Феноло-формальдегидные Смолы

жидкие или твердые аморфные олиго- и полимерные продукты поликонденсации фенолов с формальдегидом или его производными. Состав, структура и св-ва Ф.-ф. С. Определяются природой и соотношением исходных компонентов, а также условиями синтеза (среда, тип и кол-во катализатора, т-ра и т. П.). Исходными фенолами обычно служат собственно фенол и его алифатич. Производные - алкилфенолы (крезолы, ксиле-нолы, 4- трет -бугилфенол и др. См. Алкил(арил)феноло-фор-мальдегидные смолы), имеющие два или три активных атома водорода в о- или и-положениях к гидроксильной группе. Иногда применяют также дигидроксибензолы (в частности, резорцин. См. Резорцино-алъдегидные смолы), бисфенолы и фенолфталеины, производные фенолов, содержащие ненасыщенные и др.

Реакционноспособные группы (винилфенолы, 4-аминофенол и др.), сложные фенолосодержащие смеси продуктов растит, происхождения (напр., таннины, продукты гидролиза лигнина), продукты пиролиза каменного угля и сланцев. Формальдегид CH2O вводят в р-цию чаще всего в виде водного р-ра разл. Концентрации, стабилизированного метанолом (формалина). Реже используют соед., выделяющие CH2O при термич. Разложении или при воздействии др. Реагентов,- гексаметилентетрамин (уротропин), параформ-альдегид, триоксан, диоксолан. Поликонденсация фенолов с CH2O - сложный многостадийный экзотермич. Процесс, сопровождающийся выделением в качестве побочных продуктов воды и(или) формальдегида. Основные стадии образования Ф.-ф. С. 1) Взаимод.

CH2O с фенольными ядрами по активным атомам водорода с образованием фенолов, содержащих гид-роксиметилъные (метилольные) группы. 2) Конденсация этих групп между собой или с активными атомами водорода фенольных ядер с образованием метиленовых или диметилен-оксидных мостиков (см. Схему). Кислотные катализаторы резко ускоряют обе стадии процесса, а основные (щелочные) - только первую стадию, замедляя р-ции конденсации. Повышение т-ры увеличивает скорость всех р-ций, протекающих при образовании Ф.-ф. С. В зависимости от числа активных атомов водорода в фенольном ядре, молярных соотношений исходных реагентов, скорости и глубины прохождения р-ций могут образовываться многообразные промежут. И конечные продукты, различающиеся хим.

Составом и степенью полимеризации х - от мономерных метилолфенолов ( х =1) до густосетчатых полиметилен- или полидиметиленоксидфенолов Промежут. Мономерные или олигомерные (линейные, разветвленные и циклические) продукты конденсации фенолов с CH2O, образующиеся на начальных стадиях р-ций при избытке CH2O (и 1) или на любых стадиях при его недостатке (n <. 1), называются исходными (неотвержденными) Ф.-ф. С. Конечные продукты поликонденсации, образующиеся при избытке CH2O (п 1), являются неплавкими и нерастворимыми густосетчатыми полимерами и называются от-вержденными Ф.-ф. С. Технология получения и переработки Ф.-ф. С. Всегда двух-или многостадийная. На первых стадиях осуществляется синтез исходных, смол, их хим.

Модификация или сочетание с др. Материалами, а на последних стадиях - превращение их в отвержденные густосетчатые полимеры. При этом возможны (и практически реализуются) два пути синтеза Ф.-ф. С. 1) при молярном избытке CH2O (п 1) с образованием реакцион-носпособных (термореактивных) метилолфенолов (ф-ла I) и(или) олигомерных метилольных производных ф-л II и III. 2) при недостатке CH2O ( п <1) образуются аналогичные производные, не содержащие метилольные группы и не способные к дальнейшим р-циям поликонденсации без введения дополнит, кол-ва CH2O или др. Реакционноспособ-ных в-в. Ф.-ф. С., полученные первым путем, называются резольны-ми смолами. Их синтез осуществляют в водной среде при т-ре ок. 100 0C в присут.

Основных катализаторов (гидроксидов Na или Ba, аммиака, реже карбоната Na или аминов), позволяющих прекращать р-ции на промежут. Стадиях. Выпускают резольные Ф.-ф. С. В виде водных р-ров или эмульсий (фено-лоспиртов), а также в виде твердых продуктов или р-ров в неводных р-рителях ( феноло-формальдегидных лаков). Отвер-ждение резольных Ф.-ф. С,- продолжение р-ций конденсации метилольных групп при натр, до 130-200 0C или в присут. Кислотных катализаторов - 4-CH3C6H4SO3H, C6H5SO3H и H3PО 4. Ф.-ф. С., полученные вторым путем, называют новолачными или термопластичными. Их обычно синтезируют в водных р-рах CH2O и фенолов, но (в отличие от резольных смол) в присут. Кислотных катализаторов - соляной, серной, фосфорной, толуол- или фенилсульфоновой к-т, реже - к-т Льюиса.

Новолачные Ф.-ф. С. Синтезируют и в расплавах фенолов, используя вместо CH2O его производные - пара-форм, гексаметилентетрамин и др. В пром-сти новолачные Ф.-ф. С. Выпускают в виде твердых, плавких продуктов с т-рой каплепадения 70-120 0C. Отверждают их обычно с помощью гексаметилентетрамина, реже параформа (в кол-ве 6-14% по массе) при 150-180 0C, а также изоцианатов, реагирующих с гидроксильными группами. При этом часто используют реакционноспособные (активные) р-рители (напр., фурфурол, фурфуриловый спирт), к-рые участвуют в процессах отверж-дения. Схема образования феноло-формальдегидных смол. Специфич. Типом новолачных Ф.-ф. С. Являются т. Наз. Ортоноволаки (см. Новолачные смолы), обладающие повышенной скоростью отверждения.

Ортоноволаки синтезируют обычным путем, но в присут. Ацетатов Zn, Mg или Ca в качестве катализаторов. Резольные и новолачные Ф.-ф. С. В исходном состоянии разнообразны по составу и мол. Строению, физ. И хим. Св-вам. Обычно они окрашены от светло-желтого до темно-коричневого цвета. Их плотность варьирует от 1,14 до 1,27 г/см 3. Они хорошо растворяются в водных р-рах щелочей, фенолах, спиртах, кетонах и др. Полярных р-рителях. В отвержденном состоянии резольные и новолачные Ф.-ф. С. Обладают близкой мол. И надмол. Структурой и представляют собой густосетчатые стеклообразные полиметиленфенолы с аморфной микрогетерогенной структурой. Они относятся к жестким хрупким тепло- и термостойким полярным полимерам. Ниже приведены нек-рые типичные характеристики отвержденных Ф.-ф.

С. // См. Также `Феноло-формальдегидные Смолы` в других словаряхФеноло-формальдегидные смолы`Большая Советская энциклопедия`Феноло-формальдегидные смолы см. Феноло-альдегидные смолы..