Polimerek elő, hogy egy polikondenzációs - jellemző polikondenzációs reakciót
Fenol-formaldehid gyanta. Fenolos. Formaldehid gyanta volt első polimer, a fejlődés az ipari termelés már 1909-ben a szabadalmi annak előállítására kiadták Bakelandu, amely lehetővé teszi az első szintetikus polimer hosszú ideig úgynevezett bakelit. A „gyanta” kifejezést, ebben az esetben, fenol-formaldehid, azt jelenti, egy kis molekulatömegű prepolimert, azaz a oldható termék (oligomer), amely térhálósítva alkotnak háromdimenziós oldhatatlan polimer gyártására kész cikkeket.
A fenol és a formaldehid katalizálja mind bázisokkal és savakkal. A prepolimerek kapott némi feleslegben formaldehid által katalizált reakcióban az erős bázisok, úgynevezett rezolok. A reakció kezdődik kialakulását fenol:
ami aztán lecsapódik:
Ez termel prepolimerek, oligomerek, amelyek molekulatömege nagyobb, mint 103, és a széles molekulatömeg-eloszlással. A térhálósítás semlegesített rezol gyanta által végzett melegítéssel 150- 170 ° C-on A térhálós polimer képződik áramlási ugyanazon két kondenzációs reakciók kialakulását rezolok. Így a fenol hidroxilcsoport gyakorlatilag nem befolyásolja a polikondenzációs reakciót.
A savkatalizált közötti reakciót fenol és formaldehid oligomerek alakulnak, az úgynevezett novolakok vagy novolak gyanták, amelyek ugyanazok, mint az előző esetben, a fenol és a dioksifenilmetany különböző szerkezetű és molekulatömegű. Azonban, az előállítására novolakkok, ellentétben rezolok, fenolt túladagolják, azonban aromás mag előnyösen kötődnek metilén áthidalt orto-orto, orto-para-para-és para-helyzetben. A végső reakcióterméket egy lineáris oligomer általános képletű:
polikondenzációs molekulatömegű reakciótermékeit
Aminoplaszt. Ebbe az osztályba tartozik a térhálós polimerek származó fenolból és aminok - a karbamid és a melamin. Az aminoplaszt prepolimerek aminofenol gyanták (oligomerek) állítjuk elő, hogy a fenti reagensek által katalizált savak vagy bázisok. Az eljárás hasonlít a fent tárgyalt a prepolimerek fenol és aldehid. methylolureum eltérő szerkezetű lehet kialakítva karbamid és formaldehid:
, amelyek viszonylag csak stabil monometilol- és, kisebb mértékben dimetilolmochevina mert csak azokat el lehet különíteni a reakcióelegyből.
Feltételezzük, hogy oligomerek alakulnak elsősorban a reakciót, amely monometilolmocheviny. A silyyukislyh környezetben megy gyors kiszáradás methylolureum. Ezért, a gyártási folyamat metilol-karbamid-származékok kapott semleges vagy enyhén lúgos közegben (pH = 7-8), majd gyengén savas közegben végezzük a kondenzációs 70-120 ° C-on Monometilolmocheviny kondenzáció kialakulásához vezet a lineáris és elágazó oligomerek. A fő reakciók:
2. kiszáradás, majd gyűrűvé zárjuk:
3. kondenzációs metilolkarbamid:
Kötési oligomerek végezzük jelenlétében szerves és szervetlen savak, mint a katalizátoron olyan hőmérsékleten, 120-140 ° C-on Reactions bevonásával oligomerek, hasonló reakciókat 1 -3 vezethet kialakulását metilén, dimetil-éter és a tsiklosoderzhaschih keresztkötések:
A fenti szerkezetek az amino-fragmens tartalmazza a dimetil-éter-csoport, az azonos csoportba képezi az egyik lehetséges térhálósodás. A jelenléte dimetil-éter-csoportok aminoplaszt felszabadulásához vezet formaldehid hevítve. Ez a tény a negatív érték a szempontból az ökológia és az orvostudomány.
Melamin-formaldehid gyanták. Alapvető képzési reakció melamin-formaldehid gyanták és azok későbbi térhálósító hasonlóak a fentiekben tárgyalt karbamid-formaldehid. Az első lépésben 60-80 ° C-on gyors exoterm keletkezési reakció trimetilolomelamin amelynek sebessége majdnem független a pH-érték:
A jelentős, mintegy tízszeres feleslegben formaldehidet, penta- és geksaproizvodnye képződik.
metilol kondenzációt végezzük enyhén savas körülmények között. A polikondenzációs termék és kimutatható a metilcsoport a dimetil-éter, amely kiemeli a fent említett hasonlóságok mechanizmusok kialakulását a karbamid-formaldehid és melamin-formaldehid gyanták. Utolsó térhálósodás következik be alacsonyabb hőmérsékleten - legfeljebb 100 ° C-on
Poliamid, poliészter, polikarbonát
A második nagy polimerek előállítására által polimerizációs lépés volt termelés poliamidok. Néhány ilyen polimerek, például a poli-e-caproamide, kapott is polimerizálásával a lánc - ionos vagy hidrolízis, amint ezt korábban leírták. Ugyanakkor az általános előállítási eljárását a rugalmas láncú alifás poliamid az polikondenzációs dikarbonsavak és diaminok vagy aminosav:
Az ipari termelés poliamid már elsajátította előtt a második világháború munkájának köszönhetően a Carothers.
