עיקרי מדע

אלדהייד כימיה פולימרית של עיבוי

אלדהייד כימיה פולימרית של עיבוי
אלדהייד כימיה פולימרית של עיבוי
Anonim

פולימר עיבוי אלדהיד, כל אחד ממספר חומרים פולימריים המיוצרים בתעשייה (חומרים המורכבים ממולקולות גדולות במיוחד) הבנויים בתגובות עיבוי המערבות אלדהיד. כמעט בכל המקרים האלדהיד הספציפי בו נעשה שימוש הוא פורמלדהיד, גז ריאקטיבי ביותר, המפולימרים בדרך כלל עם פנול, אוריאה, או מלמין כדי לייצר סדרה של שרפים סינתטיים חשובים. התגובות שבאמצעותן מובנות תרכובות אלו לפולימרים מכונות תגובות עיבוי מכיוון שלרוב הן מלוות בשחרור מים ותוצרי לוואי אחרים. הפולימרים המתקבלים - הידועים כשרף פנול-פורמלדהיד, שרף אוריאה-פורמלדהיד ומלמין-פורמלדהיד שרף - משמשים כידבקים בדיקט ובמוצרי עץ מבניים אחרים. במחצית הראשונה של המאה העשרים הם נוצרו מפלסטיק חשוב מאוד כמו בקליט וכלי חיפושית.

פולימרים עיקריים תעשייתיים: פולימרים עיבוי אלדהיד

פולימר עיבוי אלדהיד הם תרכובות המיוצרות על ידי תגובת פורמלדהיד עם פנול, אוריאה או מלמין. ה

פנינול, אוריאה, מלמין ופורמלדהיד הם בעלי המבנים המולקולריים הבאים:

אלדהידים הם תרכובות כימיות המכילות קבוצת קרבוניל (C = O), סידור תגובתי מאוד אליו מצטרפים אטום פחמן ואטום חמצן על ידי קשר כפול. פורמלדהיד (הנוסחה הכימית HCHO) הוא מבנית הפשוטה ביותר במשפחה זו. מיוצר על ידי חמצון של מתאן, זהו גז חסר צבע וריח חריף, המאוחסן ומטופל בתמיסה נוזלית. פנול (C 6 H 5 OH) הוא אלכוהול פניל מורכב קבוצת הידרוקסיל (OH) מוצמד בצורת משושה, קבוצת פניל-טבעתית (C 6 H 5). נגזר מקומן, אשר בתורו מופק על ידי תגובה בין בנזן לפרופילן, פנול הנו נוזל רעיל שיש לאחסן ולהתמודד תחת נהלי בטיחות קבועים בבירור.

אוריאה (נקראת גם קרבמיד) ומלמין (נקרא גם ציאנורמיד) הם שניהם מוצקים גבישיים חסרי צבע המכילים קבוצת אמינו (NH 2). פעם אחת שתי התרכובות התקבלו מסידן ציאנמיד (ובסופו של דבר מסידן קרביד). אוריאה מיוצרת כעת על ידי תגובה של פחמן דו חמצני עם אמוניה, ומלמין מתקבל על ידי התייבשות של אוריאה.

תרכובות אלה מכונות מונומרים, מונח כללי לסוג של תרכובות, בעיקר אורגניות, שיכולות להתחבר זו בזו בנוכחות זרז לייצור פולימרים. פולימרים העיבוי של האלדהיד הם בעלי המבנים הכלליים הבאים:

בכל השלושה פולימרי הקבוצות מתילן (CH 2) מחוברים מהיחידות החוזרות (וקישור אותם ליחידות אחרות כדי לייצר מולקולות ענקיות) ניתנות על ידי פורמלדהיד. היווצרות קישוריות CH 2 בדרך כלל נובעת מתהליך דו-שלבי. בשלב הראשון מגיבים פורמלדהיד עם אחד המונומרים האחרים לייצור prepolymer בעל משקל מולקולרי המורכב ממולקולות קטנות בהן מספר מוגבל של יחידות חוזרות מקושרות זו לזו על ידי קבוצות מתילול, או הידרוקסימתיל (CH 2 OH). בשלב זה ניתן לשנות את התרכובת בעזרת חומרי מילוי, פיגמנטים ותוספים אחרים ולאחסן לעיבוד עתידי. בשלב השני נרפא הפריפולימר (בדרך כלל תחת חום ולחץ ובנוכחות זרז), וקבוצות ה- CH 2 OH "מתעבותות" ל- CH 2 עם אובדן מים. הפולימרים הם אפוא תרמוסטיים, או קשורים זה לזה לרשתות תלת ממדיות קבועות המתאימות באופן אידיאלי לייצור שרפים סינטטיים.