ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ

ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ

жидкие или твердые аморфные олиго- и полимерные продукты поликонденсации фенолов с формальдегидом или его производными.

Состав, структура и св-ва Ф.-ф. с. определяются природой и соотношением исходных компонентов, а также условиями синтеза (среда, тип и кол-во катализатора, т-ра и т. п.).

Исходными фенолами обычно служат собственно фенол и его алифатич. производные - алкилфенолы (крезолы, ксиле-нолы, 4- трет -бугилфенол и др.; см. Алкил(арил)феноло-фор-мальдегидные смолы), имеющие два или три активных атома водорода в о- или и-положениях к гидроксильной группе. Иногда применяют также дигидроксибензолы (в частности, резорцин; см. Резорцино-алъдегидные смолы), бисфенолы и фенолфталеины, производные фенолов, содержащие ненасыщенные и др. реакционноспособные группы (винилфенолы, 4-аминофенол и др.), сложные фенолосодержащие смеси продуктов растит, происхождения (напр., таннины, продукты гидролиза лигнина), продукты пиролиза каменного угля и сланцев.

Формальдегид CH2O вводят в р-цию чаще всего в виде водного р-ра разл. концентрации, стабилизированного метанолом (формалина). Реже используют соед., выделяющие CH2O при термич. разложении или при воздействии др. реагентов,- гексаметилентетрамин (уротропин), параформ-альдегид, триоксан, диоксолан.

Поликонденсация фенолов с CH2O - сложный многостадийный экзотермич. процесс, сопровождающийся выделением в качестве побочных продуктов воды и(или) формальдегида.

Основные стадии образования Ф.-ф. с.: 1) Взаимод. CH2O с фенольными ядрами по активным атомам водорода с образованием фенолов, содержащих гид-роксиметилъные (метилольные) группы. 2) Конденсация этих групп между собой или с активными атомами водорода фенольных ядер с образованием метиленовых или диметилен-оксидных мостиков (см. схему).

Кислотные катализаторы резко ускоряют обе стадии процесса, а основные (щелочные) - только первую стадию, замедляя р-ции конденсации. Повышение т-ры увеличивает скорость всех р-ций, протекающих при образовании Ф.-ф. с.

В зависимости от числа активных атомов водорода в фенольном ядре, молярных соотношений исходных реагентов, скорости и глубины прохождения р-ций могут образовываться многообразные промежут. и конечные продукты, различающиеся хим. составом и степенью полимеризации х - от мономерных метилолфенолов ( х =1) до густосетчатых полиметилен- или полидиметиленоксидфенолов 5014-18.jpg

Промежут. мономерные или олигомерные (линейные, разветвленные и циклические) продукты конденсации фенолов с CH2O, образующиеся на начальных стадиях р-ций при избытке CH2O (и 5014-19.jpg1) или на любых стадиях при его недостатке (n < 1), называются исходными (неотвержденными) Ф.-ф. с. Конечные продукты поликонденсации, образующиеся при избытке CH2O (п 5014-20.jpg1), являются неплавкими и нерастворимыми густосетчатыми полимерами и называются от-вержденными Ф.-ф. с.

Технология получения и переработки Ф.-ф. с. всегда двух-или многостадийная. На первых стадиях осуществляется синтез исходных, смол, их хим. модификация или сочетание с др. материалами, а на последних стадиях - превращение их в отвержденные густосетчатые полимеры. При этом возможны (и практически реализуются) два пути синтеза Ф.-ф. с.: 1) при молярном избытке CH2O (п 5014-21.jpg1) с образованием реакцион-носпособных (термореактивных) метилолфенолов (ф-ла I) и(или) олигомерных метилольных производных ф-л II и III; 2) при недостатке CH2O ( п <1) образуются аналогичные производные, не содержащие метилольные группы и не способные к дальнейшим р-циям поликонденсации без введения дополнит, кол-ва CH2O или др. реакционноспособ-ных в-в.

Ф.-ф. с., полученные первым путем, называются резольны-ми смолами. Их синтез осуществляют в водной среде при т-ре ок. 100 0C в присут. основных катализаторов (гидроксидов Na или Ba, аммиака, реже карбоната Na или аминов), позволяющих прекращать р-ции на промежут. стадиях. Выпускают резольные Ф.-ф. с. в виде водных р-ров или эмульсий (фено-лоспиртов), а также в виде твердых продуктов или р-ров в неводных р-рителях ( феноло-формальдегидных лаков). Отвер-ждение резольных Ф.-ф. с,- продолжение р-ций конденсации метилольных групп при натр, до 130-200 0C или в присут. кислотных катализаторов - 4-CH3C6H4SO3H, C6H5SO3H и H34.

