Смолы (феноло-альдегидные полимеры): структура и методы получения. Физико-химические основы процесса производства феноло-альдегидных полимеров, их свойства и применение. Сырье для феноло-альдегидных полимеров: альдегиды, катализаторы, растворители.
Аннотация к работе
По происхождению полимеры делятся на природные, например белки , нуклеиновые кислоты , смолы природные , и синтетические, например полиэтилен , полипропилен , фенолоформальдегидные смолы . Атомы или атомные группы могут располагаться в макромолекуле в виде: открытой цепи или вытянутой в линию последовательности циклов; цепи с разветвлением; трехмерной сетки. Полимеры , молекулы которых состоят из одинаковых мономерных звеньев, называются гомополимерами, например поливинилхлорид , поликапроамид , целлюлоза . Если макромолекулы состоят из одинаковых стереоизомеров или из различных стереоизомеров , чередующихся в цепи в определенной периодичности, полимеры называются стереорегулярными. Полимеры , макромолекулы которых содержат несколько типов мономерных звеньев, называются сополимерами .Для получения различных типов фенолоальдегидных полимеров используется как сам фенол, так и его гомологи. К фенольному сырью относятся: фенол, крезолы, ксиленолы, двухатомный фенол - резорцин, а также анилин. Из альдегидов наибольшее применение имеет формальдегид, иногда используемый в виде его полимера - параформальдегида (параформа); в небольших количествах применяется гетероциклический альдегид-фурфурол. Для отверждения новолачных смол (см. ниже), а также в качестве ускорителя отверждения некоторых резольных смол применяют гексаметилентетрамин (уротропин). На основе фенолоальдегидных смол выпускается большой ассортимент лаков, клеев, смол, химически стойких масс и прессовочных материалов в виде композиций.Способность фенола образовывать с альдегидами пространственные полимеры объясняется трехфункциональиостью фенола. Гидроксильная группа в бензольном ядре обеспечивает подвижность водородным атомам, находящимся в орто-и параположении по отношению к гидроксилу. Благодаря подвижности трех атомов водорода фенол приобретает способность образовывать с альдегидами трехмерные продукты конденсации. Эти фенолы при реакции с альдегидами способны, как и обычный фенол, образовывать трехмерные продукты конденсации.Качество смол и лаков определяется такими свойствами, как температура размягчения и температура каплепадения, вязкость раствора, время желатинизации, содержание фенола (бромирующихся), сухой остаток и влажность, плотность и др. Вязкость растворов смол и лаков определяют несколькими способами. Первый способ (по Оствальду) основан на определении времени истечения точно измеренного объема раствора смолы (в спирте или другом растворителе) под собственным весом через калиброванную капиллярную трубку вискозиметра. Второй способ (по шарику) основан на определении времени (в секундах) прохождения металлического шарика массой 2,04-2,05 г между двумя метками (расстояние 250 мм) в трубке с внутренним диаметром 15-25 мм, заполненной испытуемым веществом при температуре 20?С. Время (в секундах), прошедшее с момента нанесения смолы на плитку (имеющую для смолы круг диаметром 30 мм и глубину 1 мм) до момента образования разрывающихся нитей при их вытягивании стеклянной палочкой, принимается за продолжительность желатинизации.При комнатной температуре растворяет до 27% воды по массе, переходя в жидкость, легко растворяется в бензоле, формалине, спирте и других растворителях. На воздухе и под действием света фенол постепенно окрашивается в розоватый, а потом в красноватый цвет. После ректификации получают фенол, ацетон и небольшое количество побочного продукта - метилстирола. Кроме того, фенол получают сульфированием бензола; нейтрализацией бензолсульфокислоты и сплавлением ее соли со щелочью с последующим омылением; хлорированием бензола и гидролизом хлорбензола. Трикрезол представляет собой смесь трех изомеров: 37-49% м-крезола, до 35% о-крезола и 25% n-крезола.Фенолальдегидные полимеры получают путем ступенчатой поликонденсации фенолов с альдегидами в присутствии кислых или щелочных катализаторов. Фенол - простейший представитель ароматических углеводородов, в молекуле которых имеются гидроксильные группы, связанные с ароматическим кольцом. В зависимости от соотношения фенола и формальдегида получают либо теропластичные (новолачные), либо термореактивные (резольные) полимеры. Для производства строительных материалов более широко применяются резольные олигомеры и полимеры, выпускаемые как в жидком, так и в твердом состоянии. Применяют их в качестве связующего для производства слоистых пластиков, клеев, газонаполненных пластмасс, минераловатных изделий, древесно-стружечных плит, в полимерных бетонах и растворах и т. д.
План
Содержание
Введение
1. Основной отдел
1.1 Фенолоальдегидные полимеры
1.2 Физико-химические основы процесса производства фенолоальдегидных полимеров
1.3 Свойства и применение фенолоальдегидных полимеров