13. Fenoplasty a aminoplasty. Bakelity Reakcí fenolu a jejich derivátů s HCHO kresolyPyrokatechol Resorcin Hydrochinon-4 fční Dian- 4 fční HCHO-oxidace.

Prezentace na téma: "13. Fenoplasty a aminoplasty. Bakelity Reakcí fenolu a jejich derivátů s HCHO kresolyPyrokatechol Resorcin Hydrochinon-4 fční Dian- 4 fční HCHO-oxidace."— Transkript prezentace:

1 13. Fenoplasty a aminoplasty

2 Bakelity Reakcí fenolu a jejich derivátů s HCHO kresolyPyrokatechol Resorcin Hydrochinon-4 fční Dian- 4 fční HCHO-oxidace MeOH nebo ze syntézního plynu Struktura vs. reaktivita

3 Pryskyřice – nízkomolekulární produkty M.H.=10 2 -10 3 Polykondenzační reakce, K≥10 4  nemusí se odstraňovat vznikající H 2 O Katalýza: bazicky-alk. louhy, lze izolovat hydroxymethylové deriváty kysele nelze izolovat HO-CH 2 - deriváty- okamžitá kondenzace

4 Reakce: 1.Adice HCHO na fenol 2.Kondenzace methylolových skupin Nejvíce p-polohy

5 Nebo:

6 1. Rezoly CH 2 O/F>1, bazická katalýza, 3 a 4 fční fenoly (1.1-2:1) -kondenzát 2-4 fenolů propojených v o- i p- polohách M n < 1000 g/mol Rezol  rezitol  rezit Rozpustný botná nebotná v alkoholech roztocích alkálií Charakteristiky: Obsah methylolových skupin HCHO Vody viskozita Báze-amoniak : dimethyl a trimethylaminové skupiny Časem síťují i za normální teploty Neutralizace, oddělení vody, sušení M dle poměru CH 2 O/F, teploty a pH

7 Vytvrzování rezolů: kyselinami, kondenzace v o i p polohách, vznik trojrozměrné sítě

8 Vytvrzení rezolů teplem Vedle –CH 2 - vazeb také nenasycené skupiny Chinonmethidinové struktury: Chromofory, tmavý polymer Rezoly nejsou stabilní, samovolně časem síťují, omezená skladovatelnost, Výroba v místě použití Dále: ethylenové, ethinové můstky

9 2. Novolaky CH 2 O/F<1, kyselá katalýza (1:0.7-0.8) Neobsahují –CH 2 -OH skupiny lze je skladovat, termoplastické, rozpustné v R-OH, RCOR, RCOOR M n =400-800 g/mol lineární struktura výhradně –CH 2 - můstky o- i p- Pro vytvrzení přídavek tvrdidla: urotropin Katalýza klasickými kyselinami : HCl, (COOH) 2 (USA)-při vyšší teplotě (180°C) se rozloží -methylenové můstky z 80% v p-polohách Katalýza 2-mocnými kovy : Mn 2+, Zn 2+, Mg 2+ -methylenové vazby v o-polohách 50-80%- ortho-novolaky

10 Vytvrzování novolaků-látky, kt. jsou donorem HCHO- urotropin Nové struktury ve vytvrzeném polymeru: Žlutá barva novolaků

11 Využití FF pryskyřic Lisovací hmoty (10%) - dobrá pevnost a tepelná odolnost, el. izolační vlastnosti x křehkost El.-technický průmysl (vypínače, přepínače), automobilový i letecký průmysl, spotřební zboží (ucha u hrnců) Pro zlepšení celkových vlastností kombinace pryskyřice s plnivem 1.Organická plniva: dřevná moučka, vlákna 2.Anorganická-břidličné moučky, saze, kaolin Suchá cesta-promíchá se s vysušeným novolakem Mokrá cesta-napojí se novolakem Mísení pryskyřice a plniva na dvouválci s rozdílnou teplotou a frekvencí otáčení (směs se lepí na teplejší válec)  fólie 3-5 mm  ochlazení a drcení  lisovací hmota (může se tabletovat) Lisování do forem při 150-170°C p=30-40 Mpa. Obsah pryskyřice 30-60% Většinou novolak + urotropin

