Hoved vitenskap

Aldehyde kondensasjonspolymerkjemi

Aldehyde kondensasjonspolymerkjemi
Aldehyde kondensasjonspolymerkjemi
Anonim

Aldehydkondensasjonspolymer, hvilken som helst av en rekke industrielt produserte polymere stoffer (stoffer sammensatt av ekstremt store molekyler) som er bygget opp i kondensasjonsreaksjoner som involverer et aldehyd. I nesten alle tilfeller er det spesielle aldehydet som er anvendt formaldehyd, en meget reaktiv gass som vanligvis polymeriseres med fenol, urea eller melamin for å produsere en serie viktige syntetiske harpikser. Reaksjonene som disse forbindelsene bygger seg opp i polymerer blir referert til som kondensasjonsreaksjoner fordi de vanligvis er ledsaget av frigjøring av vann og andre biprodukter. De resulterende polymerene - kjent som fenol-formaldehydharpiks, urea-formaldehydharpiks og melamin-formaldehydharpiks - blir mye brukt som lim i kryssfiner og andre strukturelle treprodukter. I første halvdel av 1900-tallet ble de laget til veldig viktig plast som Bakelite og Beetleware.

viktigste industrielle polymerer: Aldehyde kondensasjonspolymerer

Aldehydkondensasjonspolymerer er forbindelser produsert ved omsetning av formaldehyd med fenol, urea eller melamin. De

Fenol, urea, melamin og formaldehyd har følgende molekylstrukturer:

Aldehyder er kjemiske forbindelser som inneholder en karbonylgruppe (C = O), et sterkt reaktivt arrangement der et karbonatom og et oksygenatom er forbundet med en dobbeltbinding. Formaldehyd (kjemisk formel HCHO) er strukturelt sett det enkleste medlemmet av denne familien. Produsert ved oksidasjon av metan, er det en fargeløs, skarp luktende gass som ofte lagres og håndteres i en flytende løsning. Fenol (C 6 H 5 OH) er en fenyl alkohol som består av en hydroksylgruppe (OH) som er føyd til en sekskantet, ringformet fenylgruppe (C 6 H 5). Avledet fra kumen, som igjen er produsert av en reaksjon mellom benzen og propylen, er fenol en giftig væske som må lagres og håndteres under tydelig etablerte sikkerhetsprosedyrer.

Urea (også kalt karbamid) og melamin (også kalt cyanuramide) begge er fargeløse, krystallinske faste stoffer som inneholder en aminogruppe (NH 2). På en gang ble begge forbindelser oppnådd fra kalsiumcyanamid (og til slutt fra kalsiumkarbid). Urea produseres nå ved å reagere karbondioksid med ammoniakk, og melamin oppnås ved dehydrering av urea.

Disse forbindelsene blir referert til som monomerer, en generell betegnelse for en klasse av forbindelser, for det meste organiske, som kan koble sammen i nærvær av en katalysator for å produsere polymerer. Aldehydkondensasjonspolymerene har følgende generelle strukturer:

I alle tre polymerer metylengruppene (CH 2) som er forbundet til de repeterende enheter (og knytte dem til andre enheter for å produsere store molekyler) er gitt av formaldehyd. Dannelsen av CH 2 bindinger følger generelt en totrinnsprosess. I det første trinn blir formaldehyd omsettes med en av de andre monomerer for å danne en lav-molekylvekt prepolymer som består av små molekyler hvor et begrenset antall av repeterende enheter er bundet sammen med metylol eller hydroksymetyl, grupper (CH, 2 OH). På dette tidspunktet kan forbindelsen modifiseres med fyllstoffer, pigmenter og andre tilsetningsstoffer og lagres for fremtidig prosessering. I det andre trinnet blir forpolymeren herdes (vanligvis under varme og trykk og i nærvær av en katalysator), og CH 2 OH-grupper er “kondensert” CH 2 med tap av vann. Polymerene er således termosett, eller sammenkoblet i permanente tredimensjonale nettverk som er ideelt egnet for produksjon av syntetiske harpikser.