酚醛樹脂是由酚類和醛類經(jīng)縮合反應(yīng)生成的高分子材料。通過不同的生產(chǎn)工藝條件，可分別生產(chǎn)不同技術(shù)性能的粉狀（如熱塑性酚醛樹脂）和液狀酚醛樹脂（如熱固性酚醛樹脂），它們主要用于耐火材料、鑄造、砂輪、電子、膠合板和建筑防火、保溫等行業(yè)。

酚醛樹脂是制備酚醛泡沫的主體核心原料，包括線性酚醛樹脂和可溶酚醛樹脂兩種類型。線性酚醛樹脂生產(chǎn)工藝非常成熟，而且質(zhì)量易于控制，但生產(chǎn)周期長，效率低，能耗大，不易連續(xù)化生產(chǎn)。

目前酚醛泡沫主要使用可溶熱固性酚醛樹脂。可溶熱固性酚醛樹脂生產(chǎn)，是在苯酚/甲醛摩爾比通常在1:1.5~1：2.5范圍，以堿作催化劑，在一定生產(chǎn)工藝溫度，對苯酚與甲醛摩爾比、反應(yīng)時間和溫度控制等因素下進行化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，當(dāng)物料縮合（縮聚）反應(yīng)完成后，生成酚醛樹脂和水。再經(jīng)酸中和、脫水后，便可得到低分子量的液體可溶熱固性酚醛樹脂。

堿性條件下，甲醛與苯酚首先發(fā)生加成反應(yīng)，生成多種羥甲基酚，即生成一元酚和多元酚的混合物，在加成反應(yīng)進行的同時，也發(fā)生不斷縮聚反應(yīng)，使分子量不斷增加，其黏度也增加。

在固定工藝條件下，固體含量由配方?jīng)Q定，催化劑要通過影響單體的轉(zhuǎn)化率來影響固體含量，不同催化劑對酚醛樹脂黏度和固體含量有不同影響，其中氫氧化鈉催化率最高，縮聚反應(yīng)所得產(chǎn)物的分子量最大，以及產(chǎn)物的水合程度較高。

酚醛樹脂中含有活潑的羥甲基，游離酚、醛。不同生產(chǎn)工藝決定不同的樹脂的支鏈度和交聯(lián)度，由此影響酚醛泡沫的物理性能指標(biāo)。根據(jù)支鏈度和交聯(lián)度的不同，酚醛樹脂在水、堿、醇中有不同的溶解度。

在堿性催化條件下，可溶酚醛樹脂合成的化學(xué)反應(yīng)歷程如圖2-1所示。

酚醛樹脂合成反應(yīng)，稱為曼尼斯（I,ederer-Manasser）反應(yīng)。酚醛樹脂合成后，再進一步縮合交聯(lián)，在發(fā)泡劑氣化發(fā)泡，經(jīng)固化，即形成酚醛泡沫。

酚醛樹脂合成反應(yīng)是在水溶液中進行的，甲醛水溶液在苯酚鄰位、對位反應(yīng)，很難在間位反應(yīng)。生成的羥甲基酚進行脫水縮合形成復(fù)核體，普通酚醛泡沫用的可溶酚醛樹脂苯核數(shù)大約在10以下。

酚類主要有苯酚，還有甲酚、二甲酚、間苯二酚、對苯二酚、鄰甲酚及其粗產(chǎn)品。

醛類主要有多聚甲醛，還有甲醛、仲甲醛、乙醛、戊二醛、糠醛，以及三聚甲醛、聚甲醛等。

甲醛與苯酚的加成反應(yīng)歷程與所用催化劑有關(guān)，使用不同的催化劑所合成的樹脂有不同性能，常用催化劑有NaOH（氫氧化鈉）、Ba（OH?（氫氧化鋇）、NH?OH（氫氧化銨）、 N?CO?（碳酸鈉）、三乙胺和六次甲基四胺（常用于熱塑性樹脂）等。

選用合適催化劑對合成樹脂的性能及后期制品的性能優(yōu)劣具有至關(guān)重要的意義。

氫氧化鋇堿性較弱，屬于溫和催化劑，需適當(dāng)采用較高濃度（1~1.5%），或與其他的催化劑混合使用。由于氫氧化鋇具有溫和催化效果，所以縮聚反應(yīng)易于控制，樹脂中殘留的堿性也易于中和，只要通人二氧化碳使之形成碳酸鋇沉淀下來，最終產(chǎn)品最好過濾。

氫氧化胺為弱堿，易于控制樹脂縮聚過程，不易發(fā)生凝膠，同時殘留的易于除去。

氫氧化鈉是極強的催化劑，可適當(dāng)采用較低的濃度，由于它對加成反應(yīng)有很強的催化效應(yīng)，其中催化效率：氫氧化鈉>三乙胺>氫氧化鋇。

使用氫氧化鈉能有效降低樹脂中游離醛、酚含量，泡孔徑小分布均勻；使用三乙胺導(dǎo)致PF的閉孔率低：使用氫氧化鋇泡孔徑小，但有多量大孔徑。

用氫氧化鈉催化時，樹脂中游離堿含量很高，一般用弱的有機酸（乳酸、草酸、苯甲酸、醋酸、檸檬酸、氨基磺酸等）或磷酸進行中和。

為了減少生產(chǎn)酚醛樹脂中和的殘余酸，也可加入抗腐劑，如氧化鈣、氧化鐵、硅酸鈣、硅酸鎂、硅酸鈉、四硼酸鈉、無水硼砂、白云石、堿金屬、堿土金屬和碳酸鹽及鋅、鋁等。

酚醛樹脂中保留少量酸性，可在發(fā)泡時有利于產(chǎn)生閉孔泡沫，也可作為發(fā)泡時的酸性固化劑，但保留少量酸性會影響酚醛樹脂貯存期，即“釜中壽命”縮短，如圖2-2所示。酚醛樹脂在低溫貯存可延長使用時間，而在相對高溫下貯存，酚醛樹脂可用時間急劇下降，過早發(fā)生膠凝化（圖2-3）而報廢。

相反，在酚醛樹脂產(chǎn)品中，因未完全中和而殘存過量的堿或堿金屬（鉀）離子，因酸性減小而貯存期延長，但在發(fā)泡時會增大酸性催化劑用量和其他不利因素，因此，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用具體情況而控制質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，每個酚醛樹脂生產(chǎn)批次應(yīng)相對穩(wěn)定，否則給發(fā)泡帶來不穩(wěn)定因素。