5.10.1 Фенолформальдегидные пленкообразователи

Фенолы. Из фенольных соединений для синтеза фенолоформальдегидных олигомеров используют фенол и его алкилзамещенные производные, а также некоторые двухатомные фенолы.

Формальдегид. СН2=О – это газообразное вещество (Ткип. = - 19°С). Обычно применяется в виде водного раствора – формалина, содержащего »37 мас. % формальдегида. Формалин содержит некоторое количество метанола (8-15%), который повышает стабильность раствора при хранении. Низкая стабильность формалина обусловлена склонностью формальдегида к полимеризации с образованием полиоксиметиленгликолей (параформа), выпадающих из раствора.

, где n меняется от 12 до 100.

Параформ. Кристаллическое вещество, плавящееся с разложением. Иногда параформ используется в качестве исходного сырья при синтезе фенолформальдегидных олигомеров вместо формалина как потенциальный источник формальдегида.

В зависимости от характера исходных мономеров, а также структуры и свойств образующихся продуктов, все фенолоформальдегидные олигомеры, выпускаемые промышленностью, можно разделить на следующие группы:

1. немодифицированные;
2. модифицированные;
3. водорастворимые и водоразбавляемые.

Таблица 5. Соединения для синтеза фенолоформальдегидных пленкообразователей

Наименование	Структурная формула
Фенол
Крезол
м-крезол
п-крезол
3,5-ксиленол
2,5-ксиленол
3,4-ксиленол
П-трет-бутилфенол
4,4¢-дигидроксидифенилпропан (дифенилолпропан)
Резорцин
Диметилфенил-п-крезол
П-октилфенол

· - активные реакционные центры, имеющие повышенную электронную плотность.

Поликонденсация фенола с формальдегидом – сложная совокупность последовательных и параллельных реакций. Наиболее типичные и многократно повторяющиеся – присоединение формальдегида к фенолу (гидроксиметилирование фенола) и поликонденсация образовавшихся метилолфенолов между собой и с олигомерными продуктами.

Основные реакции синтеза фенолоформальдегидных олигомеров на примере протекающих в пара-положении можно представить следующим образом. На первой стадии происходит образование метилольного производного фенола:

Монометилолфенолы далее могут вступать в реакцию конденсации с фенолом с получением метиленовых мостиков между фенольными ядрами:

или друг с другом:

(1)

Кроме того, возможно разрушение диметиленэфирной связи –СН2-О-СН2 - с выделением формальдегида, что также приводит к образованию метиленовых мостиков:

Превращения, аналогичные этим реакциям, протекают и по орто-положениям фенола. Процесс поликонденсации фенолов с формальдегидом в отсутствие катализаторов протекает с невысокой скоростью. Поэтому реакцию чаще всего проводят при катализе кислотами или основаниями. Иногда катализ осуществляется солями металлов.