Презентация - Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы

Смотреть слайды в полном размере
Презентация Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы


Вашему вниманию предлагается презентация на тему «Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы», с которой можно предварительно ознакомиться, просмотреть текст и слайды к ней, а так же, в случае, если она вам подходит - скачать файл для редактирования или печати.

Презентация содержит 35 слайдов и доступна для скачивания в формате ppt. Размер скачиваемого файла: 377.43 KB

Просмотреть и скачать

Pic.1
Фенолформальдегидные смолы — синтетические реактопласты или термореактопласты, жидкие или твердые ол
Фенолформальдегидные смолы — синтетические реактопласты или термореактопласты, жидкие или твердые олигомерные продукты поликонденсации фенола с формальдегидом в щелочной или кислой среде (бакелиты, новолачные и резольные смолы), что соответственно влияет на их свойства. Используются для получения в качестве связующего компонента в производстве наполненных пресс-композиций с различными наполнителями (целлюлоза, стекловолокно, древесная мука) (древесно-волокнистых и древесностружечных плит), клеев, пропиточных и заливочных композиций (для фанеры, тканых и наполненных волокном материалов). Растворимы в водных растворах щелочей и полярных растворителях, после отвержения превращаются в густосшитые полимеры аморфной микрогетерогенной структуры
Pic.2
Формула фенолформальдегидной смолы Формула фенолформальдегидной смолы [-C6H3(OH)-CH2-]n . В зависимо
Формула фенолформальдегидной смолы Формула фенолформальдегидной смолы [-C6H3(OH)-CH2-]n . В зависимости от соотношения между формальдегидом и фенолом, получаются два основных типа смол – новолачные и резольные, которые применяются в различных областях человеческой деятельности. Все виды фенолформальдегидных смол отличаются высокой механической устойчивостью и прочностью, высокой степенью растворимости во многих органических растворителях, а также высокой коррозионной устойчивостью и электроизоляционными свойствами.
Pic.3
Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы, слайд 3
Pic.4
широко применяемая в технике твердая фенолформальдегидная смола резит: широко применяемая в технике
широко применяемая в технике твердая фенолформальдегидная смола резит: широко применяемая в технике твердая фенолформальдегидная смола резит:
Pic.5
Фенолформальдегидные смолы обладают свойствами, которые позволяют применять их для изготовления разл
Фенолформальдегидные смолы обладают свойствами, которые позволяют применять их для изготовления различных синтетических клеев, лаков, полимерных изделий, которые применяются в электротехнике, а также тормозных накладок и различных видов подшипников. Еще одним видом товаров, который изготавливается из фенолформальдегидной смолы, являются бильярдные шары. Фенолформальдегидные смолы обладают свойствами, которые позволяют применять их для изготовления различных синтетических клеев, лаков, полимерных изделий, которые применяются в электротехнике, а также тормозных накладок и различных видов подшипников. Еще одним видом товаров, который изготавливается из фенолформальдегидной смолы, являются бильярдные шары.
Pic.6
Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы, слайд 6
Pic.7
Как правило, фенолформальдегидная смола выпускается в виде лака, которые является твердым пластичным
Как правило, фенолформальдегидная смола выпускается в виде лака, которые является твердым пластичным веществом с температурой плавления около 100 градусов. Для получения фенолформальдегидной смолы со свойствами, которые позволяют ей противостоять высоким температурам, при производстве лака необходимо дополнительно ввести соединение формальдегида и аммиака – уротропин, который при разложении выделяет необходимый формальдегид. Как правило, фенолформальдегидная смола выпускается в виде лака, которые является твердым пластичным веществом с температурой плавления около 100 градусов. Для получения фенолформальдегидной смолы со свойствами, которые позволяют ей противостоять высоким температурам, при производстве лака необходимо дополнительно ввести соединение формальдегида и аммиака – уротропин, который при разложении выделяет необходимый формальдегид.
