Сырьё для получения фенолальдегидных полимеров

Содержание

Слайд 2

Фенол кристаллы Тпл=41 С, Ткип=182 С

Фенол кристаллы Тпл=41 С, Ткип=182 С

Слайд 3

Синтетические способы получения фенола: 1. бензолсульфонатный метод 2. хлорбензольный метод 3. метод Рашига 4. кумольный метод:

Синтетические способы получения фенола: 1. бензолсульфонатный метод 2. хлорбензольный метод 3. метод Рашига

4. кумольный метод:
Слайд 4

Ближайшие гомологи фенолов - крезолы

Ближайшие гомологи фенолов - крезолы

Слайд 5

Ксилинолы

Ксилинолы

Слайд 6

Резорцин Тпл=110С и Ткип.=276,5С. представитель трехатомного фенола – пирогаллол

Резорцин 

Тпл=110С и Ткип.=276,5С.

представитель трехатомного фенола – пирогаллол

Слайд 7

Формальдегид Фурфурол

Формальдегид
Фурфурол

Слайд 8

Синтез фенолальдегидных полимеров При поликонденсации фенола и его гомологов с альдегидами

Синтез фенолальдегидных полимеров
При поликонденсации фенола и его гомологов с альдегидами могут

образовываться как термопласты, так и реактопласты.
Термопластичные фенолальдегидные олигомеры – новолачные (или новолаки), а термореактивные – резольные (или резолы)
Слайд 9

Основные факторы, определяющие строение и свойства фенолальдегидных полимеров: функциональность фенола мольное

Основные факторы, определяющие строение и свойства фенолальдегидных полимеров:

функциональность фенола
мольное соотношение фенола

и альдегида
рН среды.
Слайд 10

Функциональность фенолов – число атомов водорода в феноле и его гомологах,

Функциональность фенолов – число атомов водорода в феноле и его гомологах,

способных взаимодействовать с альдегидами

Трифункциональные: фенол, мета-крезол, 3,5-ксиленол и резорцин.
бифункциональные: орта и пара-крезолы, а также 2,3, 2,5 3,4-ксиленолы
Другие ксиленолы (2,6 и 2,4) – монофункциональны.

Слайд 11

При поликонденсации формальдегида и фурфурола с трифункциональными фенолами - как термопластичные,

При поликонденсации формальдегида и фурфурола с трифункциональными фенолами - как термопластичные,

так и термореактивные олигомеры. Бифункциональные фенолы – только термопластичные олигомеры.
Формальдегид и фурфурол при поликонденсации с трифункциональными фенолами – как термореактивные, так и термопластичные олигомеры.
Другие альдегиды – (уксусный, масляный и т.д.) - только термопластичные олигомеры (у них низкая реакционная способность).
Слайд 12

Мольное соотношение фенола и альдегида 1. фенол : альдегид = 1:1 + + - H2O новолак

Мольное соотношение фенола и альдегида 1. фенол : альдегид = 1:1

+

+

-

H2O

новолак

Слайд 13

Побочные реакции при синтезе новолака

Побочные реакции при синтезе новолака

Слайд 14

2. фенол : альдегид = 1:2 резол

2. фенол : альдегид = 1:2

резол

Слайд 15

Кислотность среды Кислая среда (рН Щелочная среда (рН > 7): фенолоспирты

Кислотность среды

Кислая среда (рН < 7): фенолоспирты неустойчивы →быстрая конденсация →

термопластичные смолы
Щелочная среда (рН > 7): фенолоспирты устойчивы → конденсация при нагревании или при добавлении кислых катализаторов.
Слайд 16

Взаимодействие трифункциональных фенолов с формальдегидом Образование новолака Избыток фенола (фенол/формальдегид=1/ 0,78-0,86).

Взаимодействие трифункциональных фенолов с формальдегидом

Образование новолака

Избыток фенола (фенол/формальдегид=1/ 0,78-0,86). Кислая среда.

При отсутствии избытка фенола – резол
Большой избыток формальдегида (фенол/формальдегид=1/ 2-2,5). Сильная кислота –катализатор. При добавлении небольшого кол-ва основания – новолаки переходят в резолы.

Образование резола

Избыток трифункционального фенола и основной катализатор. Избыток фенола может оставаться в продуктах реакции.
При небольшом избытке формальдегида в присутствии как основных так и кислых катализаторов.

Слайд 17

Реактивные свободные центры в новолачных смолах → обработка формальдегидом или гексаметилентетрамином

Реактивные свободные центры в новолачных смолах → обработка формальдегидом или гексаметилентетрамином

(уротропин) → неплавкое нерастворимое состояние
Уротропин + Н2О → NH3, CH2O
↘NH(CH2OН)2 , N(CH2OН)3
Слайд 18

Строение отверждённых новолачных смол

Строение отверждённых новолачных смол

Слайд 19

Резол – смесь линейных и разветвлённых продуктов общей формулы:

Резол – смесь линейных и разветвлённых продуктов общей формулы:

Слайд 20

Синтез резольной смолы

Синтез резольной смолы

Слайд 21

Отверждение в присутствии катализаторов

Отверждение в присутствии катализаторов

Слайд 22

Стадии отверждения Стадия А (резольная) – олигомер по свойствам близок к

Стадии отверждения

Стадия А (резольная) – олигомер по свойствам близок к новолаку

(плавится, растворяется в щелочах спирте, ацетоне), но это нестойкий продукт. При нагревании – переходит в неплавкое и нерастворимое состояние.
Стадия В (резитол). Растворимость – частичная. Не плавится, но при нагревании размягчается (переходит в высокоэластичное, каучукоподобное состояние). Ограниченно набухает в растворителях.
Стадия С (резит) – конечная стадия отверждения. Неплавкий и нерастворимый продукт, не набухает в растворителях и не размягчается при нагревании.
Слайд 23

Строение резита

Строение резита