การทบทวนทางวิทยาศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์

คำว่า "เรซิน" มักหมายถึงสารที่มีความหนืดและเหนียวเมื่อสัมผัส เรซินอาจเป็นวัสดุธรรมชาติ (เช่น เรซิน ยาง อำพัน) และวัสดุสังเคราะห์ กลุ่มสุดท้ายประกอบด้วยวัสดุหลากหลายที่ผลิตโดยอุตสาหกรรม มีราคาถูกกว่ามาก ใช้งานง่ายและมีความน่าเชื่อถือสูง ดังนั้นในศตวรรษที่ 19 จึงมีการผลิตเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์เป็นครั้งแรก และวัสดุนี้ยังคงได้รับความนิยมสูงสุด

คุณสมบัติของเรซิน

เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์เป็นมวลสังเคราะห์จากกลุ่มเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ที่มีคุณสมบัติเป็นเทอร์โมเซต สมการและสูตรของวัสดุคือ C6H3(OH)-CH2-]n ผลิตภัณฑ์นี้ได้รับการพัฒนาโดยการให้ความร้อนส่วนผสมของฟอร์มาลดีไฮด์ (ฟอร์มาลิน) และฟีนอล ความจริงที่ว่าวัสดุได้มาจากปฏิกิริยาของส่วนประกอบเหล่านี้ถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์จากประเทศเยอรมนี A. Bayer ในปี พ.ศ. 2415 อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยานี้น้ำและโพลีเมอร์จึงถูกสร้างขึ้นแม้ว่าอย่างหลังจะค่อนข้างเปราะบางและของเหลวก็กลายเป็นสารก๊าซอย่างรวดเร็ว ต่อมาได้มีการปรับปรุงวิธีการเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์โดยการเติมแป้งไม้ลงไป ขณะนี้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีสารตัวเติมต่างๆที่ช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์

ลักษณะและคุณสมบัติที่โดดเด่นของเรซินฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์มีดังนี้:

• ตามโครงสร้าง - โอลิโกเมอร์ของเหลวหรือของแข็ง
• สภาพแวดล้อมการก่อตัว - กรด, ด่าง;
• ฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม
• ความต้านทานสูงต่อความเครียดทางกลและความเสียหาย
• ความต้านทานการกัดกร่อน
• ความสามารถในการละลายของไฮโดรคาร์บอน, คีโตน, ตัวทำละลายคลอไรด์, ด่าง

คุณลักษณะของวัสดุคือการเปลี่ยนเป็นพอลิเมอร์เชื่อมโยงข้ามหนาแน่นที่มีโครงสร้างแบบจุลภาคหลังจากการบ่มเสร็จสมบูรณ์

การใช้วัสดุ

เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆ เศรษฐกิจของประเทศ- จากพลาสติกประเภทต่างๆ:

• ด้วยการบ่มด้วยซัลโฟเนต - คาร์โบไลต์;
• เมื่อบ่มด้วยกรดแลคติก - neoleukoritic;
• ด้วยการมีส่วนร่วมของกรดไฮโดรคลอริก - กรดเรโซลิก

เรซินฟีนอลใช้สำหรับการผลิตกาวและสารเคลือบเงา รวมถึงกาวยี่ห้อ BF ใช้ในการสร้างสารเคลือบหลุมร่องฟันเป็นสารยึดเกาะโครงสร้างในการผลิตไม้อัดและแผ่นไม้อัด Chipboard ฟอร์มาลดีไฮด์เรซินใช้ในการทำวัสดุอุดและการเคลือบผ้าและวัสดุอื่นๆ

ด้วยการมีส่วนร่วมของผลิตภัณฑ์ทำให้ได้รับผลิตภัณฑ์วัตถุประสงค์ทั่วไปและพิเศษต่างๆ:

• ผ้าเบรกสำหรับรถไฟ ชิ้นส่วนรถยนต์ บันไดเลื่อนรถไฟใต้ดิน
• เครื่องมือขัด
• ปลั๊ก แผง เต้ารับ มิเตอร์ มอเตอร์ ขั้วต่อและผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าอื่น ๆ
• เคสโทรศัพท์และกล้องถ่ายรูป
• ผลิตภัณฑ์วิทยุ รวมถึงตัวเก็บประจุ
• อุปกรณ์และอาวุธทางทหาร
• องค์ประกอบที่ไม่ได้รับความร้อนของเครื่องใช้ในครัวจาน
• textolite และ getinaks - วัสดุสำหรับการประมวลผลเพิ่มเติม
• เครื่องประดับเครื่องแต่งกาย ร้านจำหน่ายเครื่องแต่งกายบุรุษ ของที่ระลึก
• ลูกบิลเลียด

วัสดุนี้ไม่ได้ใช้สำหรับการผลิตภาชนะบรรจุที่สัมผัสโดยตรงกับผลิตภัณฑ์อาหาร โดยเฉพาะที่ใช้สำหรับการบำบัดความร้อน

วัสดุนี้หมายถึงโพลีเมอร์ที่ได้จากการควบแน่นสามารถทำจากมีเทนและเมทานอลได้โดยการแปลงเป็นฟอร์มาลดีไฮด์แล้วรวมกับฟีนอล เทคโนโลยีมีดังนี้:

• ใช้สารละลายฟอร์มาลดีไฮด์ 40% ในปริมาณ 3 มล.
• รวมกับผลึกฟีนอล 2 กรัม (ตาม Gosstandart สามารถแทนที่ด้วยสารละลายกรดคาร์โบลิก 4 มล. ซึ่งเป็นฟีนอลเข้มข้นที่เป็นของเหลว)
• เติมกรดไฮโดรคลอริก 3 หยดลงในส่วนผสม
• ส่วนผสมจะเดือดแล้วกลายเป็นมวลคล้ายแก้วใส (resol)
• หากจำเป็นต้องชะลอกระบวนการให้ทำให้จานเย็นลงด้วยส่วนผสม
• ละลายได้ง่ายในแอลกอฮอล์คุณสามารถทำการทดลองเพื่อชี้แจงคุณภาพของมวลผลลัพธ์
• หากทิ้งสินค้าไว้นาน ระยะยาวมันจะมีความหนืดไม่ไหลและจะไม่ละลายในแอลกอฮอล์อีกต่อไป - มันจะกลายเป็นวัสดุพลาสติกเรซิทอลมากขึ้น
• ในตอนท้ายของงาน ภาชนะจะถูกวางในน้ำเดือด ส่งผลให้เรซินแข็งตัว กลายเป็นหินอย่างแท้จริง และเปลี่ยนเป็นสีแดง

ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปไม่ไหม้ แต่จะไหม้อย่างช้าๆ ขณะเดียวกันไฟจะเปลี่ยนเป็นสีเหลืองและคุณจะรู้สึกได้ กลิ่นเหม็นฟีนอล เงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับการหยุดปฏิกิริยามีดังนี้: ในขั้นตอนใดก็ได้ (ก่อนการบ่มขั้นสุดท้าย) สามารถเทอัลคาไลลงไปได้ ซึ่งจะหยุดกระบวนการโพลีเมอไรเซชัน

มาตรฐานของรัฐยังระบุขั้นตอนในการรับสารอื่น ๆ ในระหว่างการผลิตเรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์ ดังนั้นเมื่อเพิ่มปริมาณฟีนอลก็จะสามารถรับโนโวแลคได้ การเพิ่มความเข้มข้นของฟอร์มาลดีไฮด์ช่วยให้คุณสร้างเบกาไลท์ได้ เมื่อเปลี่ยนฟอร์มาลินด้วยอะซิโตนโดยมีส่วนร่วมของกรดไฮโดรคลอริกจะได้บิสฟีนอล

ความเสียหายของวัสดุ

แม้จะมีข้อดี แต่เรซินประเภทนี้ก็สามารถก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อมได้ อันตรายของพวกเขาคือมีการใช้ส่วนประกอบที่เป็นพิษในการผลิต ฟีนอลและฟอร์มาลินเป็นพิษ และอย่างหลังก็ถือเป็นสารก่อมะเร็งที่รุนแรงเช่นกัน สารทั้งสองมีผลเสียดังต่อไปนี้:

• กดระบบประสาท;
• ทำให้เกิดผื่นผิวหนังอักเสบ
• กระตุ้นให้เกิดอาการแพ้และโรคหอบหืดในหลอดลม

ที่ เอกสารกำกับดูแลควบคุมการผลิตผลิตภัณฑ์หรือไม่? SanPiN ควบคุมปริมาณการเคลื่อนย้ายของสารเหล่านี้ที่อนุญาตไปยังผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป มีค่าเท่ากับ 0.05 มก./ลิตร สำหรับฟีนอล และ 0.1 มก./ลิตร สำหรับฟอร์มาลดีไฮด์ การกำจัดผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเรซินดังกล่าวยังก่อให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมอีกด้วย สิ่งสำคัญเท่าเทียมกันคือการปกป้องคนงานในโรงงานผลิตที่มีการผลิตและแปรรูป ทำให้ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์แตกต่างจากอีพอกซีเรซินที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมาก

ฟีโนพลาสติก

ฟีนอลเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นพลาสติกที่ได้จากการรวมเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์เข้ากับสารตัวเติมต่างๆ กระบวนการเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง และประเภทของฟิลเลอร์จะขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย พลาสติกฟีนอลิกยังรวมถึงส่วนประกอบของกาวฟีนอล-เบกาไลท์ ผลิตภัณฑ์พลาสติกต่างๆ สำหรับชีวิตประจำวัน และเศรษฐกิจของประเทศ พลาสติกฟีนอลิกใช้ทำชิ้นส่วนสำหรับอุปกรณ์และรถยนต์ ปัจจุบันวิธีการผลิตได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นมากจนผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

มีเพียงสารอันตรายที่มีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น

โพลีเมอร์ฟีโนลาลดีไฮด์เป็นผลิตภัณฑ์โพลีคอนเดนเซชันของฟีนอลต่างๆ ที่มีอัลดีไฮด์

ส่วนประกอบของอัลดีไฮด์ในการผลิตฟีนอลิกโพลีเมอร์มักใช้ฟอร์มาลดีไฮด์และเฟอร์ฟูรัลซึ่งสร้างโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างสามมิติด้วยฟีนอล ฟอร์มาลดีไฮด์ CH20 เป็นก๊าซที่ละลายน้ำได้สูง น้ำดูดซับฟอร์มาลดีไฮด์ได้ถึง 50% สารละลายฟอร์มาลดีไฮด์ที่เป็นน้ำเรียกว่าฟอร์มาลิน เมื่อผลิตฟีนอลโพลีเมอร์จะใช้สารเสริมซึ่งที่สำคัญที่สุดคือตัวเร่งปฏิกิริยา NaOH, NH4OH, Ba(OH) 2) หน้าสัมผัสของ Petrov, HC1 ฯลฯ ตัวทำละลาย - เอทิลแอลกอฮอล์ อะซิโตน และสารเพิ่มความคงตัว - เอทิลีนไกลคอล กลีเซอรีน ฯลฯ

การควบแน่นของฟีนอลกับอัลดีไฮด์ทำให้เกิดผลิตภัณฑ์โอลิโกเมอร์แบบเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมเซตติง เทอร์โมพลาสติกฟีนอลิกโพลีเมอร์เรียกว่าโนโวแลค และเทอร์โมเซตติงโพลีเมอร์เรียกว่ารีโซล

เมื่อฟีนอลทำปฏิกิริยากับอัลดีไฮด์ การก่อตัวของโพลีเมอร์ประเภทใดประเภทหนึ่งจะขึ้นอยู่กับการทำงานของส่วนประกอบฟีนอลิก อัตราส่วนโมลาร์ของสารตั้งต้น และค่า pH ของตัวกลางที่ทำปฏิกิริยา

เมื่อถูกความร้อน พื้นรองเท้าจะแข็งตัว กล่าวคือ จะเปลี่ยนเป็นสถานะสามมิติ และกระบวนการบ่มจะต้องผ่านสามขั้นตอน: A, B และ C

ขั้นแรกคือ A-resol โอลิโกเมอร์อยู่ในสถานะละลายของเหลวหรือของแข็ง เมื่อได้รับความร้อน มันจะละลาย และเมื่อได้รับความร้อนเพิ่มเติมจะกลายเป็นสถานะของแข็ง ไม่ละลายน้ำ และละลายไม่ได้ ในระยะ A โพลีเมอร์มีโครงสร้างเชิงเส้นหรือแตกแขนงเล็กน้อยของสายโซ่เชิงเส้น

ขั้นที่สอง B-resitol โอลิโกเมอร์นั้นแข็งและเปราะไม่ละลายในความเย็น แต่จะขยายตัวในตัวทำละลายเท่านั้นทำให้นิ่มลงที่อุณหภูมิและผ่านเข้าสู่สถานะสามมิติที่หลอมละลายและไม่ละลายน้ำ ในระยะ B โพลีเมอร์จะอยู่ในสถานะแตกแขนง และมีการเชื่อมโยงข้ามระหว่างโมเลกุลขนาดใหญ่แต่ละโมเลกุล

ขั้นตอนที่สามคือ C-resit โพลีเมอร์เป็นผลิตภัณฑ์ที่แข็งและเปราะ ไม่ละลายและละลายไม่ได้เมื่อถูกความร้อน พอลิเมอร์ในสถานะนี้มีโครงสร้างสามมิติที่มีความหนาแน่นต่างกันของการเชื่อมโยงข้ามระหว่างโมเลกุล การเปลี่ยนแปลงของ oligomer ไปสู่สถานะ infusible และไม่ละลายน้ำสามมิติ (resit) เป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลของกลุ่มเมทิลและการก่อตัวของโครงสร้างโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างเชิงพื้นที่

ระยะเวลาของการเปลี่ยนผ่านของโอลิโกเมอร์จากระยะ A ถึง C จะแสดงลักษณะของอัตราการบ่มซึ่งอาจเปลี่ยนแปลงอย่างมากตั้งแต่หลายนาทีไปจนถึงหลายชั่วโมง ซึ่งขึ้นอยู่กับสภาวะการบ่มและคุณสมบัติของโพลีเมอร์ดั้งเดิม กระบวนการทางเทคโนโลยีสำหรับการผลิตโอลิโกเมอร์โนโวแลคและรีโซลฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์มีความแตกต่างกันเล็กน้อยและในทางปฏิบัติรวมถึงการดำเนินการเดียวกัน ยกเว้นการทำให้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปแห้ง

ในอุตสาหกรรมบอร์ด โอลิโกเมอร์ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ถูกนำมาใช้ในรูปแบบของพื้นรองเท้าเหลวสำหรับการผลิตพลาสติก ไม้อัด แผ่นใยไม้อัด และพาร์ติเคิลบอร์ด ในการผลิตไม้อัด แผ่นใยไม้อัด และแผ่นไม้อัด ส่วนใหญ่จะใช้เรซินเกรดต่อไปนี้: SFZh-3011; SFZh-3013; SFZh-3014; SFZh-3024.