Ф.-ф. с., полученные вторым путем, называют новолачными или термопластичными. Их обычно синтезируют в водных р-рах CH2O и фенолов, но (в отличие от резольных смол) в присут. кислотных катализаторов - соляной, серной, фосфорной, толуол- или фенилсульфоновой к-т, реже - к-т Льюиса. Новолачные Ф.-ф. с. синтезируют и в расплавах фенолов, используя вместо CH2O его производные - пара-форм, гексаметилентетрамин и др. В пром-сти новолачные Ф.-ф. с. выпускают в виде твердых, плавких продуктов с т-рой каплепадения 70-120 0C. Отверждают их обычно с помощью гексаметилентетрамина, реже параформа (в кол-ве 6-14% по массе) при 150-180 0C, а также изоцианатов, реагирующих с гидроксильными группами. При этом часто используют реакционноспособные (активные) р-рители (напр., фурфурол, фурфуриловый спирт), к-рые участвуют в процессах отверж-дения.

5014-22.jpg

5014-23.jpg

5014-24.jpg

Схема образования феноло-формальдегидных смол.

Специфич. типом новолачных Ф.-ф. с. являются т. наз. ортоноволаки (см. Новолачные смолы), обладающие повышенной скоростью отверждения. Ортоноволаки синтезируют обычным путем, но в присут. ацетатов Zn, Mg или Ca в качестве катализаторов.

Резольные и новолачные Ф.-ф. с. в исходном состоянии разнообразны по составу и мол. строению, физ. и хим. св-вам. Обычно они окрашены от светло-желтого до темно-коричневого цвета; их плотность варьирует от 1,14 до 1,27 г/см 3. Они хорошо растворяются в водных р-рах щелочей, фенолах, спиртах, кетонах и др. полярных р-рителях. В отвержденном состоянии резольные и новолачные Ф.-ф. с. обладают близкой мол. и надмол. структурой и представляют собой густосетчатые стеклообразные полиметиленфенолы с аморфной микрогетерогенной структурой. Они относятся к жестким хрупким тепло- и термостойким полярным полимерам. Ниже приведены нек-рые типичные характеристики отвержденных Ф.-ф. с.:

Плотность, г/см 3

1,25-1,38

Модуль упругости, ГПа

3-5

Удельная энергия роста трещин, Дж/м 2

50-100

Относит, удлинение при разрыве, %

0,4-0,5

Деформационная теплостойкость, °С

140-180

Т-ра начала деструкции, 0C

250-300

Температурный коэф. линейного расширения, К'1

(6-9)

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Полезное


Смотреть что такое "ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ" в других словарях:

  • ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ — ФЕНОЛО ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ, смолы синтетические, продукты реакции фенола с формальдегидом. Отвержденные в процессе переработки феноло формальдегидные смолы обладают хорошими электроизоляционными и механическими свойствами. Применяются в… …   Современная энциклопедия

  • Феноло-формальдегидные смолы — ФЕНОЛО ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ, смолы синтетические, продукты реакции фенола с формальдегидом. Отвержденные в процессе переработки феноло формальдегидные смолы обладают хорошими электроизоляционными и механическими свойствами. Применяются в… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • феноло-формальдегидные смолы — продукты поликонденсации фенола с формальдегидом; вязкие жидкости или твёрдого вещества. Отверждённые феноло формальдегидные смолы обладают хорошими электроизоляционными и механическими свойствами. Применяются в производстве фенопластов, клеёв,… …   Энциклопедический словарь

  • Феноло-формальдегидные смолы —         см. Феноло альдегидные смолы …   Большая советская энциклопедия

  • феноло-формальдегидные смолы — синтетические смолы, получаемые взаимодействием фенола с формальдегидом; обладают хим. стойкостью, прочностью, высокими электроизоляционными свойствами; их используют в производстве пластмасс, клеев, лаков и до. Новый словарь иностранных слов. by …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ — февольные смолы, олигомерные продукты поликонденсации фенола с формальдегидом. В зависимости от соотношения исходных мономеров и рН среды (см. Водородный показатель) могут отверждаться в присутствии отвердителей или без них с образованием прочных …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Феноло-альдегидные смолы —         олигомерные продукты поликонденсации (См. Поликонденсация) фенола, его гомологов (крезолов, ксиленолов) и многоатомных фенолов (например, резорцина) с альдегидами (формальдегидом и фурфуролом). Наибольшее практическое значение имеют… …   Большая советская энциклопедия

  • феноло-альдегидные смолы — (фенольные смолы), синтетические смолы, продукты поликонденсации фенолов с альдегидами; см., например, Феноло формальдегидные смолы, Резорцино формальдегидные смолы …   Энциклопедический словарь

  • ФЕНОЛО-АЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ — (фенольные смолы), жидкие или твердые аморфные олиго и полимерные продукты конденсации фенолов с альдегидами. В качестве фенольных компонентов используют собственно фенол и его алкил или арилпроизводные (напр., крезолы, ксиленолы, 4 трет… …   Химическая энциклопедия

  • ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ ЛАКИ — р ры фено ло формальдегидных олигомеров (пленкообразователей) в орг. р рителях. В качестве пленкообразователя используют немодифицир. и модифицир. резольные и новолачные фено ло формалъдегидные смолы. Для немодифицир. смол, содержащих три… …   Химическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»