8. Получение, свойства и применение водоразбавляемых фф смол

См.7 +

водоразбавляемые ФФО

В промышленности производятся водоразбавляемые ФФО на основе салициловой кислоты

Другим компонентом является пара-трет-бутилфенол (ПТБФ) и формальдегид в виде формалина.

Идея: Это введение в цепь остатков салициловой кислоты, которая содержит карбоксильную группу. Т.е. мы получим олигомер анионного типа.

Схема синтеза:

1) Гидроксиметилирование (pH > 7)

2)Поликонденсация (pH > 7)

Чтобы обеспечить водоразбавляемость необходимо карбоксильные группы нейтрализовать. Чаще всего нейтрализуют аммиаком.

R-COOH + NH3 → RCOONH4 RCOO^- + NH4⁺

Эта смола применяется в комбинации с водоразбавляемыми алкидами для получения водоразбавляемых грунтовок. Водоразбавляемый алкид обеспечивает эластичность покрытия, а водоразбавляемый ФФО - твердость

9. Получение, свойства и применение мочевиноформальдегидных смол

1. Моч ФО – это олигомеры, получаемые вз-ем мочевины и формальдегида.

Исходное сырье

а) Карбамид NH₂-С=О NH₂

б) Формальдегид в виде формалина СН₂О – 37% р-р формальдегида

в) в кач модификаторов прим бутанол (для органорастворимых) метанол, этенол, этилцеллозольв (для водораствор).

Классификация

Моч ФО:1 Немодифицированные

2 Модифицированные:1)Бутанолом= спиртами с числом ат С>4 – органорастворимые

2) Низшими спиртами СН₃ОН, С₂Н₅ОН, этилцеллозольв- водоразбавляемые

Органорастворимые

Эти олигомеры получают конденсацией мочевины с формальдегидом и модификацией бутанолом.

Элементарные реакции

1. Гидроксиметилирование в щелочной среде рН >7

NH₂С=О NH₂ + СН₂О ^{(рН>7 Т до 60 С)}= (NH- СН₂ОН) С=О( NH₂)+СН₂О =

(NH- СН₂ОН) С=О(NH- СН₂ОН)+СН₂О =

диметилолмочевина

(НОСН₂- N- СН₂ОН) С=О( NH- СН₂ОН)

триметилолмочевина

2. Конденсация метилолмочевин с метилолмочевинами

2.1 Т~40 С, при pH<7 С

(H₂N ) С=О(- NН- СН₂ОН) + ( НОСН₂- NН-)С=О(H₂N ) =>(NH₂ ) С=О ( NH- СН₂-О-СН₂-NH)С=О (NH₂ ) + Н₂О

2.2 Т> 60 С, при pH>7 С

(H₂N ) С=О(- NН- СН₂ОН) + ( НОСН₂- NН-)С=О(H₂N ) =>(NH₂ ) С=О ( NH- СН₂-О-СН₂-NH)С=О (NH₂ ) + Н₂О

Если подкислить еще больше, то произойдет реакция метилольной гр с имино-группой

( NH₂) С=О(- NH- СН₂ОН) + ( HOCH₂-НN-) С=О ( NH₂) =

( NH₂) С=О(-NH- СН₂ -N-CH₂OH)С=О(NH₂)+ Н₂О

3. Гидроксиметилирование в кислой среде рН<7

Здесь на ряду с метилольными производными образуются метиленкарбамид

H OCH₂-НN- C-NН – СН₂ОН N = СН₂

=

О - Н₂О HN-CH₂ОH

Метиленкарбамид соед не растворимое в воде и не способное участвовать в р-ции конденсации, поэтому в кислой среде гидроксиметилирование на практике не пойдет.

Промышленный синтез органорастворимых МочФО

Его проводят в 3 стадии при различных усл

1 ст= гидроксиметилирование

мольное соотношение МочФО: СН₂О= 2:5. При таком соотношение вся мочевина вступает в реакцию. в основном образуются смесь ди- и три-метилолмочевина.

2 NH₂С=О NH₂ +5 СН₂О =(рН=8-8,5, Т = 30 С)=> ( NH- СН₂ОН ) С=О( NH-СН₂ОН)+

(НОСН₂- N- СН₂ОН )С=О (NH- СН₂ОН)

Предварительно формалин нейтрализуют аммиачной водой до рН=8-8,5

2 ст= бутанализация

( NH- СН₂ОН ) С=О( NH- СН₂ОН)+ (НОСН₂- N- СН₂ОН )С=О (NH- СН₂ОН)

+ С₄Н₉ОН = (рН=4,5-6, Т=90С )=> ( NH- СН₂ОН ) С=О( NH- СН₂ОС₄Н₉)+

(НОСН₂- N- СН₂ОН )С=О (NH- СН₂О С₄Н₉) + 2Н₂О

Предварительно перед бутанализацией рекц массу покисляют до рН 4,5-6 слабой орг к-той чаще ФА

3 ст= ПК

NH- СН₂ОН НОСН₂- N- СН₂ОН 90С

n С=О + n С=О рН=4,5-6

NH- СН₂ОС₄Н₉ NH- СН₂ОС₄Н₉

H(-N - СН₂ - О - СН₂ - N- СН₂ - )_n OH

С=О С=О + (2n-1) Н₂О

NH- СН₂ОС₄Н₉ NH- СН₂ОС₄Н₉

Св-ва:

1. Способны самоотверждаться

2. Бутанольный р-р – выпускная форма

3. Хорошо совмещаются с алкидами

4. Прим. в комбинации с алкидами во многих ЛКМ, как по Ме так и по дереву.

Промышленный синтез водорастворимых МочФО

1 ст= гидроксиметилирование в щел. среде

NH₂ NH- СН₂ОН

3 С=О +6 СН₂О рН=8 3 С=О

NH₂ Т =40 С NH- СН₂ОН

2 ст= модификация этилцеллозольвом

NH- СН₂ОН NH- СН₂ОН NH- СН₂ОСН₂-СН₂-О-С₂Н₅

3 С=О + НО-СН₂-СН₂-ОС₂Н₅ 2 С=О + С=О

NH- СН₂ОН NH- СН₂ОН NH- СН₂ОН

3 ст=ПК

NH- СН₂ОН NH- СН₂ОСН₂-СН₂-ОС₂Н₅

2 С=О + С=О рН=4,5-6

NH- СН₂ОН NH- СН₂ОН Т=90

NH- СН₂ОН NH- СН₂ОН NH- СН₂ОСН₂-СН₂-ОС₂Н₅

С=О С=О С=О

NH - СН₂- N - СН₂ - О - СН₂ - NH + 2 Н₂О

Св-ва: растворяются водой, способны самозашиваться, прим. в комбинации с водоразб. алкидами для грунтовок, в них нет карбоксильных групп=> неионогенные.