Работа 4. Получение фенолформальдегидных олигомеров новолачного типа поликонденсацией фенола и формальдегида в кислой среде

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: получение фенолформальдегидного олигомера; проведение его отверждения уротропином; определение времени отверждения олигомера; определение растворимости олигомера до и после отверждения.

ПРИБОРЫ И ПОСУДА: колба круглодонная емкостью 100 см³, холодильник Либиха, термометр на 100°С, колба Вюрца, фарфоровая чашка, противень, шпатель, часовое стекло.

РЕАКТИВЫ: фенол, формалин (техн.), 1 н раствор соляной кислоты, уротропин (отвердитель).

Методика работы

В круглодонную колбу емкостью 100 cм³, снабженную обратным холодильником и термометром, помещают 9,4 г (0,5 моль) фенола, нагревают колбу до 40–50°С для расплавления фенола и добавляют 8,5 см³ (0,085 моль)36 %-го формалина. После перемешивания содержимого колбы добавляют5 см³ (0,0005 моль) 1 н раствора HCI. Затем смесь в течение 10–15 мин нагревают с обратным холодильником до 80 °С . Через 10–20 мин после начала кипения смесь начинает мутнеть и затем расслаиваться. С момента помутнения ее дополнительно нагревают при слабом кипении еще 30 мин. После этого смесь оставляют на 30 мин, затем сливают верхний слой и отгоняют воду под вакуумом (остаточное давление 13 кПа). При этом температура не должна опускаться ниже 50 ⁰С. По окончании отгонки горячий олигомер выливают на жестяной противень или фарфоровую чашку и определяют растворимость полученного олигомера в воде, спиртах, ацетоне и щелочах.

Д алее проводят отверждение олигомера уротропином и определяют время его отверждения. Для этого навеску 2,0 г олигомера смешивают в ступке с 0,2 г уротропина. На металлическую плитку с отверстием для термометра, нагретую до 150 °С, насыпают 1,0 г смеси и с помощью плоской металлической лопатки распределяют ее как можно более равномерно на площадке 45x45 мм. Период от момента помещения олигомера на плитку до момента, когда он перестанет тянуться в виде нитей и приклеиваться к лопатке, считают временем отверждения. Затем проверяют растворимость отвержденного олигомера в спиртах, ацетоне и щелочах.

З

27

АДАНИЕ. Написать схему реакций получения и отверждения новолачного фенолформальдегидного олигомера, оценить растворимость олигомера до и после отверждения.

Работа 5. Получение фенолформальдегидных олигомеров резольного типа поликонденсацией фенола и формальдегида в щелочной среде

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: получение фенолформальдегидного олигомера; определение вязкости (ГОСТ 10759–64) и растворимости олигомера; определение времени отверждения или желатинизации.

ПРИБОРЫ И ПОСУДА: колба круглодонная емкостью 100 см³, холодильник Либиха, пипетка на 1 см³, шпатель, часовое стекло.

РЕАКТИВЫ: фенол (техн.), формалин (техн.), аммиак (30 %-й раствор).

Методика работы

В круглодонную колбу емкостью 100 см³ помещают 9,4 г (0,1 моль) фенола, наливают 9,2 см³ (0,11 моль) 36 %-гo формалина и после тщательного перемешивания массы добавляют пипеткой 0,8 см³ (0,013 моль) 30 %-го раствора аммиака. После этого колбу на асбестовой сетке нагревают горелкой до кипения, которое поддерживают в течение 40 мин, т. е. на протяжении всего времени поликонденсации (за начало конденсации принимают момент начала кипения). В процессе поликонденсации реакционная смесь мутнеет и разделяется на два слоя. Сразу же по окончании конденсации отгоняют воду под вакуумом (остаточное давление 13 кПа) на водяной бане так, чтобы температура не опускалась ниже 50 °С. Отгонку прекращают при достижении температуры 80 °С. Продолжительность отгонки составляет около 45 мин. Затем определяют вязкость смолы, растворимость и время отверждения (желатинизации).

ЗАДАНИЕ. Написать схему реакций получения и отверждения резольнoгo фенолформальдегидного олигомера и оценить растворимость олигомера до и после отверждения.