Hlavní Věda

Aldehydová kondenzační polymerní chemie

Aldehydová kondenzační polymerní chemie
Aldehydová kondenzační polymerní chemie

Video: Peptide bond formation | Macromolecules | Biology | Khan Academy 2024, Červenec

Video: Peptide bond formation | Macromolecules | Biology | Khan Academy 2024, Červenec
Anonim

Kondenzační polymer Aldehydu, kterákoli z mnoha průmyslově vyráběných polymerních látek (látek složených z extrémně velkých molekul), které se hromadí v kondenzačních reakcích zahrnujících aldehyd. Téměř ve všech případech je konkrétním použitým aldehydem formaldehyd, vysoce reaktivní plyn, který se obvykle polymerizuje s fenolem, močovinou nebo melaminem za vzniku řady důležitých syntetických pryskyřic. Reakce, kterými jsou tyto sloučeniny zabudovány do polymerů, se označují jako kondenzační reakce, protože jsou obvykle doprovázeny uvolňováním vody a dalších vedlejších produktů. Výsledné polymery - známé jako fenolformaldehydová pryskyřice, močovinoformaldehydová pryskyřice a melaminformaldehydová pryskyřice - jsou široce používány jako lepidla v překližce a dalších strukturálních dřevěných produktech. V první polovině 20. století byly vyrobeny z velmi důležitých plastů jako Bakelite a Beetleware.

hlavní průmyslové polymery: Aldehydové kondenzační polymery

Kondenzační polymery Aldehydu jsou sloučeniny produkované reakcí formaldehydu s fenolem, močovinou nebo melaminem.

Fenol, močovina, melamin a formaldehyd mají následující molekulární struktury:

Aldehydy jsou chemické sloučeniny obsahující karbonylovou skupinu (C = O), vysoce reaktivní uspořádání, ve kterém atom uhlíku a atom kyslíku jsou spojeny dvojnou vazbou. Formaldehyd (chemický vzorec HCHO) je strukturálně nejjednodušším členem této rodiny. Vyrábí se oxidací metanu a jedná se o bezbarvý, štiplavě vonící plyn, který se běžně skladuje a zpracovává v kapalném roztoku. Fenol (C 6 H 5 OH) je fenylová alkohol sestávající z hydroxylové skupiny (OH), připojený k šestiboká, prstencová fenylovou skupinu (C 6 H 5). Pocházející z kumenu, který je zase produkován reakcí mezi benzenem a propylenem, je fenol toxická kapalina, která musí být skladována a musí se s ním zacházet za jasně stanovených bezpečnostních postupů.

Močovina (nazývané také karbamid) a melamin (také nazývané cyanuramide) jsou oba bezbarvé, krystalické pevné látky obsahující aminoskupinu (NH 2). Najednou byly obě sloučeniny získány z kyanamidu vápenatého (a nakonec z karbidu vápníku). Močovina se nyní vyrábí reakcí oxidu uhličitého s amoniakem a melamin se získává dehydratací močoviny.

Tyto sloučeniny se označují jako monomery, což je obecný termín pro skupinu sloučenin, většinou organických, které se mohou v přítomnosti katalyzátoru spojit za vzniku polymerů. Polymery kondenzace aldehydů mají následující obecné struktury:

Ve všech třech polymerů methylenové skupiny (CH 2), připojené k opakujících se jednotek (a jejich propojení s dalšími jednotkami vyrábějí obří molekuly) jsou poskytovány formaldehydu. Tvoření CH 2 vazeb obvykle následuje dvoustupňový proces. V prvním kroku, formaldehyd, se nechá reagovat s jedním z jiných monomerů pro vytvoření nízké molekulové hmotnosti předpolymeru se skládá z malých molekul, ve kterých je omezený počet opakujících se jednotek jsou propojeny methylol nebo hydroxymethyl, skupin (CH 2 OH). V tomto okamžiku může být sloučenina modifikována plnivy, pigmenty a dalšími přísadami a skladována pro budoucí zpracování. Ve druhém stupni se prepolymer se vytvrdí (obvykle za tepla a tlaku, a v přítomnosti katalyzátoru), a CH 2 OH skupiny jsou „kondenzované“ na CH 2 se ztrátou vody. Polymery jsou tedy termosety nebo propojeny do stálých trojrozměrných sítí, které jsou ideální pro výrobu syntetických pryskyřic.