фенол-формалдехидни смоли
Текстът на работата:
Фенол-формалдехидна смола - поликондензация продукти на фенол с формалдехид. Реакцията се провежда в присъствието на киселина (солна, сярна, оксалова и други киселини) или алкален катализатор (амоняк, натриев хидроксид, бариев хидроксид). С излишък от фенол и киселинен катализатор се образува линеен полимер - новолак. верига, която съдържа около 10 фенолни остатъци, свързани помежду си чрез метиленови мостове:
Новолаци - термопластични полимери, които сами не са в състояние да влезе в една нетопим и неразтворими. Но те могат да бъдат превърнати в триизмерен полимер чрез нагряването им с допълнителна порция от формалдехид в алкална среда.
При използване на алкални катализатори и излишък от алдехид в началната стъпка на поликондензация да се получи линейни вериги резол. който, когато допълнителното загряване "зашити" заедно поради групи СН2ОН, които са в пара-позиция на фенол пръстен до образуване на триизмерна полимерна - resite:
По този начин, резоли са термореактивни полимери.
Фенол-формалдехидни смоли се прилагат под формата на натискане на състави с различни ексципиенти, както и в производството на лакове и лепила.
На втвърдени смоли имат висока температура, вода и устойчив киселина, и когато се комбинира с пълнители и висока механична якост.
Получаване на фенол-формалдехидна смола
1. В епруветка се поставят 10 капки течност на фенол и 8 капки от 40% формалдехид. Сместа се нагрява на парна баня до разтваряне на фенол. След 3 минути в епруветка се прибавят 5 капки концентрирана солна киселина и се поставя в бехерова чаша студена вода. След образуване в съда на две отделни фази трябва да се оттича и се изсипва полимера от тръбата. В рамките на няколко минути образуваната новолачна смола се втвърдява.
2. В малка колба се поставят 15 г фенол и 25 мл от разтвор на формалин и се нагрява (под сцепление) на горелката, понякога разклащане на колбата. Добави 1-2 мл солна киселина и нагряването продължава. Първоначално, реакцията протича бързо и сместа в колбата става хомогенна. След известно време (около 10 минути) на смолист образуваната утайка на дъното на колба. Супернатантната течност се декантира и смолата се отстранява бързо, което въздух постепенно се сгъсти и се втвърдява.
Фенол-формалдехидни смоли [-С6 H3 (ОН) -СН2 -] М - поликондензати на фенол С6 Н5 OH с формалдехид СН2 = О.
Взаимодействието на фенол с формалдехид следва схемата:
Ролята на реактивни функционални групи в тези съединения играе:
- в фенол - три С-Н връзка в орто- и пара-позиция (замяната е по-лесно в двете орто-позиции);
- в формалдехид - двойна връзка С = О, способен допълнение от атоми С и D.
Това определя възможността за образуването на макромолекули схема поликондензация веригата, като:
Реакцията се провежда в присъствието на киселина (солна, сярна, оксалова и други киселини) или алкален катализатор (амоняк, натриев хидроксид, бариев хидроксид).
Вж. Механизъм кондензация при кисела катализа.
С излишък от фенол и киселинен катализатор се образува линеен полимер - новолак. верига, която съдържа около 10 фенолни остатъци, свързани помежду си с метилен (= СН2) - мостове.
Новолаци - термопластични полимери, които сами не са в състояние да влезе в една нетопим и неразтворими. Но те могат да бъдат превърнати в триизмерен полимер чрез нагряването им с допълнителна порция от формалдехид в алкална среда. При използване на алкални катализатори и излишък от алдехид в началната стъпка на поликондензация да се получи линейни вериги резол.
Допълнително загряване тези вериги "зашити" заедно поради групите -СН2ОН, разположен в пара-позиция на фенолна пръстен до образуване на триизмерна полимерна - resite.
По този начин, резоли са термореактивни полимери. Полимери, които са при повишена температура придобива пространствен (меша) структура, и са нетопим и неразтворими, наречен термореактивен.
Фенол-формалдехидни смоли се прилагат под формата на натискане на състави с различни ексципиенти, както и в производството на лакове и лепила.
Механизмът на кондензация на фенол с формалдехид под киселина
