Клеї. Фенолформальдегідні смоли

Тема. Клеї. Фенолформальдегідні смоли.

Цілі:ознайомити учнів з фенол формальдегідними смолами, їх будовою,  застосуванням, різноманітністю клеїв;розвивати вміння критично

мислити,спостерігати, пояснювати, робити висновки.

Обладнання та реактиви: зразки органічних речовин, клей,смола.

                          Хід заняття

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.Метод «Мікрофон»

  1. Які речовини називаються поліетиленами?
  2. Де вони застосовуються?
  3. Які речовини називають полімери?
  4. Назвіть термореактивні полімери.
  5. Що називають пластмасою?
  6. Які компоненти входять до складу пластмас?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Шарикопідшипники, шестерні і гальмівні накладки для машин, хороший електроізоляційний матеріал в радіо-і електротехніки, деталі великих розмірів, телефонні апарати, електричні контактні плати. Всіма цими приладами ми знайомі. Чи знаєте ви з чого їх виготовляють?

Відповіді учнів.

ІV. Оголошення теми і мети заняття.

V. Вивчення нового матеріалу.

Фенолформальдегідні смоли – продукти поліконденсації фенолу з формальдегідом. Реакція проводиться в присутності кислих (соляна, сірчана, щавлева та інші кислоти) або лужних каталізаторів (аміак, гідроксид натрію, гідроксид барію). При надлишку фенолу і кислому каталізаторі утворюється лінійний полімер – новолак, ланцюг якого містить приблизно 10 фенольних залишків, з’єднаних між собою метиленовими містками:
Новолаки – термопластичні полімери, які самі по собі не здатні переходити в неплавкое і нерозчинний стан. Але вони можуть перетворюватися в тривимірний полімер при нагріванні їх з додатковою порцією формальдегіду в лужному середовищі.
При використанні лужних каталізаторів і надлишку альдегіду в початковій стадії поліконденсації виходять лінійні ланцюги резола, які при додатковому нагріванні “зшиваються” між собою за рахунок груп СН2ОН, що знаходяться в пара-положенні фенольного кільця, з утворенням тривимірного полімеру – резину.
Таким чином, резоли є термореактивними полімерами.
Фенолоформальдегідние полімери застосовуються у вигляді пресувальних композицій з різними наповнювачами, а також у виробництві лаків і клею.
Властивості
Отвержденниє смоли характеризуються високими тепло-, водо-та кислостойкостью, а в поєднанні з наповнювачами та високою механічною міцністю.
Застосування
З фенолформальдегідних полімеру, додаючи різні наповнювачі, отримують фенолформальдегідні пластмаси, т. н. фенопласти. Їх застосування дуже широко. Це: шарикопідшипники, шестерні і гальмівні накладки для машин; хороший електроізоляційний матеріал в радіо-і електротехніці. Виготовляють деталі великих розмірів, телефонні апарати, електричні контактні плати. Для склеювання пінополістирольних плит, застосовуваних для виготовлення моделей у ливарному виробництві.

Вчитель демонструє зразки органічних розчинників. Інструктаж з БЖД.

Отримання фенолформальдегидной смоли.
У пробірку поміщають 10 крапель рідкого фенолу і 8 крапель 40% формальдегіду. Суміш нагрівають на водяній бані до розчинення фенолу. Через 3 хвилини в пробірку додають 5 крапель концентрованої соляної кислоти і поміщають її в склянку з холодною водою. Після утворення в посудині двох чітких фаз слід злити воду і вилити полімер з пробірки. Протягом декількох хвилин утворилася новолакові смоли твердне.
У невелику колбочку поміщають 15 г фенолу і 25 мл концентрованого розчину формаліну і нагрівають (під тягою) на пальнику, періодично струшуючи вміст колби. Додають 1-2 мл соляної кислоти і продовжують нагрівання. Спочатку реакція йде бурхливо і суміш в колбі стає однорідною. Через деякий час (близько 10 хвилин) на дні колби утворюється смолистий осад. Верхній шар рідини зливають і швидко витягують смолу, яка на повітрі гусне і поступово твердне.
Фенолформальдегідні смоли [-C6H3 (OH)-CH2-] п – продукти поліконденсації фенолу C6H5OH з формальдегідом CH2 = O.
Взаємодія фенолу з формальдегідом йде за схемою:
Роль реакційноздатних функціональних груп в цих з’єднаннях грають:
· У феноле – три С-Н-зв’язку в орто-і пара-положеннях (легше йде заміщення в двох орто-положеннях);
· У формальдегіді – подвійний зв’язок С = О, здатна до приєднання по атомам С і О.
Це визначає можливість утворення ланцюгових макромолекул за схемою поліконденсації:
Реакція проводиться в присутності кислих (соляна, сірчана, щавлева та інші кислоти) або лужних каталізаторів (аміак, гідроксид натрію, гідроксид барію).   См. механізм конденсації в умовах кислотного каталізу.
При надлишку фенолу і кислому каталізаторі утворюється лінійний полімер – новолак, ланцюг якого містить приблизно 10 фенольних залишків, з’єднаних між собою метиленовими (-СН2-) містками.
Новолаки – термопластичні полімери, які самі по собі не здатні переходити в неплавкое і нерозчинний стан. Але вони можуть перетворюватися в тривимірний полімер при нагріванні їх з додатковою порцією формальдегіду в лужному середовищі. При використанні лужних каталізаторів і надлишку альдегіду в початковій стадії поліконденсації виходять лінійні ланцюги резола:
При додатковому нагріванні ці ланцюги “зшиваються” між собою за рахунок груп-СН2ОН, що знаходяться в пара-положенні фенольного кільця, з утворенням тривимірного полімеру – резита:
Таким чином, резоли є термореактивними полімерами. Полімери, які при підвищеній температурі набувають просторову (сітчасту) структуру і стають неплавких і нерозчинних, називаються термореактивними.
Фенолоформальдегідние полімери застосовуються у вигляді пресувальних композицій з різними наповнювачами, а також у виробництві лаків і клею.

Вчитель демонструє, як розчиняється олійна фарба в воді і гасі.      Інструктаж з БЖД.

VІ. Узагальнення і систематизація знань.

-Чи розчиняється олійна фарба у гасі?

-Що треба зробити, щоб пензлик, після фарбування, не засихав?

VІІ. Підбиття підсумків заняття.

VІІІ. Домашнє завдання.

Опрацювати теоретичний матеріал заняття.

завантаження...
WordPress: 22.79MB | MySQL:26 | 0,362sec