เพื่อเพิ่มอายุการเก็บและความเสถียรของคุณสมบัติของเรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์ที่บ่มด้วยความร้อนจึงใช้สารเพิ่มความคงตัวเอทิลีนไกลคอล (EG), ไดเอทิลีนไกลคอล (DEG), โพลีอะซีตัลไกลคอลที่มีกลุ่มไวนิลออกซีและโพลีอะซีตัลไกลคอล (PAT) สารเพิ่มความคงตัวถูกนำมาใช้ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์เรซิน การใช้สารเพิ่มความคงตัวเหล่านี้ช่วยให้คุณยืดอายุการเก็บรักษาเป็น 4 เดือนโดยมีความเสถียรของตัวชี้วัดหลัก

คุณสมบัติการยึดเกาะของเรซินเหล่านี้ได้รับอิทธิพลจากน้ำหนักโมเลกุล ปริมาณโมโนเมอร์ และปริมาณ กลุ่มการทำงาน- ตัวอย่างเช่น เรซินที่มีน้ำหนักโมเลกุล 300...500 จะให้ความแข็งแรงสูงสุดของข้อต่อกาว ควรสังเกตว่าการก่อตัวของคุณสมบัติของรีโซลเรซินนั้นเป็นไปได้ในขั้นตอนการผลิตโดยการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขการเกิดโพลีคอนเดนเซชัน

การวิจัยที่ดำเนินการที่ TsNIIF พบว่า ยิ่งปริมาณฟีนอลอิสระในเรซินต่ำ อุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการบ่มก็จะยิ่งต่ำลง และอัตราการบ่มเรซินที่มีฟีนอลอิสระในปริมาณต่ำจะแปรผันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แม้ว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ความแข็งแรงและการต้านทานน้ำของเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์จะเพิ่มขึ้น

เพื่อลดเวลาการเกิดเจลของเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ เมื่อใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์แผ่นกระดาน จึงมีการใช้ตัวเร่งการบ่มต่างๆ เช่น รีซอร์ซินอล พาราฟอร์มัลดีไฮด์ กัวนิดีน เป็นต้น การใช้งานสามารถลดเวลาในการบ่มได้ถึง 30...60% .

ปัจจุบันพบสารทำให้แข็งอินทรีย์สำหรับเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ในการผลิตแผ่นไม้อัด - ไอโซไซยาเนต ซึ่งนอกเหนือจากการลดการบ่มของเรซินแล้ว ยังช่วยลดระดับการดูดซึมของสารยึดเกาะด้วยไม้ ซึ่งช่วยปรับปรุงกระบวนการเรซินของ ชิปและการอัดบรรจุภัณฑ์ล่วงหน้า นอกจากนี้ กรดซัลโฟนิกหลายชนิดยังใช้เพื่อเร่งกระบวนการบ่มเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ การใช้กรดซัลโฟนิกจะช่วยลดระยะเวลาการแข็งตัวของเรซินได้ 1.5-2 เท่า

เพื่อเพิ่มความเร็วและความลึกของการบ่มเรซินที่อุณหภูมิ 105...120 °C ได้มีการพัฒนาและทดสอบสารทำให้แข็งรวมที่มีประสิทธิผลซึ่งประกอบด้วยไบโครเมตและยูเรียได้รับการพัฒนาและทดสอบในอุตสาหกรรม

นอกเหนือจากเรซินที่บ่มด้วยความร้อนที่กล่าวถึงข้างต้นแล้ว ยังมีการใช้กาวบ่มเย็นที่มีเรซิน SFZh-3016 ในอุตสาหกรรมงานไม้เพื่อติดไม้เนื้อแข็ง SFZh-309 และ VIAMF-9 ตามกฎแล้ว กรดซัลโฟนิกถูกใช้เป็นตัวทำให้แข็งตัวสำหรับกาวที่บ่มด้วยความเย็น

สำหรับการผลิตฟิล์มปิดผิวโดยใช้กระดาษคราฟท์ จะใช้เรซินเคลือบฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ SBS-1 ปอนด์-1; ปอนด์-2 และ ปอนด์-9. ฟิล์มเหล่านี้ใช้สำหรับปิดไม้อัดวัตถุประสงค์พิเศษ

แผ่นชิปบอร์ดและวัสดุอัดขึ้นรูปที่ใช้ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์โอลิโกเมอร์มีคุณสมบัติต้านทานน้ำและความร้อนที่เพิ่มขึ้น รวมถึงความต้านทานต่ออิทธิพลของบรรยากาศสูง สำหรับการผลิตพาร์ติเคิลบอร์ด ขอแนะนำให้ใช้โอลิโกเมอร์ที่มีความหนืดลดลง โอลิโกเมอร์ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลสูง ต้องใช้สภาวะการกดที่ยาวนานและอุณหภูมิสูง

ข้อเสียของพาร์ติเคิลบอร์ดที่ใช้ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์โอลิโกเมอร์ ได้แก่ การปล่อยฟีนอลและฟอร์มาลดีไฮด์อิสระ กลิ่นเฉพาะ และสีเข้ม

(พอลิเมทิลีนออกซีฟีนิลีน)

เรซินฟีนอล-อัลดีไฮด์หรือเรซินฟีนอลเป็นผลิตภัณฑ์การควบแน่นแบบโอลิโกเมอริกของฟีนอล (ส่วนใหญ่เป็นโมโนออกซีเบนซีน ครีโซล ไซลินอล รีซอร์ซินอล) พร้อมด้วยอัลดีไฮด์ ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาระหว่างฟีนอลกับฟอร์มาลดีไฮด์มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมมากที่สุด - เรซินฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์- การผลิตเรซินเหล่านี้คิดเป็นประมาณ 95% ของการผลิตเรซินฟีนอลทั้งหมด ผลิตในอุตสาหกรรมด้วย เรซินฟีนอล-เฟอร์ฟูรัล.

เมื่อฟีนอลทำปฏิกิริยากับอะซีตัลดีไฮด์ บิวไทรัลดีไฮด์ และเบนซาลดีไฮด์ จะเกิดเฉพาะผลิตภัณฑ์เทอร์โมพลาสติกที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำเท่านั้นที่จะเกิดขึ้น (โดยไม่คำนึงถึงอัตราส่วนของสารตั้งต้นและสภาวะของปฏิกิริยา) เนื่องจากอุณหภูมิอ่อนตัวต่ำและความเปราะบาง เรซินดังกล่าวจึงไม่สามารถใช้งานได้จริง มีเพียงเรซินฟีนอล-อะซีตัลดีไฮด์ร่วมกับเอทิลเซลลูโลส (20%) และขัดสน (15%) เท่านั้นที่ใช้ในการผลิตวานิชแอลกอฮอล์ในปริมาณที่จำกัด

3.10.3.1. โอลิโกเมอร์ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์

ร่างประวัติศาสตร์โดยย่อเป็นครั้งแรกที่ A. Bayer ได้รับผลิตภัณฑ์การควบแน่นเรซินของฟีนอลกับอะซีตัลดีไฮด์โดยมีกรดไฮโดรคลอริก อย่างไรก็ตาม การสังเกตของเขาไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ในทางปฏิบัติ เนื่องจาก "การทำให้เป็นเรซิน" จากมุมมองของนักเคมีอินทรีย์เป็นอุปสรรคต่อการแยกสารประกอบแต่ละชนิด ในปี พ.ศ. 2434 K.K. Kleberg พบว่าเมื่อฟีนอลทำปฏิกิริยากับฟอร์มาลดีไฮด์ส่วนเกิน จะเกิดผลิตภัณฑ์ที่ละลายได้และไม่ละลายน้ำซึ่งมีโครงสร้างเป็นรูพรุน อย่างไรก็ตาม เฉพาะในปี 1909 เท่านั้น L. Baekeland และ I. Lebikh ก็ได้พิสูจน์ความเป็นไปได้ทางเทคนิคแล้ว การผลิตภาคอุตสาหกรรมโอลิโกเมอร์ฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์และพลาสติกที่ใช้พวกมันซึ่งได้รับชื่อในสหรัฐอเมริกาและยุโรป เบกาไลท์.

ในปี พ.ศ. 2455 – 2456 จี.เอส. เปตรอฟ, V.I. Losev และ K.I. Tarasov พัฒนาวิธีการผลิต คาร์โบไลต์ –พลาสติกในประเทศชิ้นแรกที่ใช้ผลิตภัณฑ์โพลีคอนเดนเซชันของฟีนอลกับฟอร์มาลดีไฮด์ซึ่งได้มาจากกรดปิโตรเลียมซัลโฟนิก (การสัมผัสของเปตรอฟ) จนถึงปี 1925 วัสดุอัดขึ้นรูปถูกสร้างขึ้นโดยใช้สารละลายแอลกอฮอล์หรืออิมัลชันที่เป็นน้ำของโอลิโกเมอร์เทอร์โมเซตติงเหลว หลังปี 1925 ได้มีการควบคุมการผลิตวัสดุอัดขึ้นรูปจากเทอร์โมพลาสติกโอลิโกเมอร์ แป้งไม้ และเมธีนามีน ในปีต่อๆ มา ความหมายพิเศษซื้อโพลีเมอร์ดัดแปลงซึ่งการใช้ทำให้ได้วัสดุที่มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลที่ดีขึ้น

ปัจจุบันมีมวลพลาสติกหลากหลายชนิดที่เรียกว่า ฟีโนพลาสติก.

โครงสร้าง.ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์โอลิโกเมอร์ (PFO) เป็นผลิตภัณฑ์โพลีคอนเดนเสชันของฟีนอลที่มีฟอร์มาลดีไฮด์ โอลิโกเมอร์รีซอล (เทอร์โมเซต) หรือโนโวแลค (เทอร์โมพลาสติก) จะถูกสร้างขึ้น ขึ้นอยู่กับสภาวะการเกิดโพลีคอนเดนเซชัน ในระหว่างการประมวลผลจะแข็งตัวเป็นโพลีเมอร์สามมิติ

รีซอลโอลิโกเมอร์ (resols) คือ พรีโพลีเมอร์ทางสถิติ- ส่วนผสมของผลิตภัณฑ์ไอโซเมอร์เชิงเส้นและกิ่งก้านของสูตรทั่วไป:

ที่ไหน n = 2 – 5; ม = 4 – 10.

น้ำหนักโมเลกุลของพื้นรองเท้าของเหลวคือ 400 – 600 ของแข็ง – ตั้งแต่ 800 ถึง 1,000

Novolac oligomers (oligomethyleneoxyphenylenes) มีโครงสร้างเชิงเส้นเป็นส่วนใหญ่ดังนั้นจึงเป็นของ พรีโพลีเมอร์
โครงสร้างที่รู้จักน้ำหนักโมเลกุลของโนโวแลคอยู่ระหว่าง 800 ถึง 1,000 - 1300 สูตรทั่วไปของโนโวแลคคือ:

ที่ไหน n = 4 – 8.