Pic.8
Материалы, которые используются при изготовлении фенолформальдегидной смолы, имеют высокие канцероге
Материалы, которые используются при изготовлении фенолформальдегидной смолы, имеют высокие канцерогенные свойства. И фенол, и формальдегид пожароопасны и ядовиты, при попадании данных веществ на кожу возможно образование экзем. Готовая фенолформальдегидная смола может содержать около 10 % свободного фенола и 5 % свободного формальдегида, может разлагаться на воздухе, загрязняя окружающую среду. Материалы, которые используются при изготовлении фенолформальдегидной смолы, имеют высокие канцерогенные свойства. И фенол, и формальдегид пожароопасны и ядовиты, при попадании данных веществ на кожу возможно образование экзем. Готовая фенолформальдегидная смола может содержать около 10 % свободного фенола и 5 % свободного формальдегида, может разлагаться на воздухе, загрязняя окружающую среду.
Pic.9
В настоящее время объемы выпуска фенолформальдегидной смолы значительно сократились из-за ужесточени
В настоящее время объемы выпуска фенолформальдегидной смолы значительно сократились из-за ужесточений экологических требований к материалам, на смену фенолформальдегидным смолам пришли другие полимерные материалы со схожими свойствами. В настоящее время объемы выпуска фенолформальдегидной смолы значительно сократились из-за ужесточений экологических требований к материалам, на смену фенолформальдегидным смолам пришли другие полимерные материалы со схожими свойствами.
Pic.10
Фенолформальдегидная смола, которая превосходит эпоксидку и по прочности, и по термостойкости. Но гл
Фенолформальдегидная смола, которая превосходит эпоксидку и по прочности, и по термостойкости. Но главное - волокна-то длинные-длинные. Прямо прядями. . . Вот берется такой клок стекловолокон: Фенолформальдегидная смола, которая превосходит эпоксидку и по прочности, и по термостойкости. Но главное - волокна-то длинные-длинные. Прямо прядями. . . Вот берется такой клок стекловолокон:
Pic.11
Феноло-альдегидные смолы Феноло-альдегидные смолы Феноло-альдегидные смолы олигомерные продукты поли
Феноло-альдегидные смолы Феноло-альдегидные смолы Феноло-альдегидные смолы олигомерные продукты поликонденсации фенола, его гомологов (крезолов, ксиленолов) и многоатомных фенолов (например, резорцина) с альдегидами (формальдегидом и фурфуролом). Наибольшее практическое значение имеют феноло-формальдегидные смолы (ФФС), получаемые из фенолов и формальдегида. В зависимости от соотношения реагирующих веществ и природы катализатора образуются термопластичные (новолаки) или терморсактивные (резолы) смолы. Так, в присутствии кислых катализаторов (обычно соляной или щавелевой кислоты) при избытке фенола получают новолачные смолы; в присутствии основных катализаторов, например NaOH, Ba (OH)2, NH4OH, при избытке формальдегида – резольные смолы.
Pic.12
Новолачные смолы – преимущественно линейные олигомеры, в молекулах которых фенольные ядра соединены
Новолачные смолы – преимущественно линейные олигомеры, в молекулах которых фенольные ядра соединены метиленовыми мостиками (например, I) и почти не содержат метилольных групп (– CH2OH), Резольные смолы – смесь линейных и разветвленных олигомеров (например, II), содержащих большое число метилольных групп, способных к дальнейшим превращениям: Новолачные смолы – преимущественно линейные олигомеры, в молекулах которых фенольные ядра соединены метиленовыми мостиками (например, I) и почти не содержат метилольных групп (– CH2OH), Резольные смолы – смесь линейных и разветвленных олигомеров (например, II), содержащих большое число метилольных групп, способных к дальнейшим превращениям:
Pic.13
Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы, слайд 13
Pic.14
Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы, слайд 14
Pic.15
Новолаки и резолы (молярная масса 600–1300 и 400–1000 соответственно) хорошо растворяются в спиртах
Новолаки и резолы (молярная масса 600–1300 и 400–1000 соответственно) хорошо растворяются в спиртах и ацетоне, окрашены в зависимости от типа использованного катализатора в различные цвета – от светло-жёлтого до красноватого. В процессе переработки при нагревании ФФС отверждаются, причём для отверждения новолачных смол необходим отвердитель (обычно вводят уротропин; 6–14% от массы смолы). При отверждении резольных смол различают три стадии: А (начальная), В (промежуточная), С (конечная). На стадии А смола (резол) по физическим свойствам аналогична новолакам, т. к. растворяется и плавится, на стадии В смола (резитол) способна размягчаться при нагревании и набухать в растворителях, на стадии С смола (резит) не плавится и не растворяется. Новолаки и резолы (молярная масса 600–1300 и 400–1000 соответственно) хорошо растворяются в спиртах и ацетоне, окрашены в зависимости от типа использованного катализатора в различные цвета – от светло-жёлтого до красноватого. В процессе переработки при нагревании ФФС отверждаются, причём для отверждения новолачных смол необходим отвердитель (обычно вводят уротропин; 6–14% от массы смолы). При отверждении резольных смол различают три стадии: А (начальная), В (промежуточная), С (конечная). На стадии А смола (резол) по физическим свойствам аналогична новолакам, т. к. растворяется и плавится, на стадии В смола (резитол) способна размягчаться при нагревании и набухать в растворителях, на стадии С смола (резит) не плавится и не растворяется.