Szinte azonnal a háború után, az angol kémikus poliészterek előállítására már elsajátította, a legismertebb amelyek poliészter - polimer etilén-glikolt és tereftálsavat:
Polikarbonát is tulajdonítható, hogy egy osztály poliészter. Az általános eljárás az előállításukra áll a reakcióban a karbonsav-kloridok foszgénnel. A legértékesebb ezen polimerek egy polikarbonát származó „biszfenol A”:
Ennek alapján, egy átlátszó polimer lapanyag egyedi tulajdonságokkal: egyrészt, ez lehet kalapált körmök, és néhány készítmények golyóálló; Másrészt, könnyű feldolgozni, például vágják normális kézifűrész.
Neylomn - szintetikus poliamid előnyösen alkalmazhatók a szálak gyártására.
Nylon-6,6 szintetizálódik polikondenzációval adipinsav és hexametilén-diamin. Annak biztosítása érdekében, a sztöchiometriai arányok a reagensek 1: 1, eléréséhez szükséges polimer, amelynek maximális molekulatömegű használunk sót adipinsav és hexametilén-diamin (AH-só):
R = (CH 2) 4, R „= (CH2) 6
Poliuretánból. Poliuretánok képződnek kondenzációjával izo-cianát-N = C = 0, és a hidroxilcsoportok. Lineáris poliuretánok képződnek kondenzációjával diizocianátok és glikolok:
Uretanobrazovaniya fontos jellemzője az, hogy nincs kis molekulatömegű reakciótermékek. Bizonyos esetekben ez lehetővé teszi, így poliuretánból készült termékek kémiai öntvény.
Az elágazó és keresztkötéses poliuretánok állíthatók elő polikondenzációval izocianátok és alkoholok funkcionalitása egyik komponens f> 3. A reakciók tekinthető fenti, a térhálósított polimer kerül kialakításra való bejuttatás után a reakcióelegyet vagy glicerint triizotsianatfenilmetana. A második módszer térhálósított poliuretánok elő két lépésben. Az első szakaszban, egy lineáris polimer, amelynek a végein két izocianátcsoportot, ami úgy érhető el kis feleslegben a megfelelő komponens a kiindulási reakcióelegy. További e makrodiizotsianat keményítik, vagyis térhálósított kis molekulatömegű proton-donor vegyületek, mint például a víz, diolok, primer és szekunder aminok. Két egymást követő reakciók útján izolálható vízzel reagálva makroizotsianatov:
Az első közülük, a fenti, a karbamid termelődik és szabadul fel a szén-dioxid. Karbamid csoportok reagálnak makroizotsianatami nem reagálnak a vízzel képezve biureiszerkezeteket (jelölve szaggatott vonal az ábrán), ami a térhálósítható polimer:
Catching habok CO a reakcióelegyen keresztül áramló párhuzamos térhálósított makromolekulák képződött polimer hab megkeményedik. A fenti reakció alapját az ipari előállítási eljárása poliuretán habok. Ha szükséges, a száma karbamid csoportok a láncban növelhető alkalmazásával a szintézis a poliuretán-diolok keverékét diaminokkal:
A jelen lévő további karbamid csoportok képződéséhez vezet egy merevebb terméket eredményeként térhálósító prepolimer makroizotsianatami.
Makroizotsianaty tud lép térhálósítási reakció és azt is, hogy uretáncsoportokat, bár az utóbbi ebben az esetben kevésbé reakcióképes, mint a karbamiddal; jelzett struktúrát említett allophonate:
A harmadik módja előfordulási elágazást és térhálósító helyeket szintézise során poliuretánok társított trimerizációja izocianát-csoportok alkotnak izocianurát ciklusok:
uretanobrazovaniya reakciót jellemzően oldószer ömlesztve, az olvadékban a reaktánsok hőmérséklete legfeljebb 100 ° C-on, és gyakran hőmérsékleten megfelelő környezetet. Az utóbbi különösen igaz tömítőanyagok széles körben használják a háztartási és ipari.
Tulajdonságok poliuretánból eltérőek - elasztomerről, merev anyagok, attól függően, hogy a kiindulási reagensek, gyakorisága és típusa térhálósodás. A leggyakrabban használt diizocianát, 1,6-hexametilén-diizocianát (elasztomerek), a glicerin, a glikolok - például a kis molekulatömegű vagy oligomer, m- és p-fenilén. Poliuretanobrazovaniya reakció katalizátorok a szerves bázisok (aminok), fém-hidroxidok, acetilacetonátok a vas, réz, vanádium és más fémek, szerves ónvegyületek, például dibutil-ón-dilaurátot.
Polisziloxánokat. Makromolekuláris polisziloxánokat nyert ionos gyűrűnyitásos polimerizációval. Kisebb molekulatömegű termékeket úgy állíthatjuk elő, hidrolitikus polikondenzációs alkylchlorosilanes. Így, dikloroszilán vízzel hidrolizálnak a vegyületek mono- és digidroksisilanov ami tovább reagál polikondenzációs kíséretében hidrogénklorid felszabadulás. A katalizátor a reakció sav és a bázis:
Ebben a folyamatban egy kellően nagy számú ciklus, mely nem igényel különleges művelet eltávolítani őket. Tipikusan ez úgy történik, a keverék melegítésével elegendően hosszú vákuumban. A készítmény a térhálósított elasztomerek felhasználásával a kondenzációs reakciót a szilanol csoportok vagy gidrsililirovaniya. Az első esetben a kis molekulatömegű prepolimerek hidroxilcsoportokat tartalmazó végeinél, és a térhálósító szerek könnyen hidrolizálnak az intézkedés alapján a maradék víz vagy nedvesség a levegőben, hogy RSi (OH) 3:
A második esetben, használja sopolisiloksany vinilcsoportokat tartalmazó; többfunkciós térhálósító szerek a szilícium-hidridek, a katalizátor - klórplatinasav.