химический каталог




ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ, термореактивные олигомерные или полимерные продукты конденсации и ионной полимеризации фурфурола, фурфурилового спирта и их смесей друг с другом или с различные соединениями. Представляют собой твердые аморфные или жидкие темноокрашенные вещества. Механизм и глубина протекания реакций, приводящих к образованию и от-верждению смол, а следовательно, структура и свойства последних на различные стадиях получения зависят не только от типа и соотношения исходных компонентов, но и от природы и количества катализатора, условий проведения реакций.

Многообразие и сложность этих реакций обусловлены высокой реакционной способностью альдегидной (в фурфуроле) и метилольной (в фурфуриловом спирте) групп, атомов водо- рода в a-положении к циклический 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 другими альдегидами, кетонами, спиртами, а также с фенолами. Эти реакции ускоряются кислотными и, в меньшей степени, щелочными катализаторами. Ионная полимеризация по двойным связям и раскрытие цикла катализируются сильными протонными кислотами (соляной, серной, фосфорной и др.) или кислотами Льюиса (галогенидами металлов).

Наиболее значение имеют ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с., получаемые из фурфурола, фурфурилового спирта (его олигомеры называют также фу -риловыми смолами) или их смесей в заданном соотношении, например смолы из фурфурилфурфураля - продукта вза-имод. фурфурола с фурфуриловым спиртом в молярном соотношении 1:2. Жидкие ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с. этого типа синтезируют в присутствии небольшого количества сильной кислоты при повышенной температуре с послед, нейтрализацией получаемых продуктов водным раствором аммиака или щелочи.

Твердые ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с. на основе фурфурола или фурфурилового спирта получают в присутствии гексаметилентетрамина или небольшого количества воды и малеинового ангидрида в качестве катализатора. Такие ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с. в исходном состоянии представляют собой сложные смеси линейных и разветвленных олигомеров, фурановые циклы которых соединены в a-положениях различные мостиковыми группами и содержат свободные функциональных группы в концевых звеньях:


При образовании олигомеров возможно возникновение мо-стиковых связей между циклами в результате частичной полимеризации по двойным связям. Такие смолы растворим в спиртах, сложных эфирах, кетонах, ароматические углеводородах. В нейтральной среде при комнатной температуре они сохраняют химический активность в течение года и более.

При введении кислотного катализатора, например бензол- или п-толуолсульфокислот, их хлорангидридов или аммониевых солей, и(или) при нагревании ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с. отверждаются благодаря поликонденсации функциональных групп (с выделением воды в качестве побочного продукта) и ионной полимеризации по двойным связям, инициируемой термически или кислотными катализаторами (без выделения низкомолекулярный веществ).

В отвержденном состоянии ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с. представляют собой жесткие и хрупкие, стойкие к термодинамически (до 300 0C), радиационным и химический воздействиям густосетчатые полимеры темного цвета. При карбонизации они дают высокий выход кокса (60-80%) с образованием неграфитизируемых углеродных материалов.

Широко применяют также ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с.- продукты альдольной конденсации фурфурола с ацетоном в щелочной среде. Реакция сопровождается отщеплением воды и образованием фурфу-рилиденацетона и дифурфурилиденацетона.

Смолы этого типа способны отверждаться по механизму ионной полимеризации по ненасыщенным связям в присутствии кислотных катализаторов и при повышенной температуре с образованием густосетчатых жестких и хрупких полимеров, близких по структуре и свойствам к отвержденным ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ 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 раствори-мых олигомеров (формополимеров), отверждаемых на дальнейших стадиях переработки.

Неотвержденные ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ 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 присутствии этих добавок широко используют для модификации ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с. Наиболее 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 ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ 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) растворителей для регулирования вязкости и скорости отверждения исходных композиций и повышения их химический и термодинамически стойкости в отвержденном состоянии.

ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с. и их модификации используют главным образом 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 производстве стекло-углерода, углерод-углеродных композиционных материалов и как вулканизующие агенты для каучуков.

ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ с. токсичны и при работе с ними требуется соблюдение мер предосторожности.

Литература: 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.


Химическая энциклопедия. Том 5 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
юрист по ипотеке москва университет
вызвать мастера по ремонту холодильников недорого в братеево
курсы в мытищах флористики
массажист учеба в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)