Pic.16
Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы, слайд 16
Pic.17
Новолачные смолы-стеклообразные в-ва (куски, чешуйки, гранулы) от светло-желтого до темно-красного ц
Новолачные смолы-стеклообразные в-ва (куски, чешуйки, гранулы) от светло-желтого до темно-красного цвета; мол. м. 500-900; плотн. ок. 1,2 г/см3; т. каплепад. 90-130 °С; содержат 1-7% своб. фенола; раств. в спиртах, кетонах, сложных эфирах, фенолах, водных р-рах щелочей. Смолы на основе п-трет-бутилфенола и искусств. копалы раств. в маслах. Резорцино-альдегид-ные смолы раств. в воде; другие новолачные смолы в воде набухают и размягчаются. В отсутствие влаги новолачные смолы стабильны при хранении. Новолачные смолы-стеклообразные в-ва (куски, чешуйки, гранулы) от светло-желтого до темно-красного цвета; мол. м. 500-900; плотн. ок. 1,2 г/см3; т. каплепад. 90-130 °С; содержат 1-7% своб. фенола; раств. в спиртах, кетонах, сложных эфирах, фенолах, водных р-рах щелочей. Смолы на основе п-трет-бутилфенола и искусств. копалы раств. в маслах. Резорцино-альдегид-ные смолы раств. в воде; другие новолачные смолы в воде набухают и размягчаются. В отсутствие влаги новолачные смолы стабильны при хранении.
Pic.18
Мочевино-формальдегидные и меламино-формальдегидные смолы Мочевино-формальдегидные и меламино-формал
Мочевино-формальдегидные и меламино-формальдегидные смолы Мочевино-формальдегидные и меламино-формальдегидные смолы Продукты конденсации мочевины или меламина с формальдегидом - другой вид давно известных и хорошо исследованных термореактивных полимеров. Начальная стадия реакции и здесь заключается в образовании промежуточного вещества, имеющего много реакционноспособных групп. Например, в случае мочевины сначала получают тригидроксиметилмочевину и тетрагидроксиметилмочевину (CH2OH)4CON2.
