ПОЛУЧЕНИЕ ФЕНОЛ-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ ОЛИГОМЕРОВ

а) Получение новолака поликонденсацией фенола с формальдегидом в кислой среде

Задание. Написать схему реакции получения новолачного фенолформальдегидного полимера, определить выход его (в граммах и процентах от фенола) и оценить растворимость в различных растворителях.

Цель работы: получить фенолформальдегидный олигомер новолачного типа.

Реактивы: фенол, формалин (36%-ый), соляная кислота (ρ = 1.19 г/ ); HCI- 1% от массы фенола.

Приборы и посуда: трехгорлая круглодонная колба емкостью 100 ; обратный холодильник, термометр на 250 °С, механическая мешалка, водяная баня, фарфоровая чашка, стакан на 150 .

Методика работы. В круглодонную колбу емкостью 100 помещают 9.4 г (0.1 моль) фенола, наливают 8.5 (0.085 моль) 36%-ного раствора формалина. После тщательного перемешивания реакционной массы добавляют 1н. раствор HCl в объеме 5 и медленно нагревают смесь до 60 – 70 °С. Реакция экзотермична, и как только смесь вскипит, нагревание прекращают, баню удаляют, а реакция продолжается без дальнейшего нагревания. Затем колбу снова ставят в горячую водяную баню до резкого разделения смоляного и водного слоя (верхний – водный, нижний – густой светло – желтый – продукт поликонденсации). Содержимое колбы сливают в фарфоровую чашку (под тягой), дают отстояться и сливают верхний водный слой. А нижний слой нагревают на масляной или воздушной бане, постепенно доводя температуру до 200 °С.Затем смолообразный продукт наливают на лист железа и дают охладиться. Получается светло – желтая твердая и плавкая смесь олигомеров.

б) Получение резола поликонденсацией фенола и формальдегида в щелочной среде

Задание. Написать схему получения и отверждения резольного фенолформальдегидного олигомера, определить выход олигомера (в г и % от фенола) и оценить растворимость олигомера до и после отверждения.

Цель работы: получить фенолформальдегидный олигомер резольного типа, определить растворимость и время отверждения.

Реактивы: фенол, формалин 36%-ный, 25%-ный раствор аммиака.

Приборы и посуда: колба круглодонная емкостью 100 , обратный холодильник, механическая мешалка, термометр, водяная баня, фарфоровая чашка, стакан на 100 .

Методика работы. В круглодонную колбу емкостью 100 помещают 9.4 г (0.1 моль) фенола, наливают 9.2 (0.11 моль) 36% формалина и псле тщательного перемешивания массы добавляют пипеткой 0.7 (0.013 моль) 25%-ного раствора аммиака. Реакционную смесь нагревают на водяной бане до 85 – 90 °С, после чего начинается экзотермическая реакция. Через 1 – 1.5ч реакционная смесь мутнеет и происходит расслоение смеси. Содержимое колбы переливают в фарфоровую чашку, охлаждают и сливают верхний надсмольный слой, нижний же слой – продукт конденсации – упаривают в фарфоровой чашке. Получается вязкая масса светло – желтого цвета – резол. Для установления структуры определяют его растворимость в спирте, ацетоне, спирто-бензольной смеси.

Высушенный полимер нагревают в термостате до полного отверждения при повышении температуры от 60 до 120 °С, т.е. до превращения в резит.

Дополнительная литература: 19[13-17]

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте реакцию поликонденсации, применяемые мономеры.
2. Чем отличается реакция поликонденсации от реакции полимеризации?
3. Как зависит структура образующихся продуктов от природы исходных мономеров?
4. Охарактеризуйте равновесную и неравновесную поликонденсацию.