以酚類與醛類在一定條件下反應的聚合物為主體材料的膠粘劑。酚類物質主要是苯酚，還包括甲酚、二甲酚、特丁基酚和苯基苯酚等；醛類物質主要是甲醛，有時也包括間苯二酚和糠醛。酚醛樹脂的正式名稱是苯酚—甲醛樹脂，其平均分子量不大。有水溶性、醇溶性、油溶性和乳液等幾種。一般呈液態，也有粉狀固態的。

酚醛樹脂是第一個人工合成的樹脂。1872年拜耳（A.von Bayer）發現苯酚與甲醛在酸催化下能生成樹脂。1883年邁克爾（A.Michael）報告堿亦可催化得樹脂。1907年貝克蘭（L.H.Baekeland）獲得熱壓工藝專利，推動了酚醛樹脂的應用。1909年酚醛樹脂用作木材涂料。1910年酚醛紙質層壓板制成。1915年有了酚醛纖維板的專利。此后，酚醛樹脂的理論研究和實際應用都得到了很大發展。

反應機理

苯酚與甲醛的反應，由于催化劑的不同和反應體系pH值的高低，反應有下列類型：

強酸催化

甲醛的水溶液是平衡體系，內含甲醛單體和甲醛水化物甲二醇的縮合物。在酸性溶液里，甲二醇第一步生成羥基甲叉陽碳離子，然后與苯酚反應，生成羥甲基酚，這一步反應緩慢。在酸性條件下，生成的羥甲基酚很快與另一個苯酚分子作用，就開始縮合反應，分子鏈逐步加長為線性樹脂，所以強酸催化的苯酚—甲醛反應相當激烈。方程式如下：

金屬離子催化

在一定的酸堿度范圍內（pH4～7），以二價金屬鹽作催化劑，如鈣、鎂、鋅的醋酸鹽，同時酚過量。這種樹脂的特點是固化速度快，生產過程中的反應熱難于控制。方程式如下：

堿催化

甲醛對苯酚的摩爾比為1.5～3.0，多數大于1.5，以氫氧化鈉作催化劑，可生成甲階段酚醛樹脂（簡稱甲階酚）。一般公認的反應過程是：

在低于60℃和高pH情況下，羥甲基酚的縮合反應緩慢，通常在60～100℃時生成樹脂。

氨催化

氨催化甲階酚，黃色，表明有甲亞胺基（—CH＝N—），并且分子量較大，明顯不同于其他堿催化反應物。已知道在氨催化的樹脂中含有類似于二芐胺和三芐胺的結構。

樹脂制備的發展

20世紀70年代，乳液酚醛得到應用。它以水為介質，無公害；分子量比水溶性樹脂大得多，性能好。通常有兩種制備方法：其一，先在堿催化下生成酚醛樹脂，然后在近乎中性的條件下，借助保護膠體的作用，使樹脂懸浮于水，并且分子量進一步增長。1975年，中國已用于膠合板水泥模板的生產。其二是先在堿性條件下縮合樹脂到預定的分子量范圍，加入乳化劑，強力機械攪拌呈乳液，制成的乳液亦已用于造紙廠抄紙機上的尼龍干網處理。高鄰位線性酚醛樹脂，因解決了反應熱的問題而可生產。

樹脂的固化

酚醛樹脂的固化，是從可溶可熔的液態轉變為不溶不熔的固態的過程。至今，人們對這個十分復雜的固化過程還不太清楚。甲階酚經加熱（在堿性條件下）或加酸都能固化。一般認為固化有兩個階段，先生成亞甲基醚8967，再醚鍵斷裂，交聯度增加。醚鍵如何斷裂有不同見解，傾向性的看法是斷裂成亞甲基醌，再進一步交聯。甲階酚在酸性情況下固化，其機理類同線性酚醛的生成，反應速度很快，放出的大量熱又反過來促進固化。

線性酚醛樹脂沒有足夠的羥甲基，是熱塑性樹脂，加入含亞甲基的成分，如六次甲基四胺才能固化。其機理尚未完全清楚，僅從固化后的樹脂呈現黃色，推斷含有亞胺基。

固化的酚醛樹脂是無定形的，其強度低于理論計算值，顯微照片顯示有微泡存在。一些研究者認為交聯不多，有的推斷固化后的酚醛樹脂有兩相，高分子化合物形成的骨架和充填于骨架中的低分子化合物。

應用

酚醛樹脂膠接強度高，有優良的耐水性和耐久性，耐熱性也很好，一般作為結構用膠或室外用膠。膠合板常用苛性鈉催化的甲階酚，膠壓的板材能耐水、耐候，如滑翔機用航空膠合板即用該膠。纖維板為了增加強度和抗水性，在加防水劑的同時，也加入堿催化的酚醛樹脂，利用它在鋁鹽和酸作用下析出的特點，使其沉積于纖維上。刨花板用于室外或作結構材料者，需用酚醛樹脂膠粘劑。由于酚醛樹脂固化較慢、對刨花含水率要求嚴及價格較高等原因，在刨花板的生產中應用較少。旋切單板浸漬酚醛樹脂（醇溶性或水溶性）可壓制成木材層積塑料，用于制造機械零件、耐磨材料、紡織梭子等。紙質層壓板有工業用板和裝飾用板兩類。工業用層壓板是將浸膠紙或浸膠布組坯熱壓成型，用作電氣絕緣材料或耐磨材料。裝飾板以牛皮紙浸酚醛樹脂的膠膜紙作底層，上蓋裝飾紙等熱壓成型。此外，酚醛樹脂還可用于涂料、模塑、研磨材料以及制酚醛纖維等方面。

中國木材工業中常用的酚醛樹脂見下表。

標簽：酚醛樹脂膠粘劑作用