ПОЛИМЕРЫ НА ОСНОВЕ ФЕНОЛОВ И ДРУГИХ АЛЬДЕГИДОВ

Формальдегид является наиболее важным и почти единствен­ным альдегидом, применяемым в производстве фенолоальдегидных полимеров. Однако весьма перспективным является использование других альдегидов, и прежде всего фурфурола.

Фенолофурфурольные олигомеры.Фурфурол является исключительно реакционноспособньш соеди­нением; под действием минеральных кислот и при нагревании он легко образует рыхлый гелеобразный неплавкий и нерастворимый продукт. При поликонденсации фенола с фурфуролом в зависимости от соотношения компонентов могут быть получены термопластичные или термореактивные смолы. Так как фурфурол под влиянием кислот способен полимеризоваться с образованием неплавких олигомеров, поликонденсацию фенола с фурфуролом ведут обычно в щелочной среде, например в присутствии карбоната натрия или других катализаторов основного характера, при моль­ном соотношении фенол:фурфурол 1 :0,75. В этом случае полу­чаются термопластичные олигомерыс высокой температурой плавле­ния. При повышенном содержании фурфурола, например 1,25 моль на 1 моль фенола, получаются термореактивные олигомеры.

Процесс производства фенолофурфурольных олигомеров состоит из двух стадий: конденсации и сушки. Процесс проводят в такой же аппаратуре, что и получение ФФО, но при более высокой температуре.

Технологический процесс синтеза фенолофурфурольных олиго­меров новолачного типа состоит в следующем. Смесь фенола, фур­фурола и катализатора, состоящего, например, из едкого натра и гидроокиси бария (соответственно 1,5 и 1 масс. ч. на 100 масс. ч. фенола), загружают в реактор и при перемешивании нагревают в течение 20—40 мин до кипения. При температуре кипения (92-110°С) смесь выдерживают 5—6 ч при включенном обратном холо­дильнике. Для удаления воды из сферы реакции и сокращения продолжительности поликонденсации спустя 2 ч после начала ки­пения холодильник периодически на 10—15 мин включают как прямой. По достижении вязкости реакционной массы, равной 3000 сП и выше, начинают сушку олигомера, для чего температуру в аппарате повышают до 125—130°С, непрерывно удаляя из него летучие продукты. Нагревание прекращают при 130 °С, но за счет тепловой инерции аппарата температура реакци­онной массы может подняться до 140 °С. Об окончании сушки судят по температуре каплепадения, которая должна составлять 85— 105 °С. Фенолофурфуролыше олигомеры используют только в производ­стве прессовочных порошков, поэтому перед сливом из аппарата в них вводят смазывающие вещества (кислоты растительного проис­хождения); после перемешивания в течение 5—10 мин олигомер сливают.

Фенолофурфурольные олигомеры в отличие от фенолоформальдегидных обладают лучшей текучестью, благодаря чему они хо­рошо пропитывают наполнитель. Изделия из них имеют однород­ный цвет и более красивый внешний вид. Однако они длительное время сохраняют высокую текучесть в интервале температур 130-150 °С и быстро отверждаются только при 180—200 °С. Например, фенолофурфурольные олигомеры с 10% уротропина отверждаются при 150°С за 200—400 с, а при 180 °С — за 40—60 с. В промышлен­ности часто применяют смеси фенолофурфурольных и фенолоформ альдегидных олигомеров, для того чтобы сочетать их поло­жительные качества.

Фенолофурфурольные олигомеры применяют для изготовления пресс-порошков по вальцовому методу. Пресс-порошки обладают повышенной текучестью. Переход фенолофурфурольных олигомеров в стадию В более длительный, а в стадию С более короткий, чем у обычных ФФО, что благоприятно ска­зывается на прессовочных свойствах материала, особенно при из­готовлении крупногабаритных изделий. Кроме того, пресс-мате­риалы на основе фенолофурфурольных олигомеров обладают малой усадкой. Естественный цвет этих смол – черный, поэтому их ино­гда применяют для окраски других олигомеров и пресс-порошков.