ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Феиоло-альдегидные олигомеры, полимеры и пластические массы иа их основе из "Лабораторный практикум по технологии пластических масс в двух частях" Феноло-формальдегидные олигомеры и полимеры очень широко применяются в различных отраслях техники, особенно в электротехнике и приборостроении. В СССР выпускается более 20 марок олигомеров ново-лачного и резольного типа. Увеличивается также производство и расширяются области применения модифицированных феноло-формальде-гидных олигомеров и полимеров для лаков и клеев. Для их модификации используются нитрильные каучуки, полиамиды, поливинилхлорид, поли-винилацетали, эпоксидные, кремнийорганические и другие полимеры. Совмещенные материалы обычно обладают улучшенным комплексом технологических и физико-механических свойств. Продукты конденсации фенолов с формальдегидом, способные отверждаться при повышенных температурах, называют реактопластами в отличие от термопластов, не изменяющих своих свойств при нагревании. [c.9] Важнейшей особенностью феноло-формальдегидных реактопластов является их способность в сочетании с различными наполнителями — порошкообразными (древесной мукой, шифером и др.), волокнистыми (хлопчатобумажное, асбестовое, стеклянное волокно), тканями, в том числе стеклянной, образовывать наполненные реактопласты с широким диапазоном свойств. Прочность, характеризуемая удельной ударной вязкостью, достигается в древеснослоистых фенопластах 100 кг/см , а в стеклопластиках на основе стеклянной ткани 150 кг/см . [c.9] Слоистые пластики на основе хлопчатобумажной ткани, пропитанной спиртовыми лаками или водными эмульсиями резольного типа, применяются для изготовления шестерен, подшипников, тормозных колодок и других технических деталей. [c.9] Фенопласты с порошкообразными минеральными наполнителями обладают хорошими диэлектрическими свойствами и широко используются в электротехнике. Фенопласты, наполненные различными сортами асбеста, обладают высокими антикоррозионными свойствами. Наиболее распространенным типом фенопластов являются фенопласты, наполненные древесной мукой. [c.9] Высокие физико-механические и диэлектрические показатели, способность длительное время работать в различных климатических зонах обеспечили фенопластам широкое применение в технике. [c.9] В настоящее время в СССР выпускается свыше 200 наименований фенопластов различного назначения. [c.9] Фенолы реагируют с альдегидами в кислой или щелочной среде, при этом образуются смолообразные олигомеры и вода. Линейные олигомеры, в зависимости от строения исходных веществ и их соотношения, при воздействии тепла или отвердителей способны к дальнейшему превращению в полимеры пространственного строения. [c.10] Наиболее изучена и имеет большое практическое значение реакция фенолов с формальдегидом. В качестве промежуточных продуктов этой реакции образуются о- и п-оксибензиловые. спирты, а также 4,4 -, 2,2 - и 2,4 -диоксидифенилметаны. В присутствии щелочи оксибензиловые спирты реагируют между собой и с фенолом с малой скоростью. Кислоты резко ускоряют эту реакцию и применяются в качестве катализаторов в тех случаях, когда нет опасности преждевременного отверждения полимера, которое может произойти при конденсации в избытке формальдегида. [c.10] Исключительно большое влияние на свойства образующихся полимеров оказывает соотношение исходных веществ. Если количество формальдегида не превышает эквимолекулярного по отношению к фенолу, то образуются линейные термопластичные смолообразные олигомеры, называемые новолаками. Если же формальдегид взят хотя бы в небольшом избытке, образуются продукты поликонденсации, называемые резолами. [c.10] Резолы также плавятся и растворяются в органических растворителях, но в отличие от новолаков они способны при нагревании переходить в неплавкое и нерастворимое состояние за счет образования пространственной структуры при участии реакционноспособных атомов водорода фенола и избытка метилольных групп (см. схему реакции). Этот процесс ступенчатый и протекает через стадию образования промежуточного продукта, так называемого резигола, который не плавится и не растворяется, но может набухать в растворителях, слегка размягчаться при нагревании, так как имеет еще сравнительно небольшое число связей между молекулами. На стадии отверждения происходит образование неплавкого, нерастворимого и ненабухающего продукта поликонденсации, называемого резитом. [c.10] Реакция фенолов с другими альдегидами, например ацетальдегидом, масляным и бензойным альдегидами, в кислой среде приводит к образованию лишь линейных продуктов конденсации. Избыток альдегида не вызывает образования резитов. Исключением является фурфурол, который образует с фенолом резиты вследствие вторичной реакции полимеризации по двойным связям. [c.10] Реакции фенола с формальдегидом могут быть представлены следующими схемами. [c.10] Здесь /г=4ч-8 звездочками показаны возможные места присоединения метиленовых групп. [c.11] Последняя формула лишь условно отражает строение новолаков, так как в процессе конденсации изомеры диоксидифенилметана реагируют с формальдегидом и фенолом, образуя сложную смесь изомеров и полимер гомологов. [c.11] При нагревании феноло-формальдегидных полимеров до 300° С они разлагаются с выделением исходных веществ, что может служить для аналитического определения природы полимера. Для феноло-формальдегидных полимеров известна также гидролитическая реакция связи С—С под влиянием фенола — фенолиз. При этом отвержденные смолообразные феноло-формальдегидные полимеры переходят в растворимое и термопластичное состояние после нагревания в избытке фенола. [c.11] Новолаки обычно получают в присутствии кислых катализаторов соляной, серной, щавелевой, фосфорной кислот, а также нефтяных сульфокислот. Щавелевая кислота применяется для получения светлоо1 ра-шенных новолаков. [c.12] В некоторых случаях производят термообработку подсушенного продукта. [c.12] Эти процессы проводят в различных аппаратах наиболее удобна установка, состоящая из аппарата с холодильником и приемником над-смольных вод. [c.12] В зависимости от марки новолака температура проведения первой стадии колеблется в пределах от 55 до 95° С аппарат работает с обратным холодильником. Вторая стадия — сушка — осуществляется в вакууме (300—400 мм рт. ст.). При этом холодильник работает как прямой, на отгон. Подсушенный смолообразный продукт выливают через слив на противни или на холодный барабан,, где он застывает. Выход новолаков достигает 110—115% от массы фенола. Твердый новолак измельчают в порошок в дробилках или шаровых мельницах и просеивают. Он идет на изготовление лаков, пресспорошков, главным образом с древесной мукой в качестве наполнителя. [c.12] В лабораторных условиях удается с некоторым приближением моделировать производственные процессы и проводить поликонденсацию фенола с альдегидами как в одном (см. ч. I, рис. 19), так и в двух аппаратах (рис. 1). [c.12] Вернуться к основной статье