Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerkémia Polikondenzáció.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerkémia Polikondenzáció."— Előadás másolata:

1 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerkémia Polikondenzáció

2 dr. Molnárné Hamvas Lívia Előző témakör Természetes és mesterséges makromolekulák átalakítása – cellulóz, PVAc

3 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polikondenzációs termékek Kötő és ragasztó anyagok  aminoplasztok (UF, MF, UMF)  fenoplasztok (PF, RF)  poliamidok (PA)  szilikonok (SI) Felületkezelő anyagok  poliészterek (alkidgyanták)  poliamidok (PA)  polikarbonátok (PC)

4 dr. Molnárné Hamvas Lívia Karbamid-formaldehid gyanta (UF) egyensúlyi folyamat a ragasztó: oligomereket tartalmazó „féltermék”  egyensúlyi folyamat révén kiindulási anyagok és termékek szabad formaldehid: a gyantában reagálatlanul maradt formaldehid mennyisége

5 dr. Molnárné Hamvas Lívia Karbamid-formaldehid térhálósodása metilénhidas kapcsolódás formaldehid kilépéssel lehasadó formaldehid a gyanta térhálósodási folyamatában keletkezik kémhatás és hőmérséklet, adalékanyagok befolyásolják

6 dr. Molnárné Hamvas Lívia Karbamid-formaldehid térhálósodása metilol-csoportok hidrolízise, formaldehid keletkezése utólagosan felszabaduló formaldehid a késztermékből távozik formaldehid megkötő anyagok adagolásával és a termék nedvességtartalmának csökkentésével visszaszorítható

7 dr. Molnárné Hamvas Lívia Melamin-formaldehid gyanta (MF)

8 dr. Molnárné Hamvas Lívia Melamin-karbamid-formaldehid (UMF) Különböző karbamid: melamin arány beállítása lehetővé teszi, hogy  kevésbé költséges, kedvező tulajdonságú gyantát állítsanak elő  érvényesüljön a melamin-formaldehidre jellemző térhálósság – utólagos HCHO felszabadulás alacsony

9 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polikondenzációs termékek Kötő és ragasztó anyagok  aminoplasztok (UF, MF, UMF)  fenoplasztok (PF, RF)  poliamidok (PA)  szilikonok (SI) Felületkezelő anyagok  poliészterek (alkidgyanták)  poliamidok (PA)  polikarbonátok (PC)

10 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenoplasztok

11 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenoplasztok Reaktánsok  formaldehid vizes oldata  fenol és fenolhomológ vegyületek fenol rezorcinkvercetin

12 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenol-formaldehid gyanta (PF) Savas közegben a fenol kétfunkciós, lúgos közegben trifunkciós monomerként viselkedik: metilol-fenol (fenolalkohol) keletkezik  a benzolgyűrű elektroneloszlása miatt orto és para helyzetekben nukleofil centrumként viselkedik; a formaldehid hatékony elektrofil szubsztituens

13 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenol-formaldehid gyanta (PF) Savas közegben (pH = 4-7) metiléncsoportokkal kapcsolódó monomerek – novolak-gyanta  mólarány - fenol:formaldehid = 1:0,5-0,8  fonalszerű molekulák ( g/mol)

14 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenol-formaldehid gyanta (PF) Novolak-gyanta  szerves oldószerekben oldható  hőre lágyuló  felületkezelésre közvetlenül felhasználható

15 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenol-formaldehid gyanta (PF) Lúgos közegben (pH = 7-13) éterhidas kapcsolódás – rezol-gyanta –, sok metilol-csoport  mólarány - fenol:formaldehid = 1:1,5-2  térhálós szerkezet kialakulása – a reakció túlszaladhat, a folyamat tárolás közben is  lúgban oldott állapotban

16 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenol-formaldehid gyanta (PF) Rezol-gyanta – két-, három metilol-fenol kapcsolódik

17 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenol-formaldehid gyanta (PF) Keményedési folyamatok sebessége pH- és hőmérséklet-függő  hidegen (szobahőmérséklet) – erősen savas közegben  melegen ( °C) – pH ~ 7-8 – p-toluol-szulfonsav vagy kénsav adagolás  forrón ( °C) – lúgos közeg, NaOH adagolás A megkötött ragasztó nagyon merev, kitűnő vízállóságú

18 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenol-formaldehid gyanta (PF) rezol-gyanta

19 dr. Molnárné Hamvas Lívia Rezorcin-formaldehid gyanta (RF) A rezorcinban a 2, 4, 6 helyzetű H-ek nagy reaktivitásúak metilénhidas láncmolekula – novolak jön létre  formaldehid adagolással térhálósítható, magasabb hőmérsékleten és pH ~ 6-7 kémhatásnál  a reakciósebesség csökkentésére alkoholokat

20 dr. Molnárné Hamvas Lívia Fenoplasztok (PF, RF, PRF) Termelés 2004: tonna Felhasználás  faanyag-kötőanyag  formázó-komponens  rétegelt lemezek  szigetelőanyag Káros anyag kibocsátás

21 dr. Molnárné Hamvas Lívia sugi Douglas fir metanol etanol metanol etanol

22 dr. Molnárné Hamvas Lívia sugi Douglas fir metanol etanol

23 dr. Molnárné Hamvas Lívia

24 Polikondenzációs termékek Kötő és ragasztó anyagok  aminoplasztok (UF, MF, UMF)  fenoplasztok (PF)  poliamidok (PA, DAB)  szilikonok (SI) Felületkezelő anyagok  poliészterek (alkidgyanták)  polikarbonátok (PC)

25 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliