Синтез фенолоформальдегидных олигомеров с низким содержанием свободного фенола
Особенности структуры фенолоформальдегидных олигомеров, причины их загрязнения фенолом. Свойства и значение полифункциональных соединений на основе хлора. Снижение свободного фенола в олигомерах путем его взаимодействия с эпоксидной группой модификатора.
| Рубрика | Химия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.03.2018 |
| Размер файла | 23,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Синтез фенолоформальдегидных олигомеров с низким содержанием свободного фенола
Фенолоформальдегидные олигомеры обычно содержат значительное количество непрореагировавщих мономеров, что объясняется, главным образом, сложностью достижения высокой степени превращения мономеров при сохранении удовлетворительных технических свойств конечных продуктов. Завершение реакции олигомеризации задолго до израсходования мономеров во избежание образования соединений с сетчатой структурой и ухудшения технологических свойств получаемых продуктов приводит к тому, что 10-15% фенола не вступает в реакции, загрязняя олигомер, надолигомерные воды и конденсаты вредными веществами.
Для разработки технологии синтеза олигомера с более низким содержанием фенола необходимо использования принципиально новые технические решения.
Известно, что многие хлорсодержащие соединения и полученные на их основе различные полифункциональные соединения обладают практическими полезными свойствами и являются модификаторами различных олигомеров.
В данной работе приведены результаты исследования модификации ФФО, синтезированного по известной методике хлорсодержащим эпоксидным соединениям общей формулы:
Физико-химические показатели 6-глициддилокси - 9-хлористий метил - 4,8,11 - триоксатетрадека - 1,13 диена приведены в табл. 1.
Таблица 1. Физико-химические показатели 6-глицидилокси - 9-хлористий метил - 4,8,11 - триоксатетрадека - 1,13 диена
|
Ткип., 0С |
м3 |
Мол. масса |
||
|
149-150 |
1,5065 |
1100 |
320 |
Синтез модифицированного ФФО осуществляется в лабораторном реакторе. В реактор загружается рассчитанное количество фенола и формалина и при температуре 500С, реакционная масса перемешивается 20 минут. После чего рН реакционной массы доводится до значения 1?3 с использованием HCl и к реакционной смеси добавляется по частям рассчитанное количество модификатора. Температура реакционной массы при перемешивании доводится до 950С, через определенное время реакционная масса мутнеет и разделяется на два слоя: верхний - водный и нижний - олигомерный. Эти два слоя отделяются и полученная олигомерная масса промывается горячей водой до нейтральной реакции и сушится в вакуум-сушилке при 500С до постоянной массы. Полученные модифицированные ФФО представляли собой продукт жидкой - вязкой консистенции, растворимой в ацетоне, диоксане, тетрагидрофуране, диметилформамиде и спирте.
Для получения сравнительных данных в идентичных условиях синтезированы и исследованы ФФО. Для определения строения модифицированных ФФО использовали спектральные методы ИК и ЯМР.
Спектральные анализы модифицированных ФФО показали отсутствие в них эпоксидных групп, при этом синтезированные олигомеры дают качественную реакцию на вторичную спиртовую группу. Это подтверждается и ИК спектроскопией: полосы поглощения в области при 3100, 1250 и 1080 см-1 характерны для ОН группы и эфирной связи. В спектре отсутствуют полосы характерные эпоксидных групп.
В ЯМР спектрах в области d = 6,5 ё7,0 м.д. немодифицированного олигомера наблюдаются сигналы протонов ароматического кольца.
Сложный сигнал с максимумом при d = 3,75 м.д. может указывать на присутствие фрагмента типа. Также, как и в немодифицированных олигомерах наблюдается сигнал с химическим сдвигом d = 4,3 м.д., относящийся к метиленовым группам при различном типе замещениях в бензольном кольце.
Наличие гидроксильной группы также подтверждается сигналом при d= 4,3 м.д., сложный мультиплет с химическим сдвигом d = 2,2 м.д и d= 3,5 м.д. может быть отнесен к протоном метиленовой группы связанной с ароматическим кольцом. Сигналы с химическим сдвигом d= 1,8 ё 2,0 м.д. относятся к СН3 - группе остатка ацетона в дейтерийацетоне.
Изучены физико-химические - физико-механические показатели немодифицированных и модифицированных ФФО.
Таблица 2. Физико-химические показатели немодифицированные и модифицированные ФФО
|
№ |
Показатели |
Немодифицированные ФФО |
Модифицированные ФФО |
|||
|
рН 1-3 |
рН 8-9 |
рН 1-3 |
рН 8-9 |
|||
|
1. |
Содержание свободного фенола, % масс |
10,6 |
9,7 |
2,2 |
1,4 |
|
|
2. |
Количество гидроксильных групп, % масс |
12,8 |
12,5 |
9,2 |
9,6 |
|
|
3. |
Количество метиольных групп, % масс |
- |
11,6 |
- |
10,4 |
|
|
4. |
Температура каплепадения по Уббелоде, 0С |
60 |
65 |
76 |
85 |
|
|
5. |
Вязкость 50%-ного раствора по В3-4, с |
40 |
42 |
54 |
56 |
Таблица 3. Физико-механические показатели немодифицированные и модифицированные ФФО
|
№ |
Показатели |
Немодифицированные ФФО |
Модифицированные ФФО |
|||
|
рН 1-3 |
рН 8-9 |
рН 1-3 |
рН 8-9 |
|||
|
1. |
Степень отверждения при 1400С 5 часов, % |
92,0 |
92,5 |
98,0 |
98,8 |
|
|
2. |
Плотность, кг/м3 |
1150 |
1180 |
1230 |
1250 |
|
|
3. |
Адгезионная прочность, МПа |
1,84 |
1,95 |
3,2 |
3,46 |
|
|
4. |
Твердость по Бринелью, МПа |
216 |
220 |
240 |
254 |
|
|
5. |
Теплостойкость по Мартенсу, 0С |
108 |
110 |
165 |
184 |
|
|
6. |
Электрическая прочность, кВ/мм |
17,6 |
18,8 |
26,4 |
28,8 |
Как видно из данных таблицы 2 и 3 физико-химические и физико-механические показатели модифицированных ФФО по сравнению с немодифицированными ФФО улучшаются.
Структурно-химическим, физико-химическим и спектральным анализами доказано, что полученный модифицированный с 6-глицидилокси - 9-хлорис-тийметил - 4,8,11 - триоксатетрадека - 1,13 диеном ФФО не являются механическими смесями фенола, формальдегида и вышеуказанного модификатора. Модификация ФФО хлорсодержащим эпоксидным соединениям способствует ускорению реакции поликонденсации фенола и формальдегида и в связи с этим содержание остаточного фенола в составе продуктов реакции поликонденсации снижается в ~ 5-7 раз.
Из результатов спектрального анализа возможно предположить, что снижение свободного фенола в составе модифицированного ФФО также объясняется химическим взаимодействием остаточного фенола с эпоксидной группой модификатора.
Литература
олигомер фенолоформальдегидный эпоксидный хлор
1. Наибова Т.М., Велиев М.Г., Билалов Я.М. и др. Модификация фенолоформальдегидных олигомеров непредельными хлор содержащими эпоксидными соединениями Ж. Пластические массы. М.: 2005, №12, с. 25-26.
2. Наибова Т.М., Караев С.Ф., Билалов Я.М., Талыбов Г.М. Модификация фенолоформальдегидных олигомеров пропаргиловыми эфирами Ж. Пластические массы. М.: №11, 2004, с. 34-35.
3. Наибова Т.М., Велиев М.Г., Билалов Я.М. и др. Модификация фенолоформальдегидных олигомеров непредельными эпоксидными соединениями алифатического ряда Ж. Пластические массы. М.: 2001, №1, с. 23-25.
4. Билалов Я.М., Наибова Т.М., Амиров Ф.А., Гаибова Н.М. Исследование свойств модифицированных фенолоформальдегидных олигомеров Ж. Известия ВТУЗ-а Азербайджана, 2003, №6, с. 32-37.
5. Велиев М.Г., Гараманов А.М., Гусейнов М.М. Докл. АН Азерб. ССР, 1986, т. 42, №42, с. 35-44.
6. Наканиси К. Инфракрасные спектры и строение органических соединений. М.: Мир, 1965, 216 с.
7. Казицина Л.А., Куплетская Н.Б. Применение УФ, ИК и ЯМР - спектроскопии в органической химии.
...Подобные документы
Способы получения фенола. Открытие цеолитных катализаторов для окисления бензола закисью азота. Природа каталитической активности цеолитов. Новые пути синтеза фенола. Активное состояние железа в цеолитной матрице. Биомиметические свойства кислорода.
реферат [580,8 K], добавлен 24.04.2010Реакции изоцианатов со спиртами. Разработка методов синтеза функциональных кремнийорганических соединений, а также олигомеров, способных растворять комплексы РЗМ, и образовывать оптически прозрачные золь-гель пленки, допированные этими комплексами.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.06.2012Реакция алкилирования фенола олефинами и области ее применения. Характеристика исходного сырья и получаемого продукта. Устройство и принцип действия основного аппарата. Технологический расчет основного аппарата и материальный баланс производства.
дипломная работа [434,4 K], добавлен 14.04.2016Понятие и номенклатура фенолов, их основные физические и химические свойства, характерные реакции. Способы получения фенолов и сферы их практического применения. Токсические свойства фенола и характер его негативного воздействия на организм человека.
курсовая работа [292,0 K], добавлен 16.03.2011Характеристика поверхностно-активных веществ, особенности их структуры, сущность синтеза олигомеров высшего порядка. Димерные и лабильные ПAB, циклические и ациклические ацетали, эфиры бетаина. Значение и перспективы ПАВ с разрушаемыми связями.
контрольная работа [987,3 K], добавлен 16.09.2009Фенол как химическое вещество, его применение и значение. Особенности стадий получения фенола. Краткая характеристика процесса его производства через бензолсульфокислоту, хлорбензол, изопропилбензол, окислительным хлорированием бензола. Виды сырья.
реферат [808,2 K], добавлен 18.02.2011Классификация, физические и химические свойства фенолов. Изучение строения молекулы. Влияние бензольного кольца на гидроксильную группу. Диссоциация и нитрование фенола. Взаимодействие его с натрием, щелочами. Реакции окисления, замещения и гидрирования.
презентация [1,5 M], добавлен 17.02.2016Термины и определения, принятые в области химии высокомолекулярных соединений. Свойства и отличительные признаки полимеров и олигомеров, используемых в деревообработке, и в частности, при производстве мебели. Оперативные способы их идентификации.
учебное пособие [1,8 M], добавлен 15.01.2012Изучение закономерностей роста вязкости в процессе отверждения полиуретанов в связи с исследованием кинетики начальной стадии этого процесса. Процесс формирования трехмерных сетчатых структур при образовании полиуретанов из полифункциональных олигомеров.
статья [322,9 K], добавлен 03.03.2010Процесс алкилирования фенола олефинами. Термодинамический анализ. Зависимость мольной доли компонентов от температуры. Адиабатический перепад температур в реакторе. Протонирование олефина с образованием карбкатиона. Окислительный аммонолиз пропилена.
курсовая работа [159,9 K], добавлен 04.01.2009Отношение бензола к раствору KMnO4 и бромной воде, нитрование бензола. Окисление толуола, техника безопасности, операции с толуолом. Взаимодействие расплавленного фенола с натрием, раствором щелочи, вытеснение фенола из фенолята натрия угольной кислотой.
лабораторная работа [93,1 K], добавлен 02.11.2009Синтез зольных моющих присадок, обеспечивающих чистоту двигателя при высоких температурах. Описание способов применения технических кислот с алкильными радикалами олигомеров этилена для получения алкилсалицилатных присадок Детерсол-50, 140 и 180.
курсовая работа [339,5 K], добавлен 11.08.2011Токсическое действие фенола и формальдегида на живые организмы, методы их качественного определения. Количественное определение фенола в пробах природных вод. Метод для определения минимальных концентраций обнаружения органических токсикантов в воде.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 20.05.2013Титриметрический метод анализа. Теория броматометрического метода анализа. Техника титрования. Достоинства и недостатки броматометрического метода. Фенолы. Определение фенола. Химические реакции, используемые в методах титриметрии.
курсовая работа [35,9 K], добавлен 26.03.2007Области применения антиоксидантов. Десять самых полезных фруктов и овощей, их борьба с последствиями старения. Полезные свойства ягод. Антиокислительная активность фенольных соединений. Содержание полифенольных антиоксидантов в продуктах питания.
реферат [119,3 K], добавлен 15.07.2011Общие характеристики и свойства урана как элемента. Получение кротоната уранила, структура его кристаллов. Схематическое строение координационных полиэдров в структуре соединений уранила. Синтез комплексных соединений уранила, их основные свойства.
реферат [1,0 M], добавлен 28.09.2013Физические свойства воды. Характеристика природного заказника "Воробьёвы горы" – одного из легендарных московских холмов. Уровень загрязнения воды на очистных сооружениях города Троицка. Градуировочный график определения концентрации фенола в воде.
контрольная работа [587,2 K], добавлен 13.06.2011Основные исторические этапы развития высокомолекулярных соединений, вклад русских ученых в зарождение и развитие науки о полимерах. Термодинамические исследования свойств растворов полимеров. Основы теории поликонденсации. Молекулярная масса олигомеров.
реферат [34,4 K], добавлен 11.12.2010Физические и химические свойства хлора. Химическая активность, соединение с другими элементами, распространенность в природе в чистом виде и в соединениях. Биологическое значение и применение хлора. Основная форма поступления в организм – хлорид натрия.
презентация [942,9 K], добавлен 09.12.2012Синтез карборансодержащих полимеров полифениленового типа методом, основанным на полициклоконденсации моно- и дифункциональных ацетилароматических соединений или их этилкеталей на основе дифункционального мономера - бис-(ацетилфеноксифенил)-о-карборана.
статья [352,7 K], добавлен 18.03.2010