คุณสมบัติของเรซินที่ไม่แข็งตัวสีของโนโวแลคโอลิโกเมอร์มีตั้งแต่สีเหลืองอ่อนไปจนถึงสีน้ำตาลเข้ม สีของรีโซลโอลิโกเมอร์จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ ดังนั้นโอลิโกเมอร์ที่ได้รับต่อหน้าน้ำแอมโมเนียและเอมีนอินทรีย์จึงมีสีเหลือง ด่างกัดกร่อนมีสีแดง และแบเรียมไฮดรอกไซด์มีสีเหลืองอ่อน ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตคุณสมบัติของพื้นรองเท้าจะแตกต่างกันไปในช่วงที่ค่อนข้างกว้างในขณะที่คุณสมบัติของโนโวแลคของแบรนด์ต่าง ๆ นั้นแตกต่างกันเล็กน้อย

ข้อดีของการแยกของแข็งเหนือของเหลวคือความคงตัวสัมพัทธ์ของคุณสมบัติระหว่างการเก็บรักษา คุณสมบัติไดอิเล็กตริกและความทนทานต่อสารเคมีที่สูงขึ้น และมีฟีนอลอิสระในปริมาณที่ต่ำกว่า

FFO ที่ยังไม่บ่มจะละลายได้ในฟีนอลและสารละลายด่างกัดกร่อน เช่นเดียวกับในตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น เอทานอล อะซิโตน แต่ไม่ละลายในอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

ตัวชี้วัดบางประการเกี่ยวกับคุณสมบัติของโนโวแลค:

ปริมาณฟีนอลอิสระในโอลิโกเมอร์สามารถลดลงได้หลายวิธี เช่น โดยการบำบัดด้วยไอน้ำสด หรือโดยการกำจัดฟีนอลเนื่องจากการให้ความร้อนเป็นเวลานานของโอลิโกเมอร์ในเครื่องปฏิกรณ์ที่อุณหภูมิ 180 – 200°C การบำบัดนี้ทำให้สามารถลดปริมาณฟีนอลอิสระลงเหลือ 0.1% และทำให้ความต้านทานความร้อนและแสงของโอลิโกเมอร์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ปริมาณฟีนอลอิสระในพื้นรองเท้าที่มากขึ้น โดยเฉพาะที่เป็นของเหลว จะทำให้จุดหลอมเหลวลดลง

ตัวชี้วัดบางประการเกี่ยวกับคุณสมบัติของการแก้ไข:

เนื่องจากการมีอยู่ของกลุ่มเมทิลและไฮดรอกซิลในแกนฟีนอล เช่นเดียวกับอะตอมไฮโดรเจนที่แอคทีฟ PFO ที่ไม่มีการบ่มจึงสามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาต่างๆ ได้ (เอสเทอริฟิเคชัน, อัลคิเลชัน, ฮาโลเจน, ออกซิเดชัน ฯลฯ ) อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาเหล่านี้จะเกิดขึ้นในเชิงปริมาณเฉพาะเมื่อระดับของการเกิดปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชันไม่สูงเกินไป

ในรีโซลเรซิน แม้ที่อุณหภูมิห้อง ปฏิกิริยาการควบแน่นยังคงเกิดขึ้น ส่งผลให้น้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของโอลิโกเมอร์เพิ่มขึ้นทีละน้อย ดังนั้น เมื่อจัดเก็บเรซินรีโซลของเหลวและของแข็ง คุณสมบัติของเรซินจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งท้ายที่สุดสามารถนำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่มีโครงสร้างเครือข่ายที่ไม่เหมาะสำหรับการบริโภคได้ เรซิน Novolac มีความเสถียรในกรณีที่ไม่มีความชื้นระหว่างการเก็บรักษาระยะยาวและเมื่อถูกความร้อนถึง 180°C

คุณสมบัติของเรซินที่บ่มแล้วการเคลื่อนที่ของสายโซ่โมเลกุลในระหว่างขั้นตอนสุดท้ายของการบ่ม FFO นั้นมีจำกัดมาก ในเรื่องนี้ ไม่ใช่ว่าการเชื่อมโยงข้ามทั้งหมดที่เป็นไปได้ในทางทฤษฎีนั้นจะเกิดขึ้นในรีโซลที่หาย (resit) และผลิตภัณฑ์โอลิโกเมอริกจะถูกบรรจุอยู่เสมอ ในกรณีนี้ แต่ละสายโซ่จะเกี่ยวพันกันอย่างใกล้ชิดและเชื่อมต่อกันไม่เพียงแต่ด้วยพันธะเวเลนซ์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงพันธะไฮโดรเจนด้วย เมื่อถูกความร้อน รีซิทจะอ่อนตัวลงบ้างเนื่องจากพันธะไฮโดรเจนอ่อนตัวลง FFO ที่บ่มแล้วจะไม่แสดงโครงสร้างผลึก

รีโซลโพลีเมอร์ (โอลิโกเมอร์ที่ผ่านการบ่มแล้ว - อีกครั้ง) มีคุณสมบัติเป็นฉนวน ทนน้ำ และทนสารเคมีได้สูงกว่าโพลีเมอร์โนโวแลคหลังการบ่มด้วยเฮกซามีน

ลักษณะบางประการของการไม่สำเร็จ

รีไซต์ที่ใช้ฟีนอล:

พื้นรองเท้าที่แห้งแล้วมีลักษณะต้านทานความร้อนสูง: ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุดังกล่าวสามารถใช้งานได้นานที่อุณหภูมิ ≤ 200°C ในช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ 200 ถึง 250°C ระยะเวลาการทำงานของชิ้นส่วนจะวัดเป็นวัน ตั้งแต่ 500 ถึง 1,000°C – นาที และจาก 1,000 ถึง 1500°C – วินาที การรักษาความร้อนของแหล่งสำรองที่อุณหภูมิสูงกว่า 250°C จะมาพร้อมกับการทำลายโดยการเปลี่ยนโครงสร้างหลักให้เป็นโครงสร้างรอง ซึ่งเป็นกากคาร์บอน (โค้ก) ที่มีกลไกทนความร้อนสูง

เมื่อสัมผัสกับน้ำเป็นเวลานาน ไซต์จะบวมเล็กน้อย พวกมันไม่ละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ แม้ว่าผลิตภัณฑ์โอลิโกเมอร์ที่มีอยู่ในพวกมันสามารถสกัดได้อย่างน้อยบางส่วนโดยการสกัด (เช่น ด้วยอะซิโตนเดือด) เมื่อสัมผัสกับสารละลายที่เป็นน้ำของด่างหรือฟีนอลที่กำลังเดือด รีไซต์จะละลายอย่างช้าๆ พร้อมการสลายตัว พวกมันทนทานต่อกรดส่วนใหญ่ ยกเว้นกรดที่มีความเข้มข้น H 2 SO 4 และกรดออกซิไดซ์ (เช่น ไนตริกและโครมิก)

การปรับเปลี่ยนคุณสมบัติเพื่อเปลี่ยนคุณสมบัติของ FFO โดยเจตนา มักใช้วิธีการดัดแปลงทางเคมีหรือทางกล

1. การควบแน่นร่วมของโมโนเมอร์เริ่มต้นตั้งแต่สามตัวขึ้นไป ดังนั้น การแทนที่ฟีนอลด้วยอะนิลีนบางส่วนจะปรับปรุงคุณสมบัติไดอิเล็กทริกและการต้านทานน้ำของรีไซต์ (ดู เรซินสวรรค์ฟอร์มาลดีไฮด์- การเติมรีซอร์ซินอลลงในฟีนอลจะช่วยลดอุณหภูมิการบ่มของเรซินและปรับปรุงคุณสมบัติของกาว (ดู เรซินรีซอร์ซินอล-ฟอร์มาลดีไฮด์- เรซินที่ดัดแปลงด้วยฟิวริลแอลกอฮอล์นั้นมีความต้านทานต่อกรดด่างและอื่น ๆ เพิ่มขึ้น สารเคมี.

2. การแปลงแบบอะนาล็อกของโพลีเมอร์ เพื่อลดขั้วของ FFO ฟีนอลที่ประกอบด้วย คู่-ตำแหน่งอัลคิลหรือองค์ประกอบทดแทนเอริล ทำให้สามารถผสมกับน้ำมันและเรซินสังเคราะห์บางชนิดได้ รวมทั้งละลายในตัวทำละลายที่มีขั้วด้วย เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน เอสเทอริฟิเคชันบางส่วนของหมู่เมทิลอลในเรซินรีโซลจะดำเนินการกับแอลกอฮอล์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นบิวทานอล (ดู น้ำยาเคลือบเงาและเคลือบฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์- โดยการปรับเปลี่ยน FFO ด้วยขัดสนก่อนแล้วจึงใช้กลีเซอรีน จะได้โคปอลเทียม

3. การรวมกันของ FFO กับโอลิโกเมอร์หรือโพลีเมอร์อื่น ๆ รวมถึงจากธรรมชาติด้วย ดังนั้น เพื่อเพิ่มความทนทานต่อน้ำและสารเคมีของรีไซต์ (โดยเฉพาะกรด) FFO จึงถูกรวมเข้ากับ PVC การดัดแปลงด้วยยาง เช่น ไนไตรล์บิวทาไดอีน ทำให้สามารถเพิ่มความต้านทานแรงกระแทกของผลิตภัณฑ์ที่บ่มได้อย่างมีนัยสำคัญ รวมถึงความต้านทานต่อแรงสั่นสะเทือน เมื่อใช้ร่วมกับโพลีไวนิลบิวทิรัลหรือโพลีไวนิลฟอร์มาลจะช่วยเพิ่มคุณสมบัติของกาวและความยืดหยุ่น นอกจากนี้ โพลิเอไมด์ โพลิโอเลฟินส์ อีพอกซีเรซินฯลฯ

4. กำกับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบไอโซเมอร์ของโอลิโกเมอร์ คุณสมบัติของ PFO และเหนือสิ่งอื่นใดคืออัตราการบ่มตัวนั้นได้รับอิทธิพลจากไอโซเมอร์ริซึมของตำแหน่งของสะพานเมทิลีนในโมเลกุลของโอลิโกเมอร์ ซึ่งได้รับการยืนยันจากตัวอย่างการสังเคราะห์ ออร์โธโวแลค- โมเลกุลของโอลิโกเมอร์เหล่านี้มีสะพานเมทิลีนเป็นส่วนใหญ่ที่เชื่อมโยงกัน ออร์โธ-ตำแหน่งของนิวเคลียสฟีนอลิกที่อยู่ใกล้เคียง Orthonovolaks มีความสำคัญทางอุตสาหกรรมเนื่องจากอัตราการบ่มของพวกมันสูงกว่าโอลิโกเมอร์ที่มีองค์ประกอบไอโซเมอร์ต่างกันมาก

ใบเสร็จ. FFO ได้มาจากวิธีการของเฮเทอโรโพลีคอนเดนเซชันที่ไม่มีสมดุล ซึ่งขึ้นอยู่กับปฏิกิริยา โพลีอัลคิเลชัน- ปัจจัยหลักที่กำหนดโครงสร้างและคุณสมบัติของ PFO ที่ได้คือการทำงานของฟีนอล อัตราส่วนโมลาร์ของฟีนอลและฟอร์มาลดีไฮด์ และ pH ของตัวกลางที่ทำปฏิกิริยา อุณหภูมิของปฏิกิริยาส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นหลัก และระยะเวลาของกระบวนการส่งผลต่อน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยของโอลิโกเมอร์

ในฟีนอลหรือคำคล้ายคลึงกัน จำนวนอะตอมไฮโดรเจนเคลื่อนที่ที่สามารถโต้ตอบกับฟอร์มาลดีไฮด์ได้ กล่าวคือ การทำงานของมันสามารถแสดงได้ในปฏิกิริยาเหล่านี้คือสาม อะตอมไฮโดรเจนของแกนฟีนอลที่อยู่ในนั้น ออร์โธ- และ คู่- ตำแหน่งที่สัมพันธ์กับหมู่ฟีนอลไฮดรอกซิล ในบรรดาฟีนอลโมโนไฮดริกก็มีฟีนอลแบบไตรฟังก์ชันเช่นกัน ม-cresol และ 3,5-xylenol และจาก dihydric - resorcinol ดังนั้นโพลีคอนเดนเซชันจึงสามารถผลิตโอลิโกเมอร์ทั้งแบบเชิงเส้น (เทอร์โมพลาสติก) และแบบแยกเชิงเส้น (เทอร์โมเซตติง)

ในบรรดาอัลดีไฮด์ มีเพียงฟอร์มาลดีไฮด์และเฟอร์ฟูรัลเท่านั้นที่สามารถสร้างโอลิโกเมอร์แบบเทอร์โมเซตติงได้เมื่อมีการควบแน่นด้วยฟีนอลแบบไตรฟังก์ชัน อัลดีไฮด์อื่นๆ (อะซิติก บิวทีริก ฯลฯ) ไม่ก่อให้เกิดโอลิโกเมอร์ที่ไวต่อความร้อน เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีที่ลดลงและการขัดขวางเชิงพื้นที่

เมื่อฟีนอลทำปฏิกิริยากับฟอร์มาลดีไฮด์ จะเกิดโอลิโกเมอร์เทอร์โมพลาสติก (โนโวแลค) ในกรณีต่อไปนี้:

ก) มีฟีนอลมากเกินไป (อัตราส่วนฟีนอล: ฟอร์มาลดีไฮด์แตกต่างกันไปภายใน 1: 0.78 - 0.86) เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยากรด ในกรณีที่ไม่มีฟีนอลมากเกินไปจะเกิดรีโซลโอลิโกเมอร์

b) มีฟอร์มาลดีไฮด์มากเกินไป (อัตราส่วนฟีนอล: ฟอร์มาลดีไฮด์
1:2 – 2.5) โดยมีกรดแก่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โอลิโกเมอร์ที่ได้รับในกรณีนี้จะไม่แข็งตัวเมื่อถูกความร้อน แต่เมื่อเติมเบสจำนวนเล็กน้อยลงไป พวกมันจะละลายได้อย่างรวดเร็วและไม่ละลายน้ำ

โอลิโกเมอร์แบบเทอร์โมเซตติง (รีโซล) เกิดขึ้นในกรณีต่อไปนี้:

a) ในระหว่างการควบแน่นของฟีนอลส่วนเกินกับฟอร์มาลดีไฮด์โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐานอยู่ (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง จะได้โอลิโกเมอร์แบบเทอร์โมเซตติงแม้ว่าจะมีฟีนอลมากเกินไป ซึ่งในกรณีนี้ยังคงละลายในผลิตภัณฑ์ที่ทำปฏิกิริยา)

b) มีฟอร์มาลดีไฮด์มากเกินไปต่อหน้าทั้งตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐานและกรด อัตราส่วนโมลของฟีนอล: ฟอร์มาลดีไฮด์สำหรับสารละลายยี่ห้อต่างๆ แตกต่างกันอย่างมาก คือ 1: 1.1 – 2.1

