Однак тенденція фуранових сполук до смолоутворення часто не допомагає, а заважає отриманню полімерів з заданими властивостями, поскільки реакцію смолоутворення дуже важко направити в одному якому-небудь бажаному напрямку. Найчастіше смолоутворення протікає за рахунок двох чи більше реакцій по різним функціональним групам. У зв'язку з цим переважна більшість фуранових полімерів являється термореактивними смолами, здатними в певних умовах перейти в неплавкий і нерозчинний стан з утворенням трьохвимірної структури.
Характерним для реакцій утворення полімерів на основі фуранових сполук є те, що дуже часто до смолоутворення призводять одночасно реакції полімеризації та реакції поліконденсації.
В становлено, що полімеризація фуранових сполук протікає в більшості випадків по йонному механізму. В присутності пероксидних каталізаторів полімеризуються лише деякі з них, наприклад, 2-вінілфуран, фурфурилакрилат.
Поліконденсаційні процеси протікають переважно під впливом кислих конденсуючих агентів, але, нерідко, конденсуючий вплив здійснюють також і продукти лужного характеру.
1.2.1 ФУРФУРОЛ ЯК СИРОВИНА ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ФУРФУРОЛЬНИХ СМОЛ
Фурфурол-гетероциклічний альдегід із групи фурану, який називають ще 2'-оксо-2-метилфураном, 2-формілфураном, альфа-фурилформальдегідом і фуралем.
Чистий свіжоперегнаний фурфурол представляє собою прозору маслоподібну рідину з запахом свіжоскошеного сіна чи свіжоспеченого хліба. При зберіганні фурфурол жовтіє, буріє, може набути червоно-буре чи чорне забарвлення. Легко переганяється з водяною парою. Фурфурол важче води. Густина його при 20 ºС дорівнює 1,1598 г/см, з підвищенням температури вона падає і при 160,5 ºС складає 1,00255 г/см. Температура кипіння фурфуролу при нормальному тиску дорівнює 161,7 ºС і підвищується з підвищенням тиску. Температура замерзання фурфуролу дорівнює -36,5 ºС.
Фурфурол добре розчиняє органічні речовини різних класів. Він повністю змішується з метиловим, етиловим, пропіловим, бутиловим, аміловим спиртами і їх ізомерами; ефіром, ацетоном, хлороформом, чотирихлористим вуглецем, дихлоретаном; диоксаном та іншими складними ефірами; бензолом, толуолом, ксилолом, нітробензолом, етиленгліколем, піридином, мурашиною, оцтовою, пропіоновою, масляною, молочною кислотами, жирами та іншими сполуками.
Фурфурол погано розчиняє насичені й ненасичені вуглеводні. Неорганічні речовини, окрім хлористого цинку, хлорного заліза, гідрату окису барію і йодистого натрію, не розчиняються у фурфуролі.
Серед багатьох фуранових речовин, які можуть служити мономерами для отримання фуранових полімерів, фурфурол займає особливе положення. Він являється, по суті, єдиним масовим фурановим продуктом, який отримують з природної сировини як в лабораторних, так і в промислових масштабах. Завдяки цьому, а також своїй високій хімічній активності фурфурол є первинною сировиною у виробництві фуранових мономерних і полімерних продуктів.
Процес виробництва фурфуролу по найбільш поширеній схемі заключається в одностадійній операції, під час якої проходять дві послідовні реакції: Гідроліз пентозанів і дегідратація пентоз, що утворилися. Цей процес найчастіше здійснюється в горизонтальних автоклавах, які обертаються, виготовлених із сталі чи міді, футерованих кислотостійким матеріалом.
Подрібнена сировина завантажується в автоклави, змочується сірчаною кислотою 4-6 %-вої концентрації і підігрівається. Після підвищення тиску до 4-5 атм починається відбір фурфуролвмісних парів в теплорегенераційну установку, після чого здійснюється виділення фурфуролу із конденсату, його укріплення, видалення води і легкокиплячих домішок.
Реакція дегідратації альдопентози у фурфурол має вигляд
Серед основних видів сировини, що йде для переробки в хімічні продукти, зокрема мономери і полімери, пентозановмісна сировина за своїми запасами стоїть після нафти, кам'яного вугілля, природного газу і целюлози. На відміну від перших трьох видів, ресурси яких невідновлювані і обмежені, пентозановмісна сировина постійно відновлюється, забезпечуючи виробництво фурфуролу потужною і нескінченною сировинною базою.
В таблиці 1 подані виходи фурфуролу при переробці деяких видів рослинної сировини.
Таблиця 1.2.1 – Виходи фурфуролу при переробці рослинної сировини
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.