Получение, свойства и применение феноло-формальдегидных смол

Новолачные смолы.

В производстве главным образом применяются феноло-формальде- гидные смолы обоих типов: новолачные и резольные. При изготовлении феноло-формальдегидных смол применяют синтетический фенол, а также фенолы, получаемые из каменноугольной смолы (фенольная и феноло-крезольная фракции, трикрезол, ксиленолы). Помимо перечисленных фенолов применяют их смеси, а также смеси фенола с анилином (феноло-анилино-формальдегидная смола). Формальдегид иногда частично или полностью заменяют фурфуролом.

Для получения новолачных смол конденсацию, как правило, проводят в присутствии кислотных катализаторов при избытке фенола. Технологический процесс получения твердой новолачной смо- лы, состоит из стадий конденсации и сушки проводимых, как правило в одном аппарате. В смесь фенола с формальдегидом вводят такое количество кислого катализатора, чтобы величина рН реакционной смеси составляла 1,6-2,3.Смесь при постоянном перемешивании нагревают до кипения в течении 40-60 минут при атмосферном давлении (реже в вакууме) с включенным обратным холодильником. Через 20 минут после начала кипения в аппарат вводят дополнительную порцию катализатора (0,056 вес.част. кислоты на 100 вес.частей фенола).Кипячение смеси при 95-98 0С продолжают еще 1-1,5 часа. По достижению удельного веса смеси, близкого к 1,2 г/см 53 0, конденсацию смолы считают в основном законченной, включают прямой холодильник и начинают сушку, при остаточном давлении не выше 300 мм.рт.ст. обогревая аппарат паром. Сушку продолжают до достижения температуры каплепадения смолы 95-105 0С. После этого смолу сливают из аппарата и охлаждают.

В новолачные смолы часто добавляют смазывающие вещества (олеиновая кислота) и красители. Феноло-формальдегидная новолачная смола в твердом состоянии имеет цвет от светлого до темно-коричневого, удельный вес ее около 1,2 г/см 53 0. Такая смола способна многократно плавится и вновь затвердевать, хорошо растворяется в спирте и многих растворителях. Переход смолы из нерасплавленного состояния при 150-200 5 0 0С в неплавкое и нерастворимое состояние в отсутствии отвердителя происходит очень медленно. Температура плавления, вязкость и скорость отверждения новолачных смол изменяется с течением времени очень медленно. Поэтому такие смолы можно хранить в течение нескольких месяцев при любой температуре.

Резольные смолы

В отличие от новолачных смол разные марки резольных смол обладают несходными свойствами и имеют различное назначение. Часто одну марку резольной смолы не удается полноценно заменить другой.

Для получения резольных смол применяется такое же сырье как и для новолачных (фенолы, смеси фенола с анилином, формальде- гид). Катализатором служит щелочи и основания, едкий натр, гидрокись бария, аммиак, окись магния. В производстве резольные смолы применяются в твердом и жидком состоянии. Резольная смола в жидком состоянии представляет собой смесь смолы с водой. Такие смеси, содержащие до 35 % воды, называются эмульсионными смолами. Частично обезвоженные эмульсионные смолы (с влажностью не больше 20 %) называют жидкими смолами. Вязкость эмульсионных смол при 20 0С колеблется в пределах 500-1800 сантипуаз, жидких смол - в пределах 500-1200 сантипуаз. Твердые резольные смолы по внешнему виду мало отличаются от твердых новолачных смол. Технологический процесс получения твердых резольных смол во многом аналогичен получению новолачных смол. Конденсацию и сушку проводят в одном аппарате. Конденсация, как правило, происходит при температуре кипения реакционной смеси, в течении определенного времени, установленного для каждой марки смолы, сушку проводят при остаточном давлении не выше 200мм.рт.ст. Процесс сушки контролируют, определяя скорость отверждения смолы на плитке при 15 0С. Готовую смолу сливают из аппарата возможно быстрее и охлаждают в тонком слое во избежание ее отверждения. Важнейшим показателем качества эмульсионных и жидких резольных смол является вязкость при 20 5 0 0С, которая резко уменьшается с ростом температуры. Хранение резольных смол допускается лишь в течение короткого времени (2-3 дня после изготовления), так как при хранении сравнительно быстро возрастает вязкость эмульсионных и жидких смол, а также температура каплепадения и скорость отверждения твердых смол. Важным показателем является хрупкость твердых резольных смол. Смолы температура каплепадения и скорость отверждения, которых соответствует техническим условиям, иногда обладают недостаточной хрупкостью. Тогда они плохо поддаются измельчению, а в измельченном состоянии быстро слеживаются. Резольные смолы измельчают на таком оборудовании, что и новолачные смолы. Так как измельченная резольная смола даже при хорошей хрупкости быстро слеживается, хранить ее в таком состоянии не следует. Наиболее удобной тарой для внутризаводского транспортирования твердых резольных смол при раздельном расположении производства смолы являются мешки из толстой, пыленепроницаемой ткани (бельтинг), а для эмульсионных смол - стандартные металлические бочки. Способы производства фенопластов и переработки их в изделие. Наполнителем для прессопорошков, типа фенопластов чаще всего служит древесная мука, значительно реже мелковолокнистый асбест. Из минеральных порошкообразных наполнителей применяют плавиковый шпат, пылевидный кварц. Прессматериалы типа фенопластов изготавливают "сухими" и "мокрыми" методами. При "сухих" методах смола применяется в сухом виде, а при "мокрых" в виде спиртового лака (лаковый способ) или водной эмульсии (эмульсионный способ). Переработка фенопластов в изделие производится различными способами. Самым старым и самым распространенным промышленным способом является прямое прессование (называемое также горячим или компрессионным прессованием) применим ко всем видам описываемых прессмаиериалов. Способ литьевого прессования, называемого также трансферным или шприцгуссом, применяют только, для переработки пресспорошков, когда изделие должно включать сложную арматуру. Способ непрерывного выдавливания применяется для изготовления различных профильных изделий из пресспорошков (трубки, стержни, уголки).

деаэратор топливный ресурс смола полимеризация

Список использованной литературы

1. А.А. Тагер Физико-химия полимеров; издательство «Химия» Л. 1968 г. 536

. Зыков А.К. “Паровые и водогрейные котлы”. 1987 г.

. Поляков. Полиэтилен низкого давления: Научно - технические способы промышленного синтеза, Л. изд. «Химия» 1980 г. 240 стр.

. И.П. Мухленов. Технология катализаторов Л. изд. «Химия» 1989 г.

. Соколов Е.Я. “Теплофикация и тепловые сети”: Учебник для вузов. - 5-е изд. перераб. - М.: Энергоиздат, 1982 г. 360 с. ил.

6. Б.И. Березин «Материаловедение полиграфического производства»-М.: «Книга», 1972

. Гельмут Киппхан «Энциклопедия» - Мос. университет печати, 2003

8. Кудрявцев Г. И., Носов M.П., Волохина А. В., Полиамидные волокна, M., «Высшая школа», 1976

.Технология пластических масс, под ред. В. В. Коршака, 3 изд., M., «Наука», 1985, с. 657

. Каргин В. А., Энциклопедия полимеров, т. 1, M., 1972, с. 935

. Сверхвысокомодульные полимеры, под ред. А. Чифферри и И. Уорда, пер. с англ., Л., 1983, с. 431

. Э. Гроссе, Х. Вайсмантель. Химия для любознательных. Л. Химия, 1987.- 392с.

. В.Д. Войлошников, И.А. Войлошникова. Книга о полезных ископаемых. М. Мир, Недра. - 1991. - 175с.