12 Vrstvené hmoty (Umakart)-základní materiál celulosa Napojení papíru (nebo tkaniny) roztokem rezolu a vysušení Naskládání listů do etážového lisu Lisování při 150°C a 10 MPa Pryskyřice prostoupí jednotlivé vrstva papíru a sesíťuje Proreagovaní s ligninovými strukturami Dekorativní vrstvy – aminoformaldehydové (UF nebo MF) pryskyřice-nejsou chinonové struktury-možnost barvení na pastelové barvy Kyselinovzdorné tmely Rezol + plnivo (křemičitá moučka, BaSO 4 -odolnost v alkalickém prostředí) Vytvrzení p-toluensulfonylchlorid

13 Lepidla Pojiva pro dřevotřískové desky nekvalitního dřevo-> třísky + rezoly + vytvrzení nejčastěji PTSA nebo HCl Problém uvolňování HCHO V kombinaci s chloroprenovým kaučukem-kontaktní lepidla-Chemopren FF pryskyřice zlepšuje adhezi k polárnímu povrchu Licí pryskyřice-rezol, vytvrzení 5dnů- nahrazovány jinými plasty Lehčené hmoty-kapalné rezoly+benzín (zpěňovadlo)+PTSA Reakční teplo odpaří benzín-napěnění hmoty Tepelné izolace s trvalou odolností 130°C Frikční materiály Pojivo pro brzdné kotouče, pojivo pro brusné kotouče (Karborundum) Smirkové papíry-el.-staticky se brusivo zachytí na papír napojený pryskyřicí, novolak+urotropin+rezol pro lepší smáčivost brusného zrna

14 Pojiva do nátěrových hmot kresoly Etherifikace BuOH: Neomezeně mísitelný s lakařskými rozpouštědly Samostatně nebo Jako modifikující složka (upraví viskozitu + fce síťovadla) Kombinace s alkydovými pryskyřicemi-vypalovací laky rezol

15 FF pryskyřice modifikované kalafunou C 20 H 30 O 2 Kyselina abietová a pimarová

16 Pryskyřice z furfurylakoholu Kondenzace jako FF pryskyřice, Etherové i metylenové můstky kyselá katalýza-jen plniva kyselinovzdorná (SiO2-sklo, křemenná moučka) Chemicky odolnější než FF pryskyřice, černé Aplikace: Kyselino- a alkalivzdorné tmely Skelné lamináty-potrubí Impregnace a nátěry pro zdivo, beton

17 Aminoplasty Močovino (UF) a melamino-formaldehydové (MF) pryskyřice monomethylol derivát nejstabilnější hexamethylol derivát nejstabilnější UF-pryskyřice, zdravotně nezávadné, levnější než MF Vytvrzování při nižších teplotách než FF, 135-150°C, pojiva pro dřevěné výrobky MF-vybarvitelnost, krycí vrstvy dekoračních vrstvených materiálů Zábranový papír-napojený UF – mezivrstva mezi zbarvenou FF a dekorační MF vrstvou Produkty v závislosti na složení, pH, teplotě a katalyzátoru

18 MF-zlepšení pevnosti papíru za mokra (mapy, fotopapír) MF-rychlejší vytvrzování než UF Vyšší tvrdost, odolnost proti teplu, rozklad nad 220°C Aplikace jako UF Lepidla překližek-lepší odolnost k vodě Hustší síť-odolnost k bazím a rozpouštědlům Dekorační vrstvené hmoty Aplikace UF a MF: Lisovací hmoty+bělená celulóza Lepidla-dřevotřísky, překližky Lehčené hmoty-emulgátor + probublávání vzduchem do 100°C Pomocné textilní prostředky-nemačkavé úpravy Zpevňování papíru Lakařské pryskyřice- -CONH-CH 2 -O-Bu –eterifikace pro mísitelnost s lak. Rozp.