Pic.19
Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы, слайд 19
Pic.20
Гидроксиметилмочевины конденсируются, выделяя воду и образуя трехмерную сетчатую структуру следующег
Гидроксиметилмочевины конденсируются, выделяя воду и образуя трехмерную сетчатую структуру следующего вида: Гидроксиметилмочевины конденсируются, выделяя воду и образуя трехмерную сетчатую структуру следующего вида:
Pic.21
Меламин реагирует с формальдегидом, образуя полифункциональное промежуточное соединение - гексагидро
Меламин реагирует с формальдегидом, образуя полифункциональное промежуточное соединение - гексагидроксиметилмеламин: Меламин реагирует с формальдегидом, образуя полифункциональное промежуточное соединение - гексагидроксиметилмеламин:
Pic.22
Как и в случае феноло-формальдегидных смол, здесь также существуют водорастворимые или диспергируемы
Как и в случае феноло-формальдегидных смол, здесь также существуют водорастворимые или диспергируемые в воде, частично конденсированные либо сухие, порошкообразные промежуточные соединения, которые, отщепляя воду, превращаются в бесцветные, прозрачные, твердые, тугоплавкие, нерастворимые материалы. Спектр применения их очень широк; они используются в качестве клеев, пропиток, придающих тканям несминаемость, а бумаге - водостойкость, и для изготовления прессованных изделий - тарелок, чашек, ножей, рукояток для щеток и многих других предметов домашнего обихода или иного назначения в отелях, ресторанах и на промышленных предприятиях. Как и в случае феноло-формальдегидных смол, здесь также существуют водорастворимые или диспергируемые в воде, частично конденсированные либо сухие, порошкообразные промежуточные соединения, которые, отщепляя воду, превращаются в бесцветные, прозрачные, твердые, тугоплавкие, нерастворимые материалы. Спектр применения их очень широк; они используются в качестве клеев, пропиток, придающих тканям несминаемость, а бумаге - водостойкость, и для изготовления прессованных изделий - тарелок, чашек, ножей, рукояток для щеток и многих других предметов домашнего обихода или иного назначения в отелях, ресторанах и на промышленных предприятиях.
Pic.23
Технология производства Технология производства Механизм образования мочевино-формальдегидных смол с
Технология производства Технология производства Механизм образования мочевино-формальдегидных смол сложен. Всегда в качестве начального продукта образуется моно- и диметилолмочевина, которые при дальнейшей поликонденсации в слабокислой среде дают линейные полимеры.
Pic.24
Технологический процесс производства мочевино-формальдегидной смолы осуществляется жидкофазным непре
Технологический процесс производства мочевино-формальдегидной смолы осуществляется жидкофазным непрерывным методом и состоит из следующих основных стадий: подготовка сырья; приготовление реакционного раствора; конденсация в щелочной и кислой средах; нейтрализация и сушка смолы; доконденсация смолы с мочевиной; охлаждение, стабилизация и стандартизация смолы. Технологический процесс производства мочевино-формальдегидной смолы осуществляется жидкофазным непрерывным методом и состоит из следующих основных стадий: подготовка сырья; приготовление реакционного раствора; конденсация в щелочной и кислой средах; нейтрализация и сушка смолы; доконденсация смолы с мочевиной; охлаждение, стабилизация и стандартизация смолы.
Pic.25
Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы, слайд 25
Pic.26
В смеситель 3 подаются 2%-ный раствор едкого натра из мерника 1 и формалин из прицеховой ёмкости. Фо
В смеситель 3 подаются 2%-ный раствор едкого натра из мерника 1 и формалин из прицеховой ёмкости. Формалин может охлаждаться в теплообменнике 2. Едкий натр загружается из расчёта получения в растворе рН 4,8 – 6,5. Мочевина измельчается на зубчатой дробилке 4 и подаётся в ёмкость 5, через которую прокачивается смесь формалина с едким натром из смесителя 3 циркуляционным насосом 6. Циркуляция ведётся до полного растворения мочевины, после чего определяется рН раствора, которая должна быть в пределах 7,5 – 8,5. Коэффициент рефракции должен быть 1,409 – 1,412. В реакционной смеси поддерживается температура 20 – 35 °C за счёт подачи воды или пара в змеевики смесителя 3. В смеситель 3 подаются 2%-ный раствор едкого натра из мерника 1 и формалин из прицеховой ёмкости. Формалин может охлаждаться в теплообменнике 2. Едкий натр загружается из расчёта получения в растворе рН 4,8 – 6,5. Мочевина измельчается на зубчатой дробилке 4 и подаётся в ёмкость 5, через которую прокачивается смесь формалина с едким натром из смесителя 3 циркуляционным насосом 6. Циркуляция ведётся до полного растворения мочевины, после чего определяется рН раствора, которая должна быть в пределах 7,5 – 8,5. Коэффициент рефракции должен быть 1,409 – 1,412. В реакционной смеси поддерживается температура 20 – 35 °C за счёт подачи воды или пара в змеевики смесителя 3.