การรวมตัวของฟีนอลกับฟอร์มาลดีไฮด์เป็นชุดที่ซับซ้อนของปฏิกิริยาตามลำดับและขนาน โดยทั่วไปและเกิดซ้ำกันมากที่สุดคือการเติมฟอร์มาลดีไฮด์ลงในฟีนอล (ซึ่งจะทำให้เกิดฟีนอลแอลกอฮอล์) เช่นเดียวกับฟีนอลแอลกอฮอล์หรือโอลิโกเมอร์ที่เกิดขึ้นแล้ว และการควบแน่นของฟีนอลแอลกอฮอล์ด้วยฟีนอล โอลิโกเมอร์ หรือซึ่งกันและกัน ปฏิกิริยาทั้งหมดนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้จริง (ค่าคงที่สมดุลคือประมาณ 10,000) ดังนั้นการควบแน่นของฟีนอลกับฟอร์มาลดีไฮด์จึงสามารถดำเนินการได้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ

รับโนโวแลคดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด (pH 1.5 – 1.8) โดยมีฟีนอลมากเกินไป

ด่านที่ 1 - การเริ่มต้น (ประจุบวก):

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด โปรตอนของโมเลกุลฟอร์มาลดีไฮด์เกิดขึ้นพร้อมกับการก่อตัวของคาร์บอนเนียมไอออนที่ไม่เสถียร ส่วนหลังโจมตีวงแหวนฟีนอลิกซึ่งก่อให้เกิดส่วนผสมของไอโซเมอร์ โอ-และ พี-เมทิลฟีนอล:

ด่าน II - การเติบโตของห่วงโซ่

เมธิลฟีนอลไม่สะสมในมวลปฏิกิริยาเนื่องจากเมื่อมีกรดอยู่จะถูกแปลงเป็นเบนซิลคาร์บอนเนียมไอออนซึ่งทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วกับนิวเคลียสฟีนอลอื่น ๆ เพื่อสร้างส่วนผสมของไอโซเมอร์ไดออกซีไดฟีนิลมีเทน (DDM):

การเจริญเติบโตเพิ่มเติมของโมเลกุลขนาดใหญ่เกิดขึ้นอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาการเติมและการแทนที่ตามลำดับ (การควบแน่น) นอกจากนี้อัตราการเกิดปฏิกิริยาการเติมยังต่ำกว่าอัตราการทดแทน 5-8 เท่า ใน มุมมองทั่วไปกระบวนการผลิตโนโวแลคสามารถแสดงได้ด้วยแผนภาพต่อไปนี้:

(n+ 1)ค 6 ชม. 5 (OH) + n CH 2 โอ →

→ HOC 6 H 4 CH 2 –[–C 6 H 3 (OH)CH 2 –] n–ค 6 ชม. 4 โอ้ + nน้ำ

ที่ไหน n= 4 - 8.

การบ่มโนโวแลคมักเกิดขึ้นเมื่อได้รับความร้อน (160 - 180°C) ในระหว่างการประมวลผลโดยมีสารทำให้แข็งต่างๆ หรือภายใต้อิทธิพลของกระแสความถี่สูง

สารทำให้แข็งที่พบมากที่สุดคือพาราฟอร์ม (ฟอร์มาลดีไฮด์โอลิโกเมอร์) H O–[-CH 2 -O-] n-H ที่ไหน n= 8 ۞ 12 และเฮกซะเมทิลีนเตตรามีน (HMTA) หรือเมธามีน

ในช่วงเริ่มแรกของการบ่มจะเกิดการสลายตัวเนื่องจากความร้อนของสารทำให้แข็ง รูปแบบการสลายตัวมีดังต่อไปนี้:

โฮ- n-ชม n CH 2 O + H 2 O โดยที่ n = 8 – 12 .

N 4 (CH 2) 6 + 6H 2 O 4NH 3 + 6CH 2 O

อย่างไรก็ตามควรใช้การบ่มด้วยเมธามีนเนื่องจากในระหว่างการสลายตัวนอกเหนือจากฟอร์มาลดีไฮด์แล้ว NH 3 จะถูกปล่อยออกมาซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยานี้ ดังนั้นการบ่มด้วยเมธามีนจึงทำได้เร็วกว่าพาราฟอร์มเกือบสองเท่า ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการบ่ม ปริมาณ HMTA โดยปกติจะอยู่ที่ 6 - 14% โดยน้ำหนักของโอลิโกเมอร์ดั้งเดิม

ที่ การบ่มพาราฟอร์มสิ่งที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่คือการก่อตัวของสะพานเมทิลีนระหว่างโมเลกุลโอลิโกเมอร์ซึ่งเป็นผลมาจากการที่โครงสร้างกลายเป็นตาข่าย:

การบ่มด้วยเมธามีนมาพร้อมกับการก่อตัวของเมทิลีน, ไดเมทิลีนเอมีนและไตรเอทิลีนเอมีนเชื่อมระหว่างโมเลกุลโอลิโกเมอร์ (ดูแผนภาพการสลายตัว)

เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก สะพานประเภทที่สองจะถูกทำลายก่อน จากนั้นจึงทำลายสะพานแรก ซึ่งช่วยได้มากด้วยฟีนอลอิสระที่มีอยู่ในโนโวแลค (7 – 10% โดยน้ำหนัก) การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้นำไปสู่การก่อตัวของสะพานเมทิลีนระหว่างโมเลกุลโอลิโกเมอร์เป็นหลัก พันธะอะโซมีทีนที่เสถียรทางความร้อน (–СH=N–CH 2 –) ก็ปรากฏขึ้นเช่นกัน ซึ่งส่งผลให้โนโวแลคที่บ่มแล้ว (resit) กลายเป็นสีเหลืองและมีไนโตรเจนตกค้างอยู่เสมอ

ดังนั้นปฏิกิริยาการบ่มจึงสามารถดำเนินการได้ตามหนึ่งในสามรูปแบบซึ่งแตกต่างกันไปตามลักษณะของการสลายตัวของโมเลกุลเฮกซามีนและตามด้วยโครงสร้างของ "สะพาน" หรือหน่วยทางเคมีที่เชื่อมโยงโมเลกุลโอลิโกเมอร์ด้วย เป็นปริมาณแอมโมเนียที่ปล่อยออกมาต่อโมเลกุลของ HMTA ที่ทำปฏิกิริยา ไม่มีการยืนยันเชิงทดลองของการมีอยู่ของแผนงานเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันว่าก๊าซที่ปล่อยออกมาระหว่างการทำปฏิกิริยามีแอมโมเนียอย่างน้อย 95%

อี.ไอ. Barg เสนอกลไกอื่นสำหรับปฏิสัมพันธ์ของ novolac กับ HMTA แม้ว่าจะยังไม่ถือว่ามีการกำหนดไว้อย่างเพียงพอก็ตาม เขาเชื่ออย่างนั้นเมื่อคำนวณ ปริมาณที่ต้องการสารทำให้แข็ง ควรสันนิษฐานว่า HMTA ไม่เพียงแต่ผูกโซ่โอลิโกเมอร์เข้าด้วยกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงฟีนอลอิสระที่เหลืออยู่ในเรซินหลังจากการล้างและทำให้แห้งอีกด้วย โซ่ที่เกิดขึ้นในกรณีนี้มีโครงสร้างใกล้เคียงกับโนโวแลค:

กระบวนการนี้ดำเนินต่อไปจนกระทั่งกลุ่มเมทิลีนทั้งหมดรวมกับแกนฟีนอลิก และแอมโมเนียอิสระถูกปล่อยออกมาเป็นผลพลอยได้ เป็นที่ยอมรับกันว่าในระหว่างการบ่มจะปล่อยออกมา
ไนโตรเจน 40 - 50% และส่วนที่เหลือยังคงอยู่ในเรซินแม้ว่าจะกดด้วยความร้อนก็ตาม ดังนั้นโอลิโกเมอร์โนโวแลคในขั้นตอนสุดท้ายของการบ่มจึงควรพิจารณาว่าเป็นสารประกอบที่มีไนโตรเจนซึ่งไม่ละลายหรือละลายในตัวทำละลายอินทรีย์เนื่องจากมีโครงสร้างเชิงพื้นที่หรือเครือข่าย

โอลิโกเมอร์ Novolac หายได้เร็วกว่าโอลิโกเมอร์ที่เปลี่ยนพื้นรองเท้าได้มาก ดังนั้น โนโวแลคจึงนิยมใช้มากกว่าพื้นรองเท้าในกรณีที่การประมวลผลต้องใช้ความเร็วการบ่มสูง (ผงกดสำหรับใช้งานทั่วไป ฯลฯ) อย่างไรก็ตาม พื้นรองเท้าซึ่งต่างจากโนโวแล็คคือสามารถคงอยู่ในสถานะการไหลแบบหนืดได้เป็นเวลานานในระหว่างการประมวลผล ซึ่งเอื้อต่อการขึ้นรูปผลิตภัณฑ์ที่มีผนังหนา นี่เป็นหนึ่งในเหตุผลของการใช้รีโซลในการผลิตลามิเนต

การได้รับมติดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างซึ่งมีฟอร์มาลดีไฮด์มากเกินไป

ด่านที่ 1 - การเริ่มต้น (ประจุลบ):

ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ฟีนอลจะเกิดฟีโนเลต ซึ่งจะถูกแปลงเป็นโครงสร้างควินอยด์เพิ่มเติม ในที่ที่มีเบส ฟีนอลจะสร้างแอนไอออนฟีโนเลตที่มีความเสถียรด้วยเรโซแนนซ์ในสารละลาย ซึ่งมีคุณสมบัตินิวคลีโอฟิลิก:

ในกรณีนี้ ประจุไอออนจะขยายไปถึงระบบคอนจูเกตทั้งหมดของวงแหวนฟีนอลิก ซึ่งอำนวยความสะดวกในการทดแทนใน ออร์โธ-และ คู่-บทบัญญัติ แอนไอออนดังกล่าวทำปฏิกิริยากับฟอร์มาลดีไฮด์อิเล็กโทรฟิลิกได้ง่ายจนเกิดเป็นแอนไอออน ซึ่งจะถูกแปลงเป็น โอ- และ n-เมทิลีนควิโนน (ควิโนน เมไทด์):

กำลังเติบโต n-methylenequinone ทำปฏิกิริยากับฟีโนเลตไอออน:

หรือสามารถลดขนาดให้เป็นผลิตภัณฑ์ได้ง่าย:

โอ-เมทิลีนควิโนนยังสามารถลดขนาดได้ด้วยการก่อตัวของสะพานเชื่อมต่าง ๆ ระหว่างนิวเคลียสฟีนอลิก: ไดเมทิลีน (1), เอทิลีน (2) และอีพอกซี (3):

ดังนั้นอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาการแทนที่นิวคลีโอฟิลิกในระยะที่ 1 จึงเกิดส่วนผสมของฟีนอลแอลกอฮอล์ di- และ trisubstituted (เมทิลอลฟีนอล):

ด่าน II - การเติบโตของห่วงโซ่

ในเวลาเดียวกันสัดส่วนของผลิตภัณฑ์ที่มีพันธะไดเมทิลีนอีเทอร์มีขนาดเล็กเนื่องจากมีอัตราการโต้ตอบระหว่างฟีนอลแอลกอฮอล์ต่ำ:

โดยที่ R คือฟีนอลตกค้าง

เมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 150°C ไดเบนซิลอีเทอร์จะสลายตัวพร้อมกับการปล่อยฟอร์มาลดีไฮด์และการเกิดอนุพันธ์ของไดฟีนิลมีเทน เห็นได้ชัดว่าปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นผ่านขั้นตอนกลางของการก่อตัวของเมทิลีนควิโนน:

ในกรณีนี้ ผลิตภัณฑ์ที่มีการแตกแขนงเป็นเส้นตรงเรียกว่า resoles โดยใช้สูตรทั่วไป

H–[–C 6 H 2 (OH)(CH 2 OH)CH 2 –] ม–[–C 6 H 3 (OH)CH 2 –] n-โอ้,

ที่ไหน n = 2 - 5; ม = 4 - 10.

