رزین های فنولیک و روش های اصلاح آن (2)

رزین های فنولیک و روش های اصلاح آن (2)

مروری بر رزین فنولیک و روش های اصلاح آن (2)

انواع رزین های فنولیک

در این مقاله به ادامه ی بحث و معرفی انواع رزین فنولیک نووالاک میپردازیم.

  • انواع رزین های فنولیک

اگر چه از زمان تهیه ی رزین های فنولیک سالیان درازی میگذرد، اما ساختارهای شیمایی آن هنوز به طور کامل شناخته نشده است. سازو کار تشکیل این رزین ها بسیار پیچیده است و ساختار فراوان آن به نسبت مولی فنول به فرمالدهید، pH مخلوط و دمای محیط واکنش بستگی دارد. با توجه به موارد فوق رزین های فنولیک به دو گروه رزول و نووالاک تقسیم بندی میشوند.

  • رزین های نووالاک

رزین های نووالاک از واکنش فنول و فرمالدهید به نسبت مولی فرمالدهید به فنول 8 /. – 5/. در محیط اسیدی ساخته میشوند.وزن مولکولی رزین های نووالاک بین  5000 – 500 g/mol و دمای انتقال شیشه ای آنها در محدوه ی 70-45 درجه سانتیگراد  قرار دارد. این رزین ها با کاتالیزورهای قوی و خنثی در Ph 7-4 قرار دارد که دسته ی دوم ،نووالاک هایی با میزان ارتوی بالا هستند.

در وزن مولکولی 1000-500 g/mol  نووالاک ها به طور معمول خطی اند ، این امر به دلیل پایین بودن فعالیت واحدهای فنولی است که واکنش بیشتر انجام داده اند در شکل زیر به صورت شمایی سنتز رزین نووالاک را مشاهده میکنیم.

در نووالاک هایی با وزن مولکولی غلظت کم گروههای انتهایی و فنول های واکنش نداده باعث ایجاد اتصالات عرضی می شود.

رزین های نووالاک هیچ نوع گروه متیلولی ندارند و بنابر این نمی توان در اثر حرارت ساختارهایی با اتصالات عرضی ایجاد نمایند.

اتصالات عرضی

برای ایجاد اتصالات عرضی، این مواد را با ترکیباتی مانند هگزامتیلن تترامین که میتوانند پل های متیلینی ایجاد کنند، تحت حرارت ترکیب میکنند و ساختارهای غیر قابل ذوب گرما سخت را به وجود می آورند.از آن جایی که هگزامین در اثر حرارت تجزیه شده و گاز آمونیاک تولید می نماید و همچنین از آن جایی که فنول یک ماده اکسید کننده قوی و سمی است و ممکن است که به صورت آزاد در ساختار رزین وجود داشته باشد، پایین بودن این ترکیبات در ساختار رزین بسیار حائز اهمیت است. فنول عمل نکرده همراه با آمونیاک تولید شده از واکنش تجزیه هگزامین میتواند سبب خوردگی تجهیزات فرایندی و آلودگی محیط کار شود.

هر صورت فنولی که به مصرف می رسد نباید هیچ گونه استخلافی داشته باشد بدین معنا که بایددر موقعیتهای ارتو و پارا، فعال و بنابراین نسبت به واکنش فرمالدهید سه عاملی باشد.

مراحل نووالاک

با توجه به دو مرحله ای بودن نووالاک، بعد از تهیه رزین در محیط آبی و مصرف کامل فرمالدهید، آب اولیه به همراه آب حاصل از واکنش تراکمی و همچنین فنول آزاد موجود در سامانه را میتوان به وسیله ی تقطیر در خلاء و در دماهای بالاتر از 130 درجه ی سانتیگراد جدا نمود. همچنین میتوان با استفاده از خشک کن های افشانه ای رزین حاصل را به پودر تبدیل کرد.

دمای ذوب نووالاک

دمای ذوب رزین های نووالاک در محدوده ی 110- 40 درجه  است. دمای ذوب و همچنین گرانروی مذاب آنها به وزن مولکولی متوسط آنها بستگی دارد که به طور معمول در محدوه ی 1000-250 g/mol است. در رزین هایی با دمای ذوب بالاتر وزن مولکولی به 5000 g/mol می رسد.

رزین های نووالاک در الکل های تک عاملی و دوعاملی مانند اتانول ، اتیلن گلایکول ، فورفوریل الکل و همچنین کتون ها و استرها به راحتی حل میشوند.

عوامل پخت

اگر عامل پخت هگزامین به رزین نووالاک اضافه نشود این رزین ها را میتوان به صورت جامد، محلول یا در حالت مذاب برای مدت طولانی نگهداری کرد. همچنین با توجه به اینکه رزین های نووالاک فاقد گروههای متیلول هستند، از نظر مدت انبارداری محدودیتی نخواهند داشت.

  • بیس فنول

بیس فنول F جزء ساده ترین رزین ها ی نووالاک  میباشد.بیس فنول F از واکنش مستقیم فنول با فرمالدهید با مقدار اضافی از فنول تحت شرایط اسیدی به دست می آید. شکل زیر ایزومرهای مختلف تشکیل بیس فنول F را در ساده ترین حالت نشان میدهد که با واکنش متیلن گلایکول و فنول اضافی در شرایط اسیدی شروع  میشود.

  • نووالاک با ارتوی بالا

خصوصیات مناسب نووالاک هایی با ارتوی بالا که به صورت شمایی در شکل زیر نشادن داده شده است، شامل سرعت پخت بالا و خواص رئولوژیکی خوب آن می باشد.

این ویژگی ها در تیجه ساختمان بسیار خطی، باز بودن و فعال بودن موقعیت پارا و تمایل طبیعی به ایجاد پیوند هیدروژنی بین مولکولی مطابق شکل زیر ،بین گروه اورتومتیلول و گروه هیدروکسیل فنولی است.

برای دریافت اصل مقاله به این صفحه مراجعه کنید > کلیک کنید.

 

ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

NadPolymer

صنعت تولید رزین در ایران سابقه ای بالغ بر چند دهه دارد و وارد شدن به این بازارو رقابت با شرکتهای بزرگ و صاحب سبکِ این صنعت تنها در سایه رضایمندی مشتریان و تامین نیازه و خواسته ی آنها ممکن است. در حال حاضر شرکت ناد پلیمر با ظرفیت تولیدِ بالغ بر 20 هزارتن انواع رزین (10 هزارتن رزین پلی استر غیر اشباع ، 3 هزارتن رزول و 7 هزارتن انواع رزین اکرلیک) در سال در حال خدمت رسانی به صنعت مواد شیمیایی کشور است و در صورت نیاز شرکتهای تولیدی آماده ارائه انواع رزینهای سفارش نیز هست.

شروع مکالمه

یکی از اعضا را انتخاب و در واتساپ گفتگو کنید

آقای برزگر

مسئول فروش

آقای برزگر

خانم مظفری

مسئول فروش

خانم مظفری