Κύριος επιστήμη

Χημεία πολυμερούς συμπύκνωσης αλδεϋδης

Χημεία πολυμερούς συμπύκνωσης αλδεϋδης
Χημεία πολυμερούς συμπύκνωσης αλδεϋδης

Βίντεο: Πολυμερισμός | Χημεία Β & Γ Λυκείου 2024, Ιούλιος

Βίντεο: Πολυμερισμός | Χημεία Β & Γ Λυκείου 2024, Ιούλιος
Anonim

Πολυμερές συμπύκνωσης αλδεϋδης, οποιαδήποτε από τις διάφορες βιομηχανικά παραγόμενες πολυμερείς ουσίες (ουσίες αποτελούμενες από εξαιρετικά μεγάλα μόρια) που συσσωρεύονται σε αντιδράσεις συμπύκνωσης που περιλαμβάνουν αλδεΰδη. Σε όλες σχεδόν τις περιπτώσεις, η συγκεκριμένη αλδεϋδη που χρησιμοποιείται είναι η φορμαλδεΰδη, ένα πολύ αντιδραστικό αέριο που συνήθως πολυμερίζεται με φαινόλη, ουρία ή μελαμίνη για την παραγωγή μιας σειράς σημαντικών συνθετικών ρητινών. Οι αντιδράσεις με τις οποίες αυτές οι ενώσεις ενσωματώνονται σε πολυμερή αναφέρονται ως αντιδράσεις συμπύκνωσης επειδή συνήθως συνοδεύονται από την απελευθέρωση νερού και άλλων υποπροϊόντων. Τα προκύπτοντα πολυμερή - γνωστά ως ρητίνη φαινόλης-φορμαλδεΰδης, ρητίνη ουρίας-φορμαλδεΰδης και ρητίνη μελαμίνης-φορμαλδεΰδης - χρησιμοποιούνται ευρέως ως συγκολλητικά σε κόντρα πλακέ και άλλα προϊόντα δομικής ξυλείας. Στο πρώτο μισό του 20ού αιώνα κατασκευάστηκαν σε πολύ σημαντικά πλαστικά, όπως το Bakelite και το Beetleware.

κύρια βιομηχανικά πολυμερή: Πολυμερή συμπύκνωσης αλδεϋδης

Τα πολυμερή συμπύκνωσης αλδεϋδης είναι ενώσεις που παράγονται με την αντίδραση φορμαλδεΰδης με φαινόλη, ουρία ή μελαμίνη. ο

Η φαινόλη, η ουρία, η μελαμίνη και η φορμαλδεΰδη έχουν τις ακόλουθες μοριακές δομές:

Οι αλδεϋδες είναι χημικές ενώσεις που περιέχουν μια καρβονυλομάδα (C = O), μια πολύ αντιδραστική διάταξη στην οποία ένα άτομο άνθρακα και ένα άτομο οξυγόνου ενώνονται με έναν διπλό δεσμό. Η φορμαλδεΰδη (χημικός τύπος HCHO) είναι δομικά το απλούστερο μέλος αυτής της οικογένειας. Παράγεται από την οξείδωση του μεθανίου, είναι ένα άχρωμο, αρωματικό αέριο που συνήθως αποθηκεύεται και διαχειρίζεται σε ένα υγρό διάλυμα. Φαινόλη (C 6 H 5 OH) είναι ένα φαινύλιο αλκοόλη που αποτελείται από μία ομάδα υδροξυλίου (ΟΗ) προσαρτημένη σε ένα εξάπλευρο, σχήματος δακτυλίου φαινύλ ομάδα (C 6 H 5). Προερχόμενο από το κουμένιο, το οποίο με τη σειρά του παράγεται από αντίδραση μεταξύ βενζολίου και προπυλενίου, η φαινόλη είναι ένα τοξικό υγρό που πρέπει να φυλάσσεται και να χειρίζεται υπό σαφώς καθιερωμένες διαδικασίες ασφαλείας.

Ουρία (ονομάζεται επίσης καρβαμίδιο) και μελαμίνη (ονομάζεται επίσης cyanuramide) είναι αμφότερα άχρωμο, κρυσταλλικό στερεά που περιέχουν μία αμινομάδα (ΝΗ 2). Συγχρόνως και οι δύο ενώσεις ελήφθησαν από ασβέστιο κυανομίδιο (και τελικά από καρβίδιο ασβεστίου). Η ουρία παράγεται τώρα με αντίδραση διοξειδίου του άνθρακα με αμμωνία και η μελαμίνη λαμβάνεται με την αφυδάτωση της ουρίας.

Αυτές οι ενώσεις αναφέρονται ως μονομερή, ένας γενικός όρος για μια κατηγορία ενώσεων, κυρίως οργανικών, που μπορούν να συνδεθούν μαζί παρουσία ενός καταλύτη για την παραγωγή πολυμερών. Τα πολυμερή συμπύκνωσης αλδεΰδης έχουν τις ακόλουθες γενικές δομές:

Σε όλες τις τρεις πολυμερή οι ομάδες μεθυλενίου (CH 2 είναι) συνδέονται με τις επαναλαμβανόμενες μονάδες (και σύνδεσή τους με άλλες μονάδες για να παράγει γιγαντιαία μόρια) που παρέχονται από την φορμαλδεΰδη. Ο σχηματισμός των CH 2 δεσμούς γενικά ακολουθεί μία διαδικασία δύο σταδίων. Στο πρώτο στάδιο, η φορμαλδεΰδη αντιδρά με ένα από τα άλλα μονομερή για την παραγωγή ενός προπολυμερούς χαμηλού μοριακού βάρους που αποτελείται από μικρά μόρια στα οποία ένας περιορισμένος αριθμός επαναλαμβανόμενων μονάδων συνδέονται μεταξύ τους με μεθυλόλη, ή υδροξυμεθύλιο, ομάδες (ΟΗ 2 ΟΗ). Σε αυτό το σημείο η ένωση μπορεί να τροποποιηθεί με πληρωτικά, χρωστικές και άλλα πρόσθετα και να αποθηκευτεί για μελλοντική επεξεργασία. Στο δεύτερο στάδιο, το προπολυμερές σκληρύνεται (συνήθως υπό θερμότητα και πίεση και υπό την παρουσία ενός καταλύτη), και οι ΟΗ 2 ομάδες ΟΗ είναι «συμπυκνωμένη» να CH 2 με την απώλεια νερού. Τα πολυμερή είναι επομένως θερμοσκληρυνόμενα ή διασυνδέονται σε μόνιμα τρισδιάστατα δίκτυα που είναι ιδανικά κατάλληλα για την παραγωγή συνθετικών ρητινών.