น้ำหนักโมเลกุลของพื้นรองเท้าต่ำกว่าน้ำหนักของโอลิโกเมอร์โนโวแลค เนื่องจากการควบแน่นจะดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อป้องกันการเกิดเจล เมื่อถูกความร้อน พื้นรองเท้าจะแข็งตัวตามธรรมชาติเนื่องจากมีกลุ่มเมทิลอลอิสระ กลายเป็นโพลีเมอร์ที่มีโครงสร้างเชิงพื้นที่ (เครือข่าย) กระบวนการบ่มของรีโซลโอลิโกเมอร์มีสามขั้นตอน

บน เวที Aเรียกอีกอย่างว่า เรโซลนีโอลิโกเมอร์เป็นส่วนผสมของโครงสร้างไอโซเมอร์เชิงเส้นและแบบกิ่งก้าน ดังนั้นในแบบของเราเอง คุณสมบัติทางกายภาพมันคล้ายกับโนโวแลคโอลิโกเมอร์: มันละลายและละลายในด่าง แอลกอฮอล์ และอะซิโตน:

บน เวที Bโพลีเมอร์ที่เรียกว่า เรซิทอลซึ่งมีโครงสร้างตาข่ายเบาบาง มันละลายในแอลกอฮอล์และอะซิโตนเพียงบางส่วนเท่านั้นไม่ละลาย แต่ยังคงรักษาความสามารถในการเปลี่ยนเป็นสถานะคล้ายยางที่ยืดหยุ่นสูงเมื่อถูกความร้อนนั่นคือยังคงสามารถทำให้ตัวทำละลายอ่อนตัวและบวมได้:

บน เวที C- ขั้นตอนสุดท้ายของการบ่ม - โพลีเมอร์ที่เกิดขึ้นเรียกว่า นั่งซ้ำ*มีโครงสร้างเชิงพื้นที่ที่ซับซ้อนมากโดยมีสะพานเชื่อม (หน่วยเคมี) ต่างๆ ระหว่างนิวเคลียสฟีนอลิก อธิบายไว้ในสูตร

ซึ่งมีเฉพาะกลุ่มและกลุ่มบางกลุ่มเท่านั้น แต่ไม่ได้สะท้อนถึงความสัมพันธ์เชิงปริมาณ ปัจจุบันเชื่อกันว่าโพลีเมอร์ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์เป็นโครงสร้างเชื่อมโยงข้ามที่ค่อนข้างเบาบาง (โครงสร้างที่มีโหนดจำนวนน้อยในเครือข่ายสามมิติ) ระดับความสมบูรณ์ของปฏิกิริยาในขั้นตอนสุดท้ายของการบ่มยังต่ำ โดยทั่วไปแล้วกลุ่มฟังก์ชันมากถึง 25% จะถูกนำมาใช้เพื่อสร้างพันธะในเครือข่ายสามมิติ

Resit เป็นผลิตภัณฑ์ที่สามารถละลายได้และไม่ละลายน้ำ ซึ่งจะไม่อ่อนตัวลงเมื่อได้รับความร้อน และไม่ขยายตัวในตัวทำละลาย

เทคโนโลยี.อุตสาหกรรมผลิต FFO ที่ใช้น้ำและอบแห้ง หลัง - ในรูปของผลิตภัณฑ์ของเหลวและของแข็งหรือสารละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ นอกจากนี้ ฟีนอลิกแอลกอฮอล์และสารละลายในน้ำอื่นๆ ของผลิตภัณฑ์โพลีคอนเดนเซชันเริ่มต้นในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างยังถูกผลิตขึ้นอีกด้วย

มีความพยายามหลายครั้งในการสร้างกระบวนการต่อเนื่องเพื่อให้ได้มาซึ่ง FFO อย่างไรก็ตามใน ระดับอุตสาหกรรมเท่านั้น โอลิโกเมอร์ของโนโวแลคผลิตมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2507 โดยใช้วิธีต่อเนื่องซึ่งเหนือกว่าวิธีตามระยะทั้งในด้านตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจ ในวิธีการผลิตโนโวแลคอย่างต่อเนื่องนั้น โพลีคอนเดนเสทจะดำเนินการที่จุดเดือดและความดันบรรยากาศในเครื่องปฏิกรณ์แบบหลายส่วน ในแต่ละส่วนที่ยังคงรักษาระบอบการปกครองที่ใกล้เคียงกับการผสม "อุดมคติ" ไว้ เรซินที่ได้จะถูกแยกออกจากน้ำเรซินชั้นบนสุดและส่งไปอบแห้ง ซึ่งดำเนินการในโหมดฟิล์มในเครื่องระเหย

ในการผลิตโนโวแลคโดยวิธีแบทช์ การควบแน่นแบบโพลีคอนเดนเสทและการทำให้แห้งจะดำเนินการในอุปกรณ์เครื่องเดียวที่ติดตั้งเครื่องกวนแบบพุกและแจ็คเก็ตเพื่อให้ความร้อนและความเย็น กระบวนการประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้: การเตรียมและการโหลดวัตถุดิบ การควบแน่น การทำแห้งโอลิโกเมอร์ การระบายน้ำ การทำความเย็นและการบดของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งในการผลิตโนโวแลคคือการคำนวณปริมาณวัตถุดิบที่บรรจุลงในเครื่องปฏิกรณ์อย่างถูกต้อง ปริมาณที่ไม่ถูกต้อง เช่น การเพิ่มปริมาณโฟลมาลดีไฮด์ อาจนำไปสู่การก่อตัวของโอลิโกเมอร์รีซอลแทนโนโวแลค และการบ่มโดยตรงในอุปกรณ์ ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวไม่สามารถแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ได้อีกต่อไป (เนื่องจากไม่สามารถละลายได้และไม่ละลายน้ำ)

ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาคือ 0.2 – 1.5 น้ำหนัก ชั่วโมงต่อมวล 100 รวมทั้งฟีนอลด้วย ในการผลิตโอลิโกเมอร์โนโวแลค ทั้งกรดแร่และกรดอินทรีย์จะถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นกรดไฮโดรคลอริกและออกซาลิก กรดไฮโดรคลอริกเป็นหนึ่งในกรดที่แยกตัวออกอย่างแรง ดังนั้นกระบวนการจึงดำเนินต่อไป ความเร็วสูงและมาพร้อมกับการระบายความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้ยังสามารถดึงออกจากโอลิโกเมอร์ได้อย่างง่ายดายในระหว่างการทำให้แห้งพร้อมกับไอน้ำ และเปรียบเทียบได้ดีกับกรดออกซาลิก ข้อเสียเปรียบหลักที่เกี่ยวข้องกับการใช้กรดไฮโดรคลอริกคือมีฤทธิ์กัดกร่อนต่ออุปกรณ์

ผลิตภัณฑ์ควบแน่นหลักของโนโวแลคนั้นมีลักษณะที่ไม่ชอบน้ำและไม่ละลายในส่วนผสมของปฏิกิริยาดังนั้นในระหว่างการทำปฏิกิริยาส่วนผสมจะแยกออกเป็นชั้นโอลิโกเมอริกที่หนักกว่าและเฟสที่เป็นน้ำ (น้ำ, ฟีนอลที่ไม่ทำปฏิกิริยา, ฟอร์มาลดีไฮด์และผลิตภัณฑ์ควบแน่นเริ่มต้นที่ละลายน้ำได้) . อย่างไรก็ตาม การควบแน่นแบบโพลีคอนเดนเสทสามารถดำเนินต่อไปได้แม้หลังจากแยกชั้นอย่างคมชัดแล้วก็ตาม ยิ่งกระบวนการนี้นานเท่าไร ฟีนอลและฟอร์มาลดีไฮด์ก็จะยิ่งเกาะกันมากขึ้นเท่านั้น ผลผลิตของโนโวแลคและน้ำหนักโมเลกุลเฉลี่ยก็จะมากขึ้นตามไปด้วย

ในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ ผลิตภัณฑ์ที่ระเหยได้จะถูกกำจัดออกจากส่วนผสมของปฏิกิริยา ได้แก่ น้ำ ฟอร์มาลดีไฮด์ ผลพลอยได้จากปฏิกิริยาบางส่วน และส่วนหนึ่งของฟีนอลที่ไม่ทำปฏิกิริยา อย่างไรก็ตาม ยังเกิดการควบแน่นเพิ่มเติมตามมาด้วยการเพิ่มขึ้นของความหนืดของโอลิโกเมอร์และปริมาณฟีนอลอิสระที่ลดลง (มากถึง 7–10%) การเพิ่มความหนืดและโดยเฉพาะอย่างยิ่งจุดหยดจะอำนวยความสะดวกโดยการเพิ่มอุณหภูมิเมื่อสิ้นสุดการอบแห้ง ดังนั้นกระบวนการมักจะเสร็จสิ้นที่อุณหภูมิ 120 - 130°C และความดันตกค้าง 400 - 600 มม. ปรอท

กระบวนการทางเทคโนโลยีของการได้มา โอลิโกเมอร์ประเภทรีโซลวิธีแบทช์จะคล้ายกับกระบวนการผลิตสำหรับโนโวแลค แต่เนื่องจากแนวโน้มที่รีโซลจะเปลี่ยนเป็นเรซิทอล การผลิตโอลิโกเมอร์รีโซลจึงยากกว่า เมื่อทำการสังเคราะห์สารละลาย จำเป็นต้องสังเกตเวลาการเกิดโพลีคอนเดนเสทอย่างเคร่งครัด ซึ่งกำหนดไว้ล่วงหน้าสำหรับโอลิโกเมอร์แต่ละยี่ห้อ การเพิ่มระยะเวลาของกระบวนการทำให้ความหนืดของรีโซลโอลิโกเมอร์เพิ่มขึ้น และลดเวลาในการบ่มขององค์ประกอบโดยอิงจากพวกมัน เนื่องจากมีความลื่นไหลต่ำ วัสดุดังกล่าวจึงไม่สามารถใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่และผลิตภัณฑ์ที่มีการกำหนดค่าที่ซับซ้อนได้

ต่างจากโนโวแลคตรงที่ผลิตภัณฑ์การควบแน่นเริ่มต้นที่เกิดขึ้นระหว่างการเตรียมรีโซลลิโกเมอร์จะมีความสามารถในการละลายในส่วนผสมของปฏิกิริยามากกว่าและมีความสามารถในการชอบน้ำมากกว่า ดังนั้นการแยกส่วนผสมจึงเกิดความชัดเจนน้อยลง และบางครั้งชั้นน้ำก็ไม่แยกออกจากกันเลย ในหลายกรณี การประยุกต์ใช้จริงค้นหาอิมัลชันที่เป็นน้ำของผลิตภัณฑ์โพลีคอนเดนเซชัน (โอลิโกเมอร์อิมัลชัน) ที่ได้รับหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการโพลีคอนเดนเซชันและการระบายเฟสที่เป็นน้ำ

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ รีโซลโอลิโกเมอร์สามารถได้รับของเหลวหรือปราศจากน้ำหรือของแข็ง (ที่เรียกว่า พื้นรองเท้าแห้ง- การดำเนินการที่สำคัญในการผลิตรีโซลโอลิโกเมอร์คือการทำให้แห้ง เพื่อควบคุมกระบวนการทำให้แห้ง จะมีการกำหนดเวลาที่โอลิโกเมอร์ 1 กรัมที่อุณหภูมิ 150°C บนกระเบื้องโพลีคอนเดนเซชันไม่สามารถละลายได้และไม่ละลายน้ำ (อัตราการโพลีคอนเดนเสชัน) สำหรับพื้นรองเท้าแบบแห้งควรใช้เวลาอย่างน้อย 50 วินาที

แอปพลิเคชัน.โอลิโกเมอร์ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ (PFO) พบประโยชน์สูงสุดในการผลิต ประเภทต่างๆพลาสติก (ดู ฟีโนพลาสติก, พลาสติกโฟม). ปริมาณมากเรซิน Resol ใช้สำหรับการผลิตไม้อัดและวัสดุที่ทำจากไม้หลายชนิด (ดู ไม้พลาสติก) เช่นเดียวกับการผูกไฟเบอร์กลาสและแร่ใยหินในการผลิตวัสดุฉนวนความร้อนและเสียง FFO ใช้ในการผลิตเครื่องมือขัด - ล้อเจียรและใบมีด และในอุตสาหกรรมโรงหล่อ - เพื่อผลิตแม่พิมพ์เปลือกหอย FFO มีความสำคัญอย่างยิ่งในฐานะที่เป็นพื้นฐานสำหรับวาร์นิช สารเคลือบ กาว และสารเคลือบหลุมร่องฟัน (ดู วาร์นิชและอีนาเมลฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์, กาวฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์, สารประกอบซีล) เช่นเดียวกับการผลิตเส้นใย (ดู. เส้นใยฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์).

การผลิต FFO มีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง FFO ถูกสังเคราะห์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2415 โดย A. Bayer การผลิตของพวกเขาเริ่มต้นในสหรัฐอเมริกาในปี 1909 จากผลงานของ L. G. Bekeland ดังนั้นผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมชนิดแรก (การหล่อแบบหล่อ) จึงเป็นที่รู้จักภายใต้ชื่อทางการค้า เบกาไลท์- ต่อมาชื่อนี้มีความหมายกว้างขึ้น และบางครั้งก็ใช้เป็นคำพ้องสำหรับเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ ในรัสเซีย การผลิตนักแสดงสำรองภายใต้ชื่อ คาร์โบไลต์จัดขึ้นเมื่อปี พ.ศ. 2455 - 2457 G. S. Petrov, K. I. Tarasov และ V. I. Lisev

3.10.3.2. ฟีโนพลาสติก

พลาสติกฟีนอล พลาสติกฟีนอล (F.) เป็นพลาสติกที่ทำจากเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์

นอกจากโอลิโกเมอร์แล้ว โพลีเมอร์ยังอาจมีสารตัวเติม สารทำให้แข็งสำหรับโพลีเมอร์โนโวแลค ตัวเร่งปฏิกิริยาในการบ่มสำหรับโพลีเมอร์รีโซล พลาสติไซเซอร์ สารหล่อลื่น สารปรับขนาด สารเป่า และสีย้อม มี F. ที่ยังไม่สำเร็จ (ดู. โอลิโกเมอร์ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์) และเติมเต็ม รวมถึงเกิดฟองด้วย (ดู ฟีนอลิกที่เติมแก๊ส).

