Glavni znanost

Kondenzacijska polimerna kemija aldehida

Kondenzacijska polimerna kemija aldehida
Kondenzacijska polimerna kemija aldehida
Anonim

Kondenzacijski polimer aldehida, katero koli od številnih industrijsko proizvedenih polimernih snovi (snovi, sestavljene iz izjemno velikih molekul), ki nastanejo v reakcijah kondenzacije, ki vključujejo aldehid. Skoraj vsi uporabljeni aldehidi so formaldehid, visoko reaktivni plin, ki se običajno polimerizira s fenolom, sečnino ali melaminom, da nastane niz pomembnih sintetičnih smol. Reakcije, s katerimi se te spojine vgradijo v polimere, imenujemo kondenzacijske reakcije, ker jih običajno spremlja sproščanje vode in drugih stranskih produktov. Tako dobljeni polimeri - znani kot fenol-formaldehidna smola, sečnina-formaldehidna smola in melamin-formaldehidna smola - se pogosto uporabljajo kot lepila v vezan les in druge strukturne izdelke iz lesa. V prvi polovici 20. stoletja so jih izdelovali v zelo pomembni plastiki, kot sta bakelit in hroščev.

glavni industrijski polimeri: kondenzacijski polimeri aldehidi

Kondenzacijski polimer aldehida so spojine, ki nastanejo z reakcijo formaldehida s fenolom, sečnino ali melaminom. The

Fenol, sečnina, melamin in formaldehid imajo naslednje molekularne strukture:

Aldehidi so kemične spojine, ki vsebujejo karbonilno skupino (C = O), zelo reaktivno razporeditev, v kateri sta ogljikov atom in atom kisika povezana z dvojno vezjo. Formaldehid (kemična formula HCHO) je strukturno najpreprostejši član te družine. Nastane z oksidacijo metana, je brezbarven, ostri vonj, ki ga običajno shranjujemo v tekoči raztopini. Fenol (Ci 6 H 5 OH) fenil alkohol sestoji iz hidroksilno skupino (OH) priložen šest stranicami, obročast fenilna skupina (Ci 6 H 5). Fenol je strupena tekočina, ki jo je treba skladiščiti in z njo ravnati po jasno uveljavljenih varnostnih postopkih.

Sečnina (imenovan tudi karbamid) in melaminom (imenovan tudi cyanuramide) sta brezbarvni, kristalne trdne snovi, ki vsebujejo amino skupino (NH 2). Nekoč smo obe spojini dobili iz kalcijevega cianamida (in na koncu iz kalcijevega karbida). Urea se zdaj proizvaja z reakcijo ogljikovega dioksida z amonijakom, melamin pa se pridobiva z dehidracijo sečnine.

Te spojine označujemo kot monomere, splošen izraz za razred spojin, večinoma organskih, ki se lahko v prisotnosti katalizatorja povežejo skupaj za proizvodnjo polimerov. Kondenzacijski polimeri aldehida imajo naslednje splošne strukture:

V vseh treh polimerov metilenske skupine (CH 2 so) priključen na ponavljajočih se enot (in jih povezuje z drugimi enotami za proizvodnjo velikanke molekule), ki jih je formaldehid. Tvorba CH 2 vezmi na splošno sledi postopek dvostopenjski. V prvem koraku se formaldehid reagira z eno od drugih monomerov za nizko molekulsko maso predpolimera, ki ga sestavljajo majhne molekule, v kateri se omejeno število ponavljajočih se enot povezane med seboj z metilol, ali hidroksimetil, skupin (CH 2 OH). Na tej točki lahko spojino spremenimo s polnili, pigmenti in drugimi dodatki ter jo shranimo za nadaljnjo obdelavo. V drugem koraku se predpolimer sušeni (običajno pod tlakom in toploto, in v prisotnosti katalizatorja), in CH 2 OH skupine "kondenziramo" za CH 2 z izgubo vode. Polimeri so tako termostatirani ali povezani v trajne tridimenzionalne mreže, ki so idealno primerne za proizvodnjo sintetičnih smol.