1 / 12

Chemia Stosowana w Drzewnictwie III 2006/07

Chemia Stosowana w Drzewnictwie III 2006/07. chemia polimerów (żywice formaldehydowe). Reaktywność formaldehydu w reakcjach addycji nukleofilowej do grupy karbonylowej:. Żywice formaldehydowe. w środowisku obojętnym powoli:. w środowisku kwaśnym:. w środowisku zasadowym:.

solana
Télécharger la présentation

Chemia Stosowana w Drzewnictwie III 2006/07

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Chemia Stosowana w Drzewnictwie III2006/07 chemia polimerów (żywice formaldehydowe)

  2. Reaktywność formaldehydu w reakcjach addycji nukleofilowej do grupy karbonylowej: Żywice formaldehydowe w środowisku obojętnym powoli: w środowisku kwaśnym: w środowisku zasadowym:

  3. Etapy tworzenia struktury przestrzennej : Żywice formaldehydowe 1. przyłączenie do formaldehydu: 2. kondensacja grup hydroksymetylowych: 3. eliminacja formaldehydu z ugrupowania bismetylenoeterowego: 4’ (2+3). bezpośrednie tworzenie mostków metylenowych:

  4. Produkty reakcji fenolu z formaldehydem: Żywice fenolowo-formaldehydowe (PF) W środowisku zasadowym te związki są dość trwałe (tworzą wiązania wodorowe), w kwaśnym natychmiast reagują dalej. Wzrost temperatury również sprzyja reakcjom następczym.

  5. W środowisku zasadowym (pH 7-13), przy stosunku molowym formaldehyd:fenol 1-3, w temperaturze ~100°C Rezole Tworzywo rozpuszczalnei topliwe dopóki polimer pozostaje liniowy. Wolne grupy hydroksymetylowe są wystarczająco mało reaktywne w środowisku zasadowym. Do usieciowania potrzebna jest wysoka temperatura – następuje dalsza reakcja wolnych grup –CH2OH z utworzeniem pośrednio rezitoli i ostatecznie rezitów.

  6. W środowisku kwaśnym (pH 4-7), przy stosunku molowym formaldehyd:fenol 0,5-0,9. Szybkość reakcji grup hydroksymetylowych z pierścieniem aromatycznym jest większa niż szybkość reakcji formaldehydu. W polimerze nie ma wolnych grup –CH2OH. Nowolaki Tworzywo rozpuszczalne i topliwe, ogrzewanie nie powoduje sieciowania. Do utwardzenia potrzebny jest dodatek środka sieciującego. Dodatek formaldehydu powoduje powstanie termoutwardzalnego rezolu. Stosowany jest też dodatek urotropiny, powodującej powstanie mostków metylenoaminowych.

  7. Fenole wielowodorotlenowe są znacznie bardziej reaktywne i kondensacja z formaldehydem zachodzi już na zimno. Uzyskanie tworzywa utwardzalnego wymaga wstępnej kondensacji z niedomiarem formaldehydu. Rezorcyna Żywice rezorcynowo-formaldehydowe (RF) nie są zazwyczaj stosowane ze względu na zbyt wysoką cenę. Żywice fenolowo-rezorcynowo-formaldehydowe (PRF) łączą zalety obu żywic – niską cenę żywic fenolowych i zdolność do sieciowania na zimno żywic rezorcynowych. Stosuje się kilka odmian: Rezol PF kondensuje się z rezorcyną, a następnie sieciuje formaldehydem; Rezol PF sieciuje się rezorcyną; Rezol PF modyfikowany rezorcyną sieciuje się rezolem PF.

  8. Żywice mocznikowo-formaldehydowe (UF) Mocznik jest związkiem czterofunkcyjnym, jednak reaktywność maleje w miarę przyłączania kolejnych cząsteczek formaldehydu. 1(mocznik) > 0,5 > 0,01 W pierwszej kolejności uzyskuje się polimer liniowy. Wymagane jest pH <4 lub >8. W środowisku zasadowym możliwe jest powstawanie również ugrupowań bismetylenoeterowych.

  9. W obecności znacznego nadmiaru formaldehydu tworzy się struktura usieciowana. Żywice mocznikowo-formaldehydowe W obecności bardzo dużego nadmiaru formaldehydu powstają pierścienie uronowe.

  10. Zalety UF: bardzo niska cena, niepalność, duża szybkość sieciowania, jasna barwa. Wady UF: słaba wodoodporność, emisja formaldehydu. Modyfikowane żywice mocznikowo-formaldehydowe Hydrofobizacja przez dodatek alkoholi (środowisko kwaśne): najczęściej stosuje się butanol (C4H9OH) i oktanol (C8H17OH) Zastosowanie modyfikowanego mocznika, np. dwufunkcyjnego etylenomocznika prowadzi do polimerów liniowych. Dodatek etylenomocznika podczas tworzenia UF zwiększa elastyczność (mniejszy stopień usieciowania).

  11. Żywice melaminowo-formaldehydowe (MF) Melamina jest związkiem sześciofunkcyjnym, którego reaktywność maleje w miarę przyłączania kolejnych cząsteczek formaldehydu. Do uzyskania pochodnej hydroksymetylowej optymalne jest pH 8-9. WWW zakresie pH 6-8 reakcja przebiega zbyt wolno, poniżej 6 i powyżej 9 następuje kondensacja gryp hydroksymetylowych, prowadząca do produktu usieciowanego. Kondensacja grup typu CH2OH z typem CH2OH prowadzi do powstawania trwałych mostków bismetylenoeterowych, podczas gdy kondensacja typu CH2OH z typem CH2OH do powstawania nietrwałych mostków bismetylenoeterowych, przechodzących w mostki metylenowe.

  12. Żywice melaminowo-formaldehydowe Żywice MF mają wytrzymałość porównywalną z fenoplastami, dobrą wodoodporność, jasną barwę i wysoką cenę (melamina). Stosuje się tańsze mieszanki z mocznikiem (MUF – o mniejszej odporności)

More Related