ยิ่งใหญ่ที่สุด ความสำคัญในทางปฏิบัติมี การกดวัสดุ- ขึ้นอยู่กับฟิลเลอร์ที่ใช้และระดับของการเจียร วัสดุกดทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: ด้วยฟิลเลอร์ผง (ผงกด) ด้วยฟิลเลอร์เส้นใย (เส้นใย ฟาโอไลต์ มวลแร่ใยหิน ฯลฯ) และด้วยฟิลเลอร์แบบแผ่น (เคลือบลามิเนต) พลาสติก)

กดวัสดุด้วยตัวเติมผง

ผงกดใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย - ของใช้ในครัวเรือนและทางเทคนิค ข้อกำหนดต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของผลิตภัณฑ์ซึ่งเป็นไปตามการผลิตผงกดที่มีคุณสมบัติพิเศษ เทคโนโลยีการผลิตผงกดของแบรนด์ต่าง ๆ มีความคล้ายคลึงกันเป็นส่วนใหญ่แม้ว่าจะมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญก็ตาม

ส่วนประกอบหลักของแป้งอัดแข็งผงอัดเป็นองค์ประกอบที่ประกอบด้วยโอลิโกเมอร์ สารตัวเติม สารทำให้แข็งตัวและตัวเร่งการบ่มโอลิโกเมอร์ สารหล่อลื่น สีย้อม และสารเติมแต่งพิเศษต่างๆ

เครื่องผูก.โอลิโกเมอร์เป็นสารยึดเกาะในวัสดุกด ช่วยให้อนุภาคของส่วนประกอบที่เหลือมีการซึมและเชื่อมต่อกันเป็นมวลเนื้อเดียวกันที่ความดันและอุณหภูมิที่กำหนด เนื่องจากโอลิโกเมอร์ที่บ่มแล้ว จึงสามารถบรรลุความใหญ่โตและการรักษารูปร่างที่ต้องการได้ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป- คุณสมบัติของโอลิโกเมอร์เป็นตัวกำหนดคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุกด ตัวอย่างเช่น จากฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์โอลิโกเมอร์ที่มีตัวเร่งปฏิกิริยาอัลคาไลน์ เป็นไปไม่ได้ที่จะได้ผงอัดกันน้ำที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูง แต่ความเร็วในการบ่มจะสูงมากเมื่อเทียบกับผงที่ใช้สารยึดเกาะอื่นๆ ในการผลิตผงกดจะใช้ทั้งโอลิโกเมอร์โนโวแลคและรีโซลตามที่ผงเรียกว่าโนโวแลคหรือรีโซล

ฟิลเลอร์ความแข็งแรงเชิงกล การกันน้ำ ทนความร้อน คุณสมบัติไดอิเล็กทริก และความทนทานต่อสารเคมีของผงอัดขึ้นอยู่กับลักษณะของนักแสดงเป็นหลัก ในการผลิตผงกดจะใช้ทั้งสารตัวเติมแร่ธาตุและสารอินทรีย์ สารตัวเติมจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์ส่วนใหญ่จะใช้แป้งไม้ - ไม้สนบดละเอียด แป้งลิกนินและเบคาไลต์ซึ่งเป็นของเสียจากการผลิตผลิตภัณฑ์กดจะถูกใช้ในปริมาณจำกัด สารตัวเติมแร่ธาตุ: ดินขาว, ลิโธโปน, ไมกา, แป้งควอทซ์, ฟลูออร์สปาร์ ฯลฯ มีการใช้น้อยลง ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับโดยใช้มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลค่อนข้างต่ำ แต่เหนือกว่าผงอัดที่มีสารตัวเติมจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์ในการต้านทานน้ำและทนความร้อน นอกจากนี้ เมื่อใช้ผงที่มีสารตัวเติมแร่ อนุญาตให้ใช้อุณหภูมิที่สูงขึ้นในระหว่างการประมวลผลได้ ในขณะที่แป้งไม้จะสลายตัวที่อุณหภูมิสูงกว่า 200°C ซึ่งทำให้คุณภาพของวัสดุเสื่อมลงอย่างมาก ดังนั้นในอุตสาหกรรมจึงมักนำสารตัวเติมทั้งสองประเภทมารวมกันเพื่อให้ได้วัสดุที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ สารตัวเติมบางชนิดให้คุณสมบัติเฉพาะของผง ตัวอย่างเช่น ไมก้าถูกใช้ในวัสดุกดที่ใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ทนต่อส่วนโค้งและชิ้นส่วนฉนวนความถี่สูง กราไฟท์ช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติเป็นเซมิคอนดักเตอร์ ฟลูออร์สปาร์เพิ่มความต้านทานส่วนโค้งของผลิตภัณฑ์ และแร่ใยหินเพิ่มความต้านทานความร้อน

กลไกการทำงานร่วมกันระหว่างฟิลเลอร์และโพลีเมอร์ยังไม่ได้รับการชี้แจง สันนิษฐานว่าในกรณีของสารตัวเติมแร่มีเพียงโพลีเมอร์เท่านั้นที่จะห่อหุ้มอนุภาคของมันและเมื่อใช้สารตัวเติมที่มาจากแหล่งกำเนิดอินทรีย์จะมีปฏิกิริยาทางเคมีของโพลีเมอร์กับสารตัวเติมเช่นกับเซลลูโลสและลิกนินซึ่งเป็นส่วนหนึ่ง ของแป้งไม้

สารทำให้แข็งตัวและสารเร่งการบ่ม Hexamine ใช้เป็นสารทำให้แข็งในการผลิตผงกดโนโวแลค บางครั้งจะมีการเติมในปริมาณเล็กน้อยเพื่อเร่งการบ่มรีโซลโอลิโกเมอร์ นอกเหนือจากสารทำให้แข็งตัวแล้ว องค์ประกอบมักรวมถึงสารเร่งการบ่ม: แคลเซียมหรือแมกนีเซียมออกไซด์ กรดแร่ กรดซัลโฟนิกอินทรีย์ และอนุพันธ์ของพวกมัน ในโนโวแลคโอลิโกเมอร์ เห็นได้ชัดว่าบทบาทของพวกมันลดลงในการทำให้กรดอิสระเป็นกลาง และในขั้นตอนของการบ่มโนโวแลคและโอลิโกเมอร์รีโซล ออกไซด์เหล่านี้จะจับกลุ่มไฮดรอกซิลของนิวเคลียสฟีนอลิกและสร้างฟีโนเลต ดังนั้นจึงเป็นสารเชื่อมโยงข้ามเพิ่มเติม:

อาจเป็นไปได้ว่าโลหะออกไซด์จะจับกับฟีนอลอิสระที่มีอยู่ในโอลิโกเมอร์ และด้วยเหตุนี้จึงช่วยเพิ่มอัตราการบ่ม:

การใช้โลหะออกไซด์ทำให้สามารถปรับปรุงคุณสมบัติบางอย่างของผงอัดได้ เช่น ความต้านทานความร้อน

น้ำมันหล่อลื่นปรับปรุงความสามารถในการวางแท็บเล็ตของผงกด ป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์เกาะติดกับแม่พิมพ์ระหว่างการแปรรูป และอำนวยความสะดวกในการถอดออกจากแม่พิมพ์หลังจากการกด นอกจากนี้ สันนิษฐานว่าน้ำมันหล่อลื่นลดแรงเสียดทานระหว่างอนุภาคของวัสดุกด ซึ่งเป็นผลมาจากความเหนียวและความลื่นไหลของวัสดุในระหว่างกระบวนการกดเพิ่มขึ้น ในฐานะที่เป็นสารหล่อลื่นในการผลิตผงกดจะใช้กรดจากพืชเช่นโอเลอิกหรือสเตียริกเกลือของพวกมัน - Ca, Ba, Zn หรือ Cd stearates, stearin

สีย้อมและเม็ดสีสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์กดทาสี จะใช้สีย้อมและเม็ดสีอินทรีย์และแร่ธาตุซึ่งมีความต้านทานความร้อนสูงและความคงทนต่อแสง พวกมันถูกฉีดเข้าไปในสารยึดเกาะโดยตรงหรือเมื่อผสมส่วนประกอบต่างๆ สีเด่นของผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคฟีนอลิกส่วนใหญ่คือสีดำ ในการระบายสีจะใช้สีย้อมออร์แกนิก - ไนโกรซินที่ละลายในแอลกอฮอล์เช่นเดียวกับลิโทโพนมัมมี่ ฯลฯ

สีของผลิตภัณฑ์การพิมพ์เปลี่ยนไประหว่างการทำงาน สาเหตุหลักคือปฏิกิริยาระหว่างสีย้อมกับฟีนอล ฟอร์มาลดีไฮด์ และตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งบางส่วนยังคงอยู่ในสถานะอิสระในพอลิเมอร์ กระบวนการนี้เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของแสงแดด ความร้อน ความชื้น ฯลฯ และสีย้อมต่างๆ จะเปลี่ยนสีในอัตราที่ต่างกัน

สูตรแป้งกดผงอัด Novolac และ Resol ถูกแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์โดยการกดและเข้าเป็นหลัก เมื่อเร็วๆ นี้และการหล่อ สูตรทั่วไปของผงกดโนโวแลคที่ใช้สำหรับการแปรรูปโดยการกดมีดังต่อไปนี้ (ในมวล, ส่วน):

สำหรับการแปรรูปโดยการฉีดขึ้นรูป จะใช้ผงอัดตามสูตรต่อไปนี้ (เป็นมวลหรือเป็นชิ้นส่วน):

ปริมาณสารยึดเกาะที่เพิ่มขึ้นในสูตรทำให้มั่นใจได้ว่ามวลจะเคลื่อนที่ได้มากขึ้น นอกจากนี้เพื่อเพิ่มความลื่นไหลขององค์ประกอบจะมีการนำเฟอร์ฟูรัลเข้ามาโดยตรงในระหว่างกระบวนการรีด (3 ส่วนโดยน้ำหนักต่อ 100 ส่วนโดยน้ำหนัก)

สูตรของผงรีโซลเพรสจะแตกต่างกันไปในช่วงที่กว้างขึ้น ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของวัสดุ ดังนั้นปริมาณสารยึดเกาะอยู่ระหว่าง 35 ถึง 50% และแคลเซียมหรือแมกนีเซียมออกไซด์ตั้งแต่ 0.7 ถึง 2.5% เฮกซามีนถูกเติมลงในผงรีซอลโดยอิงจากครีซอล-ฟอร์มาลดีไฮด์โอลิโกเมอร์หรือส่วนผสมของรีโซลและโนโวแลคโอลิโกเมอร์

สูตรผงที่มีการเติมสารสูงประกอบด้วยองค์ประกอบที่มีมากกว่า 80% โดยน้ำหนัก ตัวอย่างเช่นฟิลเลอร์ กราไฟท์เทียม (ที่เรียกว่า แอนเทกมิต– พลาสติกกราไฟต์), ทรายควอทซ์, สารขัดถูแบบเม็ด (อิเล็กโตรคอรันดัม, เพชร ฯลฯ) แม่พิมพ์หล่อและแกนทำจากส่วนประกอบที่มีทรายควอทซ์ (95–97% โดยน้ำหนัก) ตรงบริเวณที่ใช้ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากทราย

คุณสมบัติของผงกดผงอัด Novolac และ Resol ต้องมีคุณสมบัติทางเทคโนโลยีบางประการที่ทำให้สามารถแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ได้ คุณสมบัติทางเทคโนโลยีที่สำคัญที่สุดของผงอัดแข็ง ได้แก่ ปริมาตรเฉพาะ ความสามารถในการวางเม็ดได้ ความลื่นไหล ความเร็วในการบ่ม และการหดตัว

ในขั้นตอนการเตรียมผงอัดสำหรับการแปรรูป ตัวชี้วัดที่สำคัญคือปริมาตรเฉพาะและความสามารถในการวางแท็บเล็ต ผงอัดที่เตรียมโดยวิธีอิมัลชันและสารเคลือบเงาจะมีปริมาตรจำเพาะที่สูงกว่า ในขณะที่ผงอัดที่เตรียมโดยวิธีลูกกลิ้งและการอัดขึ้นรูปจะมีปริมาตรจำเพาะที่ต่ำกว่า

ความสามารถในการวางบนแท็บเล็ตทำให้สามารถแปรรูปผงอัดเป็นผลิตภัณฑ์ได้อย่างมีประสิทธิผลสูง ความสามารถของผงกดในการสร้างแท็บเล็ต (briquet) จะพิจารณาจากการกดเย็นบนเครื่องแท็บเล็ต

ความสามารถในการไหลเป็นตัวกำหนดความสามารถของผงกดในการเติมโพรงแม่พิมพ์ในระหว่างการกดหรือการหล่อ ความลื่นไหลถูกวัดในแม่พิมพ์ Raschig พิเศษภายใต้สภาวะมาตรฐาน ความลื่นไหลของผงกดขึ้นอยู่กับประเภทของสารยึดเกาะและวัตถุประสงค์ของวัสดุกดนั้นแตกต่างกันไปอย่างมาก - ตั้งแต่ 35 ถึง 200 มม. ผงอัดที่มีความลื่นไหลน้อยกว่า 35 มม. จะไม่สามารถเติมแม่พิมพ์ได้สม่ำเสมอในระหว่างกระบวนการอัดผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม เมื่อความลื่นไหลเพิ่มขึ้น การสูญเสียที่ขั้นตอนการกดจะเพิ่มขึ้น (วัสดุ "ไหล" จากแม่พิมพ์ เกิดเป็นเสี้ยนหนา) และความเร็วในการบ่มจะลดลง ผงกดที่มีความไหลลื่นสูงใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีโปรไฟล์ที่ซับซ้อน ในขณะที่ผงกดที่มีความไหลต่ำใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กและมีรูปแบบที่เรียบง่าย

ความเร็วในการบ่มเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของคุณสมบัติทางเทคโนโลยีของผงอัด ซึ่งเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในขั้นตอนการประมวลผล สำหรับสารยึดเกาะฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ อัตราการบ่มจะแตกต่างกันอย่างมาก โดยเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อใช้ผลิตภัณฑ์ที่ผสมโอลิโกเมอร์ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์กับเทอร์โมพลาสติก

