6. Общие закономерности получения фенол-, мочевоно- и меламиноформальдегидных смол.

ФФО.

Исх. материалы:

1.Фенолы:

а)фенол. f=3. Самое активное пара-положение. Кристаллическое в-во. Т_пл=41⁰С. Т_кип=181⁰С. Чрезвычайно токсично.

б).Метилфенолы(крезолы). Наиболее светостойкими являются изделия на основе пара-замещенных фенола, т.к. исключается вероятность образования окрашенных производных п.-хинона.

в).Диметилфенолы (ксиленолы). Можно применять изомеры с f>=2.

2.Формальдегид и его производные.

а)Формальдегид Н₂СО. При комнатной t газообразное, удушающее в-во, высокотоксичен. Применяют в виде формалина: 30-37% водного раствора, содержит примеси в виде метанола (5-10%), муравьиную кислоту. рН=3-5.

б)Параформ

3. Катализаторы: NaOH, КОН, Са(ОН)₂, NR₃

Для получения покрытий с высокими эластичностью и прочностью к удару резолы модифицируют.

1.Бутанолом. Для достижения растворимости в углеводородах, высыхающих маслах, для образования сетчатых структур при комнатной t.

Получение резолов. При достижении конверсии в вакууме отгоняют воду, введенную с формалином. Применяют: для получения консерв-ных лаков, лакирования внутренних поверхностей мет. емкостей для хранения пищевых продуктов. Композиции высыхают при 1)120-150⁰С; 2 )t_ком+сиккатив.

2. Канифолью. Для совмещения с ВРМ. Сначала получают резолы по вышеприведенной схеме, которые совмещают с канифолью при t=180-220⁰С. При этих условиях происходит частичная ПК резола с образованием хинон-метидных связей на конце цепи с которыми взаимодействует левопимаровая кислота канифоли.

МЧ олигомеры.

Исх. материалы:

а) Карбамид NH₂С=О NH₂

б) Формальдегид в виде формалина СН₂О – 37% р-р формальдегида

в) в кач. модификаторов прим метанол, этенол, этилцеллозольв.

г) Катализаторы. 1.Основания (рН=7,5-8,0) МеОН, Ме(ОН)₂,R₃N (водораств); 2. Кислоты(рН=3,5-5,5) муравьиная, фосфорная.

Закономерности получения мч смол на формалине

Процесс состоит из ряда последов.-параллельных р-ций

1. Растворение мочевины или меламина в предв-но нейтрализованном до рН=7,5-8,0 при t=40-60 ⁰С.

а) Замещение ат. Н в аминогруппе на гидроксиметилен

-NH₂ + CH₂O →(R₁) –NHCH₂OH (N-метилол)

б) Замещение незамещенного атома Н на гидроксиметильную гр.

–NHCH₂OH + CH₂OH→(R₂) –N(CH₂OH)₂ диметилол

R₁>>R₂

2. Загрузка спиртов в реакционную массу при t=65-95 ⁰С при рН=3,5-5,5 в вакууме при азеотропном обезвоживании:

А) Поликонденсация

а₁)>NH + HOCH₂N<→(R₃) >N-CH₂-N< + H₂O

a₂)>NCH₂OH + HOCH₂N<→(R₄) )>NCH₂O CH₂N< +H₂O

(диметиленоксидная связь)R₃>>R₄>R₅ Для получения растворимых продуктов на 1 стадии стараются получить MAX замещенные продукты.

Т>120 ⁰С >NCH₂O CH₂N<→>N-CH₂-N< + Н₂О

Б) Р-ции алкилирования гидроксиметильных групп спиртами >NCH₂OH + HOR→(R₅) >NCH₂OR + H₂O

МЛ олигомеры:

Исх материалы:

а)Меламин (триаминотриазин)

б) СН₂О

в) модификаторы(см выше) как МЧ ФО

г) в кач. модификаторов прим метанол, этилцеллозольв.

Получение гексаметоксиметилмеламина(ГМ-3).

1. Получение гексаметилолмеламина взаимодействием 1 моля меламина + 10 формальдегида в виде формалина при t=50-60 ⁰С, при рН=7,5-8,5. Контроль по содержанию свободного формальдегида. Образовавшийся ГМ-2 отфильтровывают от воды и растворяют в большом избытке метанола(30:1). Реакционную смесь выдерживают при t_комн при рН=3-4 в течение суток. В это время все гидроксиметильные гр. алкилир-ся метанолом. Непрореагировавший метанол и реакционную воду отгоняют в вакууме предварительно добавив толуол. Водоразбавляемые МЧ- и МЛ- олигомеры, этерифицированные маслом, этанолом и этилцеллозольвом, применяют в композициях с водоразбавляемыми алкидами и малеинизированными маслами для материалов горячего отверждения. Такие материалы используют для получения покрытий, обладающих хорошими защитными св-вами. Немодифицированные МЛ олигомеры чаще всего используют в водоэмульсионных красках, пр. в поливинилацетатных.