Фурановые Смолы

термореактивные олигомерные или полимерные продукты конденсации и ионной полимеризации фурфурола, фурфурилового спирта и их смесей друг с другом или с разл. Соединениями. Представляют собой твердые аморфные или жидкие темноокрашенные в-ва. Механизм и глубина протекания р-ций, приводящих к образованию и от-верждению смол, а следовательно, структура и св-ва последних на разл. Стадиях получения зависят не только от типа и соотношения исходных компонентов, но и от природы и кол-ва катализатора, условий проведения р-ций. Многообразие и сложность этих р-ций обусловлены высокой реакционной способностью альдегидной (в фурфуроле) и метилольной (в фурфуриловом спирте) групп, атомов водо- рода в a-положении к циклич.

Атому О, а также наличием способных к ионной полимеризации двойных связей. Кроме того, фурановые циклы способны к конденсации, а после нарушения сопряжения - к раскрытию. Фурфурол и фурфу-риловый спирт могут конденсироваться между собой, с др. Альдегидами, кетонами, спиртами, а также с фенолами. Эти р-ции ускоряются кислотными и, в меньшей степени, щелочными катализаторами. Ионная полимеризация по двойным связям и раскрытие цикла катализируются сильными протонными к-тами (соляной, серной, фосфорной и др.) или к-тами Льюиса (галогенидами металлов). Наиб. Значение имеют Ф. С., получаемые из фурфурола, фурфурилового спирта (его олигомеры называют также фу -риловыми смолами) или их смесей в заданном соотношении, напр.

Смолы из фурфурилфурфураля - продукта вза-имод. Фурфурола с фурфуриловым спиртом в молярном соотношении 1:2. Жидкие Ф. С. Этого типа синтезируют в присут. Небольшого кол-ва сильной к-ты при повышенной т-ре с послед, нейтрализацией получаемых продуктов водным р-ром аммиака или щелочи. Твердые Ф. С. На основе фурфурола или фурфурилового спирта получают в присут. Гексаметилентетрамина или небольшого кол-ва воды и малеинового ангидрида в качестве катализатора. Такие Ф. С. В исходном состоянии представляют собой сложные смеси линейных и разветвленных олигомеров, фурановые циклы к-рых соединены в a-положениях разл. Мостиковыми группами и содержат свободные функц. Группы в концевых звеньях. При образовании олигомеров возможно возникновение мо-стиковых связей между циклами в результате частичной полимеризации по двойным связям.

Такие смолы раств. В спиртах, сложных эфирах, кетонах, ароматич. Углеводородах. В нейтральной среде при комнатной т-ре они сохраняют хим. Активность в течение года и более. При введении кислотного катализатора, напр. Бензол- или п-толуолсульфокислот, их хлорангидридов или аммониевых солей, и(или) при нагревании Ф. С. Отверждаются благодаря поликонденсации функц. Групп (с выделением воды в качестве побочного продукта) и ионной полимеризации по двойным связям, инициируемой термически или кислотными катализаторами (без выделения низкомол. В-в). В отвержденном состоянии Ф. С. Представляют собой жесткие и хрупкие, стойкие к термич. (до 300 0C), радиационным и хим. Воздействиям густосетчатые полимеры темного цвета. При карбонизации они дают высокий выход кокса (60-80%) с образованием неграфитизируемых углеродных материалов.

Широко применяют также Ф. С.- продукты альдольной конденсации фурфурола с ацетоном в щелочной среде. Р-ция сопровождается отщеплением воды и образованием фурфу-рилиденацетона и дифурфурилиденацетона. Смолы этого типа способны отверждаться по механизму ионной полимеризации по ненасыщенным связям в присут. Кислотных катализаторов и при повышенной т-ре с образованием густосетчатых жестких и хрупких полимеров, близких по структуре и св-вам к отвержденным Ф. С. На основе фурфурола и фурфурилового спирта. Фурфурол-ацетоновые мономеры используют непосредственно для создания отвер-ждающихся композиций или их предварительно подвергают форполимеризации с образованием жидких и твердых р-ри-мых олигомеров (формополимеров), отверждаемых на дальнейших стадиях переработки.

Неотвержденные Ф. С. На основе фурфурола, фурфурилового спирта и фурфурол-ацетоновых мономеров хорошо совмещаются с пластификаторами, термопластичными полимерами, реак-ционноспособными олигомерами и термореактивными смолами, каучуками, асфальтами и пеками. Их сочетание с мономерными, олигомерными и полимерными добавками (как правило, реак-ционноспособными), а также синтез в присут. Этих добавок широко используют для модификации Ф. С. Наиб. Часто модификацию проводят конденсацией фурфурола с фенолами и формальдегидом, фурфурилового спирта или фурфурол-ацетоновых мономеров с метилольными производными фенолов и меламина, фурфурилового спирта с ксилитом, тетраэтоксисила-ном и др. Полифункц. Мономерами. Твердые Ф. С. Сплавляют с новолачными феноло-формальдегидными смолами.

Жидкие мономеры - фурфурол, фурфуриловый спирт, продукты их конденсации с ацетоном - вводят в феноло-формальдегидные, эпок-сидные, бисмалеинимидные смолы в качестве реакционноспо-собных (активных) р-рителей для регулирования вязкости и скорости отверждения исходных композиций и повышения их хим. И термич. Стойкости в отвержденном состоянии. Ф. С. И их модификации используют гл. Обр. В качестве (утверждающихся связующих полимербетонов, коррозионно- или огнестойких замазок (мастик), волокнистых слоистых стекло-, угле- и асбопластиков, древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, а также как клеи, лаки, пропиточные составы и др. Используют также их в произ-ве стекло-углерода, углерод-углеродных композиционных материалов и как вулканизующие агенты для каучуков.

Ф. С. Токсичны и при работе с ними требуется соблюдение мер предосторожности. Лит. Маматов Ю.M., Фурановые смолы. Производство и применение, M., 1974. Его же, Полимерные материалы на основе фурановых смол и их применение, M., 1975. Кузнецова И. Б., Кроль M. С, в кн. Справочник по пластическим массам, т. 2, M., 1975, с. 331-334. П. Г. Бабаевский. .