การหดตัวเป็นลักษณะของการเปลี่ยนแปลงขนาดของตัวอย่างในระหว่างการประมวลผลและการทำงานของผลิตภัณฑ์ สำหรับผงกดฟีนอลคือ 0.4 – 1% ตัวชี้วัดบางประการของผลิตภัณฑ์ที่ทำจากวัสดุกดโนโวแลคแสดงไว้ในตาราง 3.18 และ 3.19

คำนำ

เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ได้รับการผลิตทางอุตสาหกรรมมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2455 ภายใต้ชื่อเบกาไลท์ เช่นเดียวกับผลิตภัณฑ์ใหม่อื่นๆ อีกมากมาย ในตอนแรก Bakelite ถูกมองด้วยความกังขา และเป็นเรื่องยากสำหรับที่จะแข่งขันในตลาดด้วยวัสดุที่เป็นที่รู้จักมายาวนาน

สถานการณ์เปลี่ยนไปอย่างรวดเร็วเมื่อมีการค้นพบคุณสมบัติอันมีค่าของมัน - เบกาไลต์กลายเป็นวัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ดีเยี่ยมซึ่งในขณะเดียวกันก็มีความแข็งแรงสูง ทุกวันนี้ในบ้านเราแทบจะไม่เห็นปลั๊กไฟ ปลั๊ก และสวิตช์ไฟฟ้าที่ทำจากพอร์ซเลนเลย พวกเขาถูกแทนที่ด้วยผลิตภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติกเทอร์โมเซ็ต เบกาไลท์และพลาสติกที่เกี่ยวข้องยังได้รับความภาคภูมิใจในอุตสาหกรรมวิศวกรรมเครื่องกล การผลิตยานยนต์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ

การแนะนำ

การสังเคราะห์สารประกอบโมเลกุลสูงเป็นกระบวนการรวมโมเลกุลหลายโมเลกุลของสารเคมีแต่ละชนิด (โมโนเมอร์) ด้วยพันธะเคมีปกติให้เป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ของโพลีเมอร์เดี่ยว

ปฏิกิริยาการเกิดพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นโดยไม่ปล่อยสารประกอบเคมีอื่นออกมาเรียกว่าปฏิกิริยาพอลิเมอไรเซชัน การเปลี่ยนโมโนเมอร์เป็นโพลีเมอร์พร้อมกับการปล่อยผลพลอยได้เรียกว่าโพลีคอนเดนเซชัน

สารประกอบอินทรีย์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงซึ่งใช้ในการผลิตพลาสติกส่วนใหญ่เรียกว่าเรซิน

กลุ่มของเรซินโพลีคอนเดนเซชันประกอบด้วยเรซินโพลีเอสเตอร์ที่ได้จากการควบแน่นของกรดโพลีบาซิกด้วยโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ และอื่นๆ

พลาสติกที่เรียกว่าพลาสติกฟีนอลทำจากเรซินฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์

มวลพลาสติกทั้งหมดแบ่งออกเป็นแบบเรียบง่ายและซับซ้อนตามองค์ประกอบ พลาสติกธรรมดาประกอบด้วยสารยึดเกาะเป็นส่วนใหญ่ บางครั้งมีการเติมสารเสริมจำนวนเล็กน้อย (สีย้อม สารหล่อลื่น ฯลฯ) พลาสติกส่วนใหญ่นอกเหนือจากสารยึดเกาะแล้ว ยังมีพลาสติกชนิดอื่นที่เรียกว่าซับซ้อน

วัสดุกดเป็นส่วนประกอบจากผลิตภัณฑ์โพลีเมอร์สูง (เรซินเทียม เซลลูโลสอีเทอร์ น้ำมันดิน) ซึ่งผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้รับการสร้างขึ้นโดยใช้วิธีการขึ้นรูปต่างๆ (การกดโดยตรง การหล่อ)

วัสดุกดที่มีเรซินที่แข็งตัวในระหว่างกระบวนการกดผลิตภัณฑ์เรียกว่าเทอร์โมเซตติง

จากการแข็งตัวของสารยึดเกาะ ผลิตภัณฑ์ได้รับความแข็งแรงเชิงกลอยู่แล้วในแม่พิมพ์ที่อุณหภูมิกด และสูญเสียความสามารถในการทำให้อ่อนลงเมื่อถูกอุ่นอีกครั้ง: เรซินในผลิตภัณฑ์ที่ชุบแข็งไม่สามารถละลายและละลายได้ กระบวนการบ่มนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้

เทอร์โมเซ็ตประกอบด้วยวัสดุอัดขึ้นรูป เช่น ฟีโนพลาสต์และอะมิโนพลาสต์ที่มีเรซินโพลีคอนเดนเซชันเป็นส่วนใหญ่

วัสดุกดที่เรียกว่าเทอร์โมพลาสติกหรือเทอร์โมพลาสติก มีสารยึดเกาะที่ไม่แข็งตัวในระหว่างกระบวนการกดหรือการหล่อ ในกรณีนี้ ผลิตภัณฑ์จะมีความแข็งแรงเชิงกลหลังจากการระบายความร้อนในแม่พิมพ์แล้วเท่านั้น

สำหรับการผลิตพลาสติกฟีนอล เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์จะถูกใช้เป็นสารยึดเกาะ เช่นเดียวกับเรซินที่ได้จากการแทนที่ฟีนอลบางส่วนด้วยสารอื่น ๆ (อะนิลีน ฯลฯ) และแทนที่ฟอร์มาลดีไฮด์บางส่วนหรือทั้งหมดด้วยอัลดีไฮด์อื่น ๆ (เฟอร์ฟูรัล ฯลฯ ) .

ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระหว่างฟีนอลและฟอร์มาลดีไฮด์ของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ (กรด, อัลคาไลน์) และสภาวะของปฏิกิริยาการก่อตัวของเรซิน จะได้เรซินสองประเภท - โนโวแลคและรีโซล

เรซิน Novolac ยังคงความสามารถในการละลายและละลายหลังจากให้ความร้อนซ้ำๆ จนถึงอุณหภูมิที่ใช้ในการอัดผลิตภัณฑ์ฟีนอล

ละลายเรซินที่อุณหภูมิสูงขึ้น และในระหว่างการเก็บรักษาระยะยาวแม้ในอุณหภูมิปกติ จะกลายเป็นชนิดละลายได้และไม่ละลายน้ำ

การบ่มอย่างรวดเร็วของเรซินโนโวแลคจะเกิดขึ้นเมื่อมีสารช่วยบ่มพิเศษอยู่ด้วย ซึ่งส่วนใหญ่เป็นเมธามีน (เฮกซาเมทิลีนเตตรามีน) เรซินรีโซลไม่จำเป็นต้องเติมสารบ่มเพื่อบ่ม

กระบวนการบ่มเรซินรีโซลมีสามขั้นตอน ในระยะ A (รีโซล) เรซินจะคงความสามารถในการละลายและละลายไว้ ในระยะ B (เรซิทอล) เรซินจะไม่ละลายในทางปฏิบัติ แต่ยังสามารถบวมตัวได้ในตัวทำละลายที่เหมาะสม ในระยะ C เรซินสามารถหลอมละลายได้และไม่มีแม้แต่การขยายตัวในตัวทำละลาย

การกำหนดสูตรของวัสดุกดและเคมีกระบวนการ

แนวคิดทางทฤษฎีเกี่ยวกับกลไกการทำงานร่วมกันของฟีนอลกับฟอร์มาลดีไฮด์เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยา และเกี่ยวกับโครงสร้างของเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ในระหว่างกระบวนการบ่มยังไม่ได้รับการพัฒนาอย่างเพียงพอ

ส่วนประกอบหลักทั่วไปในวัสดุอัดขึ้นรูปต่างๆ ได้แก่ เรซิน สารตัวเติมไฟเบอร์ สารทำให้แข็งหรือตัวเร่งการบ่มด้วยเรซิน สารหล่อลื่น สีย้อม และสารเติมแต่งพิเศษต่างๆ

เรซินเป็นพื้นฐานของวัสดุกด เช่น สารยึดเกาะที่อุณหภูมิและความดันที่เหมาะสม จะทำให้ชุ่มและเชื่อมต่ออนุภาคของส่วนประกอบที่เหลือเพื่อสร้างมวลที่เป็นเนื้อเดียวกัน

คุณสมบัติของเรซินจะเป็นตัวกำหนดคุณสมบัติพื้นฐานของวัสดุกด ตัวอย่างเช่น จากฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์เรซินที่ได้จากตัวเร่งปฏิกิริยาโซดาไฟ เป็นไปไม่ได้ที่จะได้วัสดุอัดขึ้นรูปที่หลังจากกดแล้วจะมีคุณสมบัติต้านทานน้ำสูงหรือมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าสูง

ดังนั้น เพื่อที่จะให้คุณสมบัติเฉพาะบางประการแก่วัสดุกด ก่อนอื่นคุณต้องเลือกเรซินที่เหมาะสม (วัสดุตั้งต้น ตัวเร่งปฏิกิริยา โหมดการก่อตัวของเรซิน)

ในกรณีนี้โพลีเมอร์จะแข็ง ไม่ละลายน้ำ และหลอมละลายไม่ได้ ผลคูณของขั้นตอนสุดท้ายของการควบแน่นเรียกว่า resit

ในการแปรรูปทางอุตสาหกรรม เรซินในขั้นตอนการสร้างพื้นรองเท้าจะถูกเทลงในแม่พิมพ์และบ่มในแม่พิมพ์ การบ่มมักใช้เวลาหลายวัน นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้น้ำที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาระเหยช้าๆ มิฉะนั้นเรซินจะขุ่นและเป็นฟอง เพื่อเร่งการบ่ม คุณสามารถนำโพลีคอนเดนเสทมาก่อตัวเป็น resit จากนั้นบดเรซินที่ได้ จากนั้นวางลงในแม่พิมพ์ภายใต้ความดัน 200-250 atm และบ่มที่ 160-170 50 0C

หากเราทำปฏิกิริยานี้ที่ pH สูงกว่า 7 เช่น ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง มันจะชะลอการก่อตัวของพื้นรองเท้าช้าลงอย่างมาก

เรซินโนโวแลค

ในการผลิต ส่วนใหญ่จะใช้เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ทั้งสองประเภท: โนโวแลคและรีโซล

ในการผลิตเรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์จะใช้ฟีนอลสังเคราะห์เช่นเดียวกับฟีนอลที่ได้จากน้ำมันถ่านหิน (เศษส่วนฟีนอลและฟีนอล - เครซอล, ไตรครีซอล, ไซลีนอล) นอกจากฟีนอลที่ระบุไว้แล้ว ยังใช้ส่วนผสมของพวกมันรวมถึงส่วนผสมของฟีนอลกับอะนิลีน (เรซินฟีนอล - อะนิลีน - ฟอร์มาลดีไฮด์) ฟอร์มาลดีไฮด์บางครั้งอาจถูกแทนที่ด้วยเฟอร์ฟูรัลบางส่วนหรือทั้งหมด

เพื่อให้ได้เรซินโนโวแลค โดยปกติแล้วจะทำการควบแน่นเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นกรดซึ่งมีฟีนอลมากเกินไป

กระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตเรซินโนโวแลคที่เป็นของแข็งประกอบด้วยขั้นตอนการควบแน่นและการอบแห้ง ซึ่งโดยปกติจะดำเนินการในอุปกรณ์เครื่องเดียว

ตัวเร่งปฏิกิริยากรดจำนวนดังกล่าวถูกนำเข้าสู่ส่วนผสมของฟีนอลกับฟอร์มาลดีไฮด์เพื่อให้ค่า pH ของส่วนผสมปฏิกิริยาอยู่ที่ 1.6-2.3 ส่วนผสมที่มีการกวนอย่างต่อเนื่องจะถูกให้ความร้อนจนเดือดเป็นเวลา 40-60 นาทีที่ความดันบรรยากาศ (น้อยกว่า มักจะอยู่ในสุญญากาศ) โดยเปิดคอนเดนเซอร์ไหลย้อน หลังจากเริ่มเดือด 20 นาที จะมีการนำตัวเร่งปฏิกิริยาเพิ่มเติมเข้าไปในอุปกรณ์ (กรด 0.056 ส่วนโดยน้ำหนักต่อฟีนอล 100 ส่วนโดยน้ำหนัก) ต้มส่วนผสมที่อุณหภูมิ 95-98 0C ต่อไปอีก 1-1.5 ชั่วโมง เมื่อความถ่วงจำเพาะของส่วนผสมอยู่ใกล้ 1.2 กรัม/ซม. 53 0 การควบแน่นของเรซินถือว่าสมบูรณ์แล้ว เปิดตู้เย็นโดยตรงและเริ่มทำให้แห้งด้วยแรงดันตกค้างไม่เกิน 300 มม.ปรอท ให้ความร้อนอุปกรณ์ด้วยไอน้ำ 5-8 เวลา การอบแห้งจะดำเนินต่อไปจนกระทั่งอุณหภูมิลดลงของเรซินถึง 95-105 0C หลังจากนั้น เรซินจะถูกระบายออกจากอุปกรณ์และทำให้เย็นลง

น้ำมันหล่อลื่น (กรดโอเลอิก) และสีย้อมมักถูกเติมลงในเรซินโนโวแลค

ฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์โนโวแลคเรซินในสถานะของแข็งมีสีน้ำตาลอ่อนถึงเข้ม ความถ่วงจำเพาะมีค่าประมาณ 1.2 กรัม/ซม. 53 0 เรซินนี้สามารถละลายซ้ำแล้วซ้ำอีกและแข็งตัวอีกครั้ง และละลายได้สูงในแอลกอฮอล์และตัวทำละลายหลายชนิด การเปลี่ยนแปลงของเรซินจากสถานะไม่ละลายที่ 150-200 5 0 0C ไปเป็นสถานะที่ละลายได้และไม่ละลายน้ำหากไม่มีสารทำให้แข็งเกิดขึ้นช้ามาก

