Резолы. Амидоальдегидные олигомеры. Производство карбамидоформальдегидных олигомеров. Технология производства, свойства и применение поливинилхлоридных пластмасс

новая лекция

Резолы

Подвергаются деструкции, начиная с температуры 300 ⁰С, в течение нескольких минут способны сохраняют свойства при 1000 – 1500 ⁰С.

Коксовое число отверждённых резолов составляет до 60 – 65 %, поэтому из них делают теплоизоляцию.

Модификация феноло-формальдегидных смол: они подвергаются химической модификации, т.е. при их синтезе в реакционную массу вводят модифицирующие компоненты, способные к сополиконденсации с фенолом и

формальдегидом (анилин, паратретбутилфенол                    ). В результате этого

олигомеры становятся полярными, т.е., растворимыми в полярных растворителях. Бутанол добавляется для избежания хрупкости, т.к. он создаёт гибкие эфирные мостики. Также используются полиамиды (гетероцепные). Существует и такой способ модификации: дикарбоновая кислота + диамин (COOH – (CH₂)₄ – COOH + диамин        нейлон.

   Сплавление новолаков и полиаминов даёт ударопрочные пресс-порошки, обладающие хорошей теплостойкостью, водостойкостью, эластичностью.

   При модификации поливинилхлоридом (ПВХ), получают водостойкие пресс-порошки.

   Модификация каучуками проводится для получения ударопрочных пресс-порошков.

Модификация поливинилбутиралем (получение:                      + масляный

альдегид        поливинилбутираль).

    Модификации эпоксидными олигомерами: придаёт термическую стойкость, диэлектрические свойства, повышенную адгезию.

   Также проводится модификация карбамидоформальдегидными олигомерами.

Олигомеры на основе гомологов фенола и формальдегида

Примем скорость взаимодействия фенола (C₆H₅OH) с формальдегидом (CH₂O) за единицу, тогда:

    наиболее предпочтительными гомологами для создания олигомеров этого типа являются метокрезол (скорость порядка трёх, т.е. реагирует с формальдегидом в три раза быстрее, чем просто фенол) и 3,5 – ксиленол (скорость порядка 8), т.к. они обладают наибольшей реакционной способностью по отношению к формальдегиду; остальные гомологи фенола взаимодействуют со скоростью 0,2 ÷ 0,8.

    Скорость отверждения  олигомеров на основе о- и п- крезолов такая же, что и при реакции с фенолом.

Ксиленоформальдегидные олигомеры отверждаются медленнее, фенолоформальдегидных смол, скорость поликонденсации также меньше, следовательно, обычно используют смесь фенола и ксиленола с получением смешанных фенолоксиленолоформальдегидных олигомеров, как новолачных, так и резольных.

Технология их получения аналогична технологии фенолоформальдегидных смол (ФФС).

Резорцин (м-дигидроксибензол) – наиболее ценный из гомологов, т.к. имеет функциональность 3 и позволяет получать термореактивные материалы. Он имеет высокую реакционную способность по отношению к формальдегиду, реакция протекает

при комнатной температуре без нагрева, поэтому в промышленности используют не чистый резорцин, а смесь – с параформом (Резорцин : Параформ = 1 : 0,5,  мольные доли), а остальную часть параформа добавляют непосредственно при приготовлении композиции.

Резорцинформальдегидные смолы имеют большую теплостойкость, твёрдость, улучшенную адгезию, не токсичны. Применяются в качестве клеёв, замазок, пресс-материалов.

Возможна сополиконденсация резорцина с уротропином с получением резорцинформальдегидных олигомеров.

Получают также и фенолофурфурольные олигомеры (чёрного цвета). Катализаторами при этом служат щёлочи. Продукты могут быть как новолачными (Фенол : Фурфурол = 1 : 0,9 ÷ 0,95), так и резольными (Фенол : Фурфурол = 0,9 ÷ 0,95 : 1). Технология их производства аналогична применяемой для производства обычных ФФО.

Свойства фурфурольных олигомеров отличаются от фенольных:

t_{каплепадения} < t_{каплепадения феноло-формальдегидных}, при t = 120 ÷ 150 ⁰C, сохраняют текучесть, при t = 180 ÷ 200 ⁰C – отверждаются с высокой скоростью.

Используются в качестве связующего для пресспорошков, предназначенных для получения толстостенных изделий, или изделий со сложной конфигурацией; обладают большей теплоёмкостью, чем ФФО.

Амидоальдегидные олигомеры

Технология производства Свойства Применение

Анилин (C₆H₅NH₂) – используется для получения аминоформальдегидных олигомеров, производятся редко.

Существует два основных типа этих олигомеров:

1.  Карбамидо

                                         формальдегидные смолы

     2.   Меланино

Впервые синтезированы в 1884 г; в 1920 -1921 гг., началось промышленное производство (учёные – Петров Г. С., Ваншейдт А. А.)

Термореактивны, прочностные свойства аналогичны свойствам ФФС, но в то же время, они прозрачны, следовательно, они легко окрашиваются или могут быть использованы прозрачными.

Сырьё

1.  Мочевина (карбамид диамидуксусной кислоты)

 Белое кристаллическое вещество, t_пл= 133 ⁰С, t_пл= 133 ⁰С, хорошо растворима в воде, хуже – в спиртах. В водном растворе находится в двух таутомерных формах:

                                                     мочевина               изомочевина (амид карбаминовой кислоты)

   Получение: производство мочевины является крупнотоннажным производством, т.к., она широко используется, например, в как удобрение.