Pic.27
Из смесителя 3 конденсационный раствор непрерывно подаётся в реактор 7 со скоростью, зависящей от пр
Из смесителя 3 конденсационный раствор непрерывно подаётся в реактор 7 со скоростью, зависящей от производительности агрегата. Реактор снабжён рубашкой для нагрева и охлаждения, якорной мешалкой и холодильником 8. В реакторе 7 проводится конденсация в щелочной среде при 90 – 98 °C и непрерывном перемешивании. Пары конденсируются в холодильнике 8 и стекают обратно в реактор. При конденсации рН раствора снижается до 6,0 – 7,0. В начальной стадии процесса в нейтральной или слабощелочной среде образуется смесь моно- и диметилолмочевин, растворимых в воде. При дальнейшем нагреве происходит поликонденсация метилолмочевин, в результате образуется линейный полимер с метиленовыми связями и выделяется вода. Из смесителя 3 конденсационный раствор непрерывно подаётся в реактор 7 со скоростью, зависящей от производительности агрегата. Реактор снабжён рубашкой для нагрева и охлаждения, якорной мешалкой и холодильником 8. В реакторе 7 проводится конденсация в щелочной среде при 90 – 98 °C и непрерывном перемешивании. Пары конденсируются в холодильнике 8 и стекают обратно в реактор. При конденсации рН раствора снижается до 6,0 – 7,0. В начальной стадии процесса в нейтральной или слабощелочной среде образуется смесь моно- и диметилолмочевин, растворимых в воде. При дальнейшем нагреве происходит поликонденсация метилолмочевин, в результате образуется линейный полимер с метиленовыми связями и выделяется вода.
Pic.28
Из реактора 7 реакционный раствор непрерывно перетекает в реактор 9, в который также непрерывно пост
Из реактора 7 реакционный раствор непрерывно перетекает в реактор 9, в который также непрерывно поступает из мерника 10 серная кислота (0,5 – 1,0%-ный раствор). В реакторе поддерживается рН смеси 5,0 – 5,4 и температура 94 – 98 0С . Поликонденсация при непрерывном перемешивании продолжается до достижения вязкости смолы 14 – 15 по вискозиметру ВЗ-1. Образовавшиеся пары конденсируются в холодильнике 8 и стекают обратно в реактор 9. Из реактора 7 реакционный раствор непрерывно перетекает в реактор 9, в который также непрерывно поступает из мерника 10 серная кислота (0,5 – 1,0%-ный раствор). В реакторе поддерживается рН смеси 5,0 – 5,4 и температура 94 – 98 0С . Поликонденсация при непрерывном перемешивании продолжается до достижения вязкости смолы 14 – 15 по вискозиметру ВЗ-1. Образовавшиеся пары конденсируются в холодильнике 8 и стекают обратно в реактор 9.
Pic.29
Сконденсировавшаяся смола подаётся непрерывно из реактора 9 циркуляционным насосом 11 в выпарной апп
Сконденсировавшаяся смола подаётся непрерывно из реактора 9 циркуляционным насосом 11 в выпарной аппарат 12, состоящий из кипятильника кожухотрубного а и сепаратора б. Для нейтрализации смолы и поддержания рН в пределах 7,0 – 8,0 в насос из мерника 13 непрерывно поступает 2%-ный раствор едкого натра. Кипятильник представляет собой трубчатый теплообменник, в трубках которого циркулирует смола, а в межтрубном пространстве – пар давлением 4 кгс/см2. Сепаратор – цилиндрический аппарат с коническим днищем и крышкой. Сконденсировавшаяся смола подаётся непрерывно из реактора 9 циркуляционным насосом 11 в выпарной аппарат 12, состоящий из кипятильника кожухотрубного а и сепаратора б. Для нейтрализации смолы и поддержания рН в пределах 7,0 – 8,0 в насос из мерника 13 непрерывно поступает 2%-ный раствор едкого натра. Кипятильник представляет собой трубчатый теплообменник, в трубках которого циркулирует смола, а в межтрубном пространстве – пар давлением 4 кгс/см2. Сепаратор – цилиндрический аппарат с коническим днищем и крышкой.