จุดหลอมเหลว ความหนืด และอัตราการแข็งตัวของเรซินโนโวแลคเปลี่ยนแปลงช้ามากเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นเรซินดังกล่าวจึงสามารถเก็บไว้ได้นานหลายเดือนที่อุณหภูมิใดก็ได้

รีซอลเรซิน

เรซินรีโซลหลายยี่ห้อต่างจากเรซินโนโวแลคตรงที่มีคุณสมบัติและวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน บ่อยครั้งที่เรซินรีโซลยี่ห้อหนึ่งไม่สามารถแทนที่ด้วยเรซินชนิดอื่นได้ทั้งหมด

เพื่อให้ได้รีโซลเรซิน วัตถุดิบชนิดเดียวกับโนโวแลคเรซิน (ฟีนอล ส่วนผสมของฟีนอลกับอะนิลีน ฟอร์มาลดีไฮด์) ตัวเร่งปฏิกิริยาคือด่างและเบส, โซดาไฟ, แบเรียมไฮดรอกไซด์, แอมโมเนีย, แมกนีเซียมออกไซด์

ในการผลิต รีโซลเรซินจะถูกใช้ในสถานะของแข็งและของเหลว รีโซลเรซินในสถานะของเหลวเป็นส่วนผสมของเรซินและน้ำ ส่วนผสมดังกล่าวที่มีน้ำมากถึง 35% เรียกว่าอิมัลชันเรซิน เรซินอิมัลชันที่ถูกทำให้ขาดน้ำบางส่วน (ที่มีความชื้นไม่เกิน 20%) เรียกว่าเรซินเหลว

ความหนืดของเรซินอิมัลชันอยู่ระหว่าง 500-1800 เซนติพอยซ์ เรซินเหลว - ตั้งแต่ 500-1200 เซนติพอยซ์

เรซินพื้นรองเท้าแข็ง รูปร่างแตกต่างเล็กน้อยจากเรซินโนโวแลคที่เป็นของแข็ง กระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตเรซินรีโซลแข็งมีหลายวิธีคล้ายกับการผลิตเรซินโนโวแลค การควบแน่นและการอบแห้งทำได้ในอุปกรณ์เดียว ตามกฎแล้วการควบแน่นเกิดขึ้นที่จุดเดือดของส่วนผสมปฏิกิริยาในช่วงเวลาหนึ่งที่กำหนดไว้สำหรับเรซินแต่ละยี่ห้อ การอบแห้งจะดำเนินการที่ความดันตกค้างไม่สูงกว่า 200 มม. ปรอท กระบวนการทำให้แห้งถูกควบคุมโดยการกำหนดอัตราการแข็งตัวของเรซินบนกระเบื้อง

เรซินที่เสร็จแล้วจะถูกระบายออกจากอุปกรณ์โดยเร็วที่สุดและเย็นลงในชั้นบางๆ เพื่อป้องกันไม่ให้แข็งตัว

ตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของคุณภาพของอิมัลชันและเรซินรีโซลเหลวคือความหนืดซึ่งจะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น

อนุญาตให้จัดเก็บเรซินรีโซลได้ในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น (2-3 วันหลังการผลิต) เนื่องจากในระหว่างการเก็บรักษา ความหนืดของอิมัลชันและเรซินเหลวจะเพิ่มขึ้นค่อนข้างเร็ว เช่นเดียวกับจุดหยดและอัตราการบ่มของเรซินแข็ง

ตัวบ่งชี้ที่สำคัญคือความเปราะบางของเรซินโซลิดโซลิด เรซินที่มีจุดหยดและความเร็วในการบ่มสอดคล้องกัน ข้อกำหนดทางเทคนิคบางครั้งก็มีความเปราะบางไม่เพียงพอ จากนั้นจึงบดได้ยากและเมื่อบดแล้วก็จะเค้กเร็ว

เรซินรีโซลถูกบดโดยใช้อุปกรณ์เดียวกับเรซินโนโวแลค เนื่องจากเรซินรีโซลที่ถูกบดแม้จะมีความเปราะดี แต่ก็เค้กได้เร็ว จึงไม่ควรเก็บไว้ในสถานะนี้

ภาชนะที่สะดวกที่สุดสำหรับการขนส่งเรซินโซลิดรีโซลในโรงงานที่มีการผลิตเรซินแยกกันคือถุงที่ทำจากผ้าหนากันฝุ่น (สายพาน) และสำหรับเรซินอิมัลชัน - ถังโลหะมาตรฐาน

วิธีการผลิตพลาสติกฟีนอลและแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์

สารตัวเติมสำหรับผงอัด เช่น พลาสติกฟีนอล มักเป็นแป้งไม้ ซึ่งมักเป็นใยหินเส้นใยละเอียดน้อยกว่ามาก สารตัวเติมผงแร่ที่ใช้ ได้แก่ ฟลูออร์สปาร์และควอตซ์ปัดฝุ่น

วัสดุกด เช่น พลาสติกฟีนอลิกผลิตขึ้นโดยใช้วิธี "แห้ง" และ "เปียก" ด้วยวิธี "แห้ง" เรซินจะใช้ในรูปแบบแห้ง และวิธี "เปียก" ในรูปแบบของแอลกอฮอล์วานิช (วิธีเคลือบเงา) หรืออิมัลชันน้ำ (วิธีอิมัลชัน)

ดำเนินการแปรรูปพลาสติกฟีนอลเป็นผลิตภัณฑ์ ในรูปแบบต่างๆ- วิธีการทางอุตสาหกรรมที่เก่าแก่และแพร่หลายมากที่สุดคือการกดโดยตรง (หรือที่เรียกว่าการกดร้อนหรือการกดอัด) ซึ่งใช้ได้กับวัสดุการกดทุกประเภทที่อธิบายไว้

วิธีการฉีดขึ้นรูปหรือที่เรียกว่า Transfer หรือ Spritsguss ใช้สำหรับการแปรรูปผงกดเท่านั้น เมื่อผลิตภัณฑ์ต้องมีข้อต่อที่ซับซ้อน

วิธีการอัดขึ้นรูปอย่างต่อเนื่องใช้สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์โปรไฟล์ต่างๆ จากผงกด (หลอด แท่ง มุม)

คุณสมบัติของเฟาไลท์

Faolite เป็นมวลพลาสติกทนกรดที่ได้จากเรซินฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์รีโซลและตัวเติมทนกรดของแร่ใยหิน กราไฟท์ และทรายควอทซ์

เรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์แบบเทอร์โมเซตติงสามารถกลายเป็นสถานะของแข็ง ละลายได้ และไม่ละลายน้ำภายใต้อิทธิพลของความร้อน ด้วยเหตุนี้ มวลฟาโอไลต์ซึ่งอนุภาคของตัวเติมถูกรวมเข้าด้วยกันด้วยเรซินที่ละลายน้ำได้ที่มีความหนืด จะแข็งตัวในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน จะกลายเป็นวัสดุที่ละลายได้และไม่ละลายน้ำ

Faolite เป็นหนึ่งในวัสดุโครงสร้างที่มีค่าที่สุด ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วระหว่างการทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงต่างๆ ในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ในแง่ของความต้านทานการกัดกร่อน ฟาโอไลท์เหนือกว่าตะกั่ว

ฟาโอไลต์จำนวนมากผลิตขึ้นในรูปของแผ่นกึ่งสำเร็จรูปที่ยังไม่บ่มซึ่งโรงงานผู้บริโภคผลิตผลิตภัณฑ์และอุปกรณ์ต่างๆ

Faolite พบการใช้งานอย่างกว้างขวางในหลายอุตสาหกรรมในฐานะวัสดุโครงสร้าง ในบางกรณี สามารถใช้แทนโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก โดยเฉพาะตะกั่ว ความเบาของฟาโอไลท์ (p = 1.5-1.7 g/cm 53 0) ความทนทานต่อสารเคมีต่อสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดที่รุนแรงทำให้สามารถใช้ในการผลิตอุปกรณ์ที่ทนทานซึ่งมีน้ำหนักน้อยกว่าโลหะหลายเท่า

Faolite สามารถใช้งานได้ในอุณหภูมิสูงกว่าพลาสติกทนกรดอื่นๆ

วัตถุดิบหลักสำหรับ Faolite และการเตรียมเรซินรีโซล

ในการผลิตฟาโอไลต์ จะใช้เรซินรีโซลซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ควบแน่นของฟีนอลกับฟอร์มาลดีไฮด์โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยา - น้ำแอมโมเนีย รีซอลเรซินเมื่อถูกความร้อนสามารถละลายได้และไม่ละลายน้ำ

ฟีนอลในรูปบริสุทธิ์เป็นสารผลึกที่มีกลิ่นเฉพาะ จุดเดือดคือ 182 0C และความหนาแน่นที่ 15 0C คือ 1.066 g/cm3

ฟีนอลละลายได้ดีในสารละลายน้ำฟอร์มาลดีไฮด์ (ฟอร์มาลิน), แอลกอฮอล์, อีเทอร์, กลีเซอรีน, เบนซิน 30-40%

การปรุงอาหารและการอบแห้งเรซินรีโซล

การปรุงและการอบแห้งเรซินรีโซลจะดำเนินการในอุปกรณ์ทำอาหารและการอบแห้ง อุปกรณ์นี้มีเครื่องกวนแบบ 40-50 รอบต่อนาที ติดตั้งแว่นสายตาและข้อต่อสำหรับการวัดอุณหภูมิและความดันไว้ที่ฝาครอบของอุปกรณ์ แรงดันใช้งานสูงสุด 2 บรรยากาศ

ในระหว่างการปรุงเรซินจะเกิดปฏิกิริยาควบแน่น - ปฏิกิริยาของฟีนอลกับฟอร์มาลดีไฮด์เมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาแอมโมเนีย สิ่งนี้จะสร้างเรซินและชั้นน้ำ การอบแห้งจะกำจัดน้ำและส่วนประกอบที่ไม่ทำปฏิกิริยาเป็นหลัก กระบวนการอบแห้งส่วนใหญ่จะกำหนดคุณภาพของเรซินสำเร็จรูป

โหลดวัตถุดิบลงในหม้อไอน้ำในปริมาณต่อไปนี้: ฟีนอล (100%) - 100 ส่วนโดยน้ำหนัก, ฟอร์มาลิน (37%) - 103.5 ส่วนโดยน้ำหนัก, น้ำแอมโมเนีย (ในรูปของแอมโมเนีย 100%) - 0.5 ส่วนโดยน้ำหนัก

การแปรรูปฟาโอไลต์แห้งให้เป็นผลิตภัณฑ์สามารถทำได้โดยการขึ้นรูปหรือการกด เนื่องจากความจริงที่ว่าการประมวลผลทางกลของฟาโอไลท์เป็นงานที่ต้องใช้แรงงานมาก จึงจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนฟาโอไลต์ที่ผลิตขึ้นนั้นมีรูปร่างที่แน่นอนในสถานะที่ไม่มีการบ่ม

ผลิตภัณฑ์ต่อไปนี้ทำจากเฟโอไลท์ดิบ: ท่อ ลิ้นชัก ภาชนะทรงกระบอก เครื่องกวน

มุม แท่นตั้ง และอ่างอาบน้ำทำจากเฟโอไลท์ที่แข็งตัว

ท่อและผลิตภัณฑ์ที่ทำจาก textofaolite

ในบางกรณี ฟาโอไลท์ที่ผลิตในปัจจุบันไม่สามารถนำมาใช้ได้เนื่องจากมีความแข็งแรงเชิงกลไม่เพียงพอ การเสริมแรงหรือการสร้างข้อความของเฟโอไลต์ด้วยผ้าทำให้ได้วัสดุที่มีคุณสมบัติทางกลที่ดีขึ้นอย่างมาก

ท่อ Phaolite ผลิตด้วยวิธีปกติ ผลิตภัณฑ์ฟาโอไลท์ที่ไม่มีการบ่มจะถูกห่อให้แน่นด้วยแถบผ้าที่เคลือบด้วยวานิชเบกาไลท์ หากไม่จำเป็นต้องทา faolite อีกครั้ง textofaolite จะหายขาดในรูปแบบนี้

ด้วยวิธีนี้จะได้ท่อและเฟรมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางต่าง ๆ ซึ่งต่อมาจะติดตั้งอุปกรณ์หรือท่อไอเสีย

อื่น

สำหรับการเคลือบเงา ผลิตภัณฑ์ไม้ใช้สารเคลือบเงาที่บ่มตัวเองซึ่งทำจากเรซินฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์ด้วย

เรซินรีโซลฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ยังสามารถนำไปใช้ติดไม้กับไม้หรือโลหะได้ พันธะที่ได้มีความแข็งแรงมาก และตอนนี้มีการใช้วิธีการติดกาวมากขึ้น โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการบิน

ในอุตสาหกรรม กาวเรซินที่มีฟีนอลถูกนำมาใช้ในการผลิตไม้อัดและพลาสติกจากเส้นใยไม้ นอกจากนี้ เรซินดังกล่าวยังถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จในการผลิตแปรงและแปรง และในงานวิศวกรรมไฟฟ้า เรซินดังกล่าวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการติดแก้วกับโลหะในหลอดไส้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ และหลอดวิทยุ

สามารถดูโฆษณาซื้อ-ขายอุปกรณ์ได้ที่

คุณสามารถพูดคุยเกี่ยวกับข้อดีของแบรนด์โพลีเมอร์และคุณสมบัติได้ที่

ลงทะเบียนบริษัทของคุณใน Enterprise Directory