Thí nghiệm hóa học Polymer - Tổng hợp nhựa novolac

THÍ NGHIỆM HÓA HỌC POLYMER<br /> <br /> TỔNG HỢP NHỰA NOVOLAC<br /> <br /> A.LÝ THUYẾT TỔNG HỢP<br /> I. KHÁI NIỆM:<br /> Nhựa phenol formaldehyd (PF) là polymer được tổng hợp từ họ<br /> phenolic và aldehyd. Sản phẩm được ứng dụng chủ yếu là tấm ép<br /> chịu nhiệt, cách điện…<br /> Ở đây chúng ta đề cập đến nhựa PF được tổng hợp từ phenol<br /> và formaldehyd.<br /> II. NGUYÊN LIỆU CHÍNH:<br /> 1. Formaldehyd:<br /> Sử dụng formaldehyd ở dạng dung dịch formalin.<br /> 2. Phenol:<br /> Phenol tồn tại ở dạng rắn, nóng chảy ở nhiệt độ trên 40oC.<br /> Trong điều kiện bảo quản tốt, phenol không có màu.<br /> Trong điều kiện bảo quản không tốt,có tiếp xúc không khí,<br /> phenol bị chảy nước do hút ẩm và có màu vàng hoặc hồng tùy theo<br /> mức độ oxy hóa thành mono quynone.<br /> Có tính acid và độc hại khá cao, thường gây bỏng khi tiếp xúc<br /> với da.<br /> 3. Độn:<br /> a) Bột độn:<br /> Bột độn ở đây là bột gỗ, xơ dừa, trấu và giấy.<br /> b) Sợi độn:<br /> Có thể sử dụng sợi độn là sợi thủy tinh hoặc sợi cotton.<br /> Sợi thủy tinh có các dạng:<br /> Mat 300: tấm sợi đa hướng, mỗi sợi đơn có kích thước<br /> 40÷60 μ m. Khối lượng theo bề mặt 300g/m2.<br /> Mat 450: tấm sợi đa hướng, mỗi sợi có kích thước 40÷60 μ m .<br /> Khối lượng theo bề mặt 450 g/m2.<br /> Rowing (vải) 400, 600,800: tấm sợi nhị hướng, dệt từ những<br /> sợi đơn có khối lượng theo bề mặt là 400, 600, 800g/m2.<br /> Sợi cotton: chủ yếu là loại vải dệt nhị hướng.<br /> 4. Urotropin (hexamethylentetrami: (CH2)6N4<br /> http://www.ebook.edu.vn<br /> <br /> -1-<br /> <br /> THÍ NGHIỆM HÓA HỌC POLYMER<br /> <br /> TỔNG HỢP NHỰA NOVOLAC<br /> <br /> Là tinh thể trắng được tổng hợp từ ure và formaldehyd có cấu<br /> trúc tứ diện. Khi gia nhiệt lên >120oC sẽ phân hủy thành amin và<br /> formaldehyd.<br /> III. PHẢN ỨNG TỔNG HỢP:<br /> 1. Novolac:<br /> Khi tổng hợp PF trong môi trường acid với tỷ lệ mol P/F > 1 sẽ<br /> được nhựa mạch thẳng novolac.<br /> H-CO-H<br /> <br /> + H+<br /> <br /> H-C+(OH)-H<br /> <br /> 70-90*c<br /> <br /> OH<br /> <br /> OH<br /> -H+<br /> <br /> H-C+(OH)-H +<br /> OH<br /> <br /> CH2OH<br /> + Q<br /> <br /> OH<br /> CH2OH<br /> <br /> H+<br /> 90-92*C<br /> <br /> (<br /> <br /> CH2OH )n + nH2O<br /> <br /> Đặc điểm phản ứng: phản ứng (1) tạo monomethylol tỏa nhiệt rất<br /> mạnh H khoảng -24÷-30 kcal/mol. Nhiệt tỏa ra có thể làm cho<br /> hỗn hợp đạt nhiệt độ > 100oC gây hiện tượng sôi trào mạnh.<br /> 2. Resol:<br /> Khi tổng hợp PF trong môi trường kiềm và tỷ lệ mol P/F120oC<br /> bằng phản ứng ngưng tụ với formaldehyd vừa tạo thành từ phản<br /> ứng phân hủy urotropin.<br /> Lượng urotropin sử dụng từ 12,5÷14% so với novolac.<br /> 2. Đóng rắn rezol:<br /> http://www.ebook.edu.vn<br /> <br /> -5-<br /> <br />