Pic.30
Сушка смолы проводится при рН 7,0 – 7,8, температуре 96 – 100 0С до достижения вязкости от 50 – 60 д
Сушка смолы проводится при рН 7,0 – 7,8, температуре 96 – 100 0С до достижения вязкости от 50 – 60 до 110 – 120 (по вискозиметру ВЗ-1). Пары, получаемые при сушке смолы, поступают в воздушный холодильник, конденсируются; надсмольная вода собирается в ёмкость, откуда перекачивается для дальнейшей обработки (выделения метанола и очистки воды от остатков формальдегида). Сушка смолы проводится при рН 7,0 – 7,8, температуре 96 – 100 0С до достижения вязкости от 50 – 60 до 110 – 120 (по вискозиметру ВЗ-1). Пары, получаемые при сушке смолы, поступают в воздушный холодильник, конденсируются; надсмольная вода собирается в ёмкость, откуда перекачивается для дальнейшей обработки (выделения метанола и очистки воды от остатков формальдегида).
Pic.31
Упаренная смола поступает из сепаратора в сборник 14, в который подаётся 2%-ный раствор едкого натра
Упаренная смола поступает из сепаратора в сборник 14, в который подаётся 2%-ный раствор едкого натра для поддержания рН смолы в пределах 7,0 – 8,0. Из сборника 14 смола подаётся в реактор 15, в который поступает расчётное количество 64 – 67%-ного водного раствора мочевины, и при 60 – 85 происходит доконденсация смолы до достижения содержания формальдегида ниже 1,2%. Упаренная смола поступает из сепаратора в сборник 14, в который подаётся 2%-ный раствор едкого натра для поддержания рН смолы в пределах 7,0 – 8,0. Из сборника 14 смола подаётся в реактор 15, в который поступает расчётное количество 64 – 67%-ного водного раствора мочевины, и при 60 – 85 происходит доконденсация смолы до достижения содержания формальдегида ниже 1,2%.
Pic.32
Из реактора 15 смола перекачивается в стандартизатор, где она стабилизируется 25%-ной аммиачной водо
Из реактора 15 смола перекачивается в стандартизатор, где она стабилизируется 25%-ной аммиачной водой для повышения рН до 7,5–9,0 и увеличения жизнеспособности, и стандартизируется в результате перемешивания. Из реактора 15 смола перекачивается в стандартизатор, где она стабилизируется 25%-ной аммиачной водой для повышения рН до 7,5–9,0 и увеличения жизнеспособности, и стандартизируется в результате перемешивания. Из стандартизатора смола перекачивается насосами в складские ёмкости, из которых она поступает в железнодорожные цистерны и бочки.
Pic.33
Алкидные смолы Алкидные смолы Эта важная группа термореактивных полимеров образуется при взаимодейст
Алкидные смолы Алкидные смолы Эта важная группа термореактивных полимеров образуется при взаимодействии бифункциональных кислот или их ангидридов (например, фталевой кислоты или ее ангидрида) с многоатомными спиртами, например глицерином:
Pic.34
Поликонденсация. Фенолформальдегидные смолы, слайд 34
Pic.35
Здесь продукт конденсации представляет собой тетрафункциональную единицу, которая претерпевает дальн
Здесь продукт конденсации представляет собой тетрафункциональную единицу, которая претерпевает дальнейшую поликонденсацию в трехмерную сетчатую структуру. В результате получается бесцветная, прозрачная, твердая, прочная высокоплавкая композиция, используемая с большим успехом для покрытия, в том числе при отделке автомобилей. Исходные материалы дешевы, а промежуточным веществам можно придать новые свойства, сшивая их с пигментами, пластификаторами, наполнителями и стабилизаторами. Здесь продукт конденсации представляет собой тетрафункциональную единицу, которая претерпевает дальнейшую поликонденсацию в трехмерную сетчатую структуру. В результате получается бесцветная, прозрачная, твердая, прочная высокоплавкая композиция, используемая с большим успехом для покрытия, в том числе при отделке автомобилей. Исходные материалы дешевы, а промежуточным веществам можно придать новые свойства, сшивая их с пигментами, пластификаторами, наполнителями и стабилизаторами.


Скачать презентацию

Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!