温，保证管道不会堵结。真空泵是使反应系统形成负压的设备。
3.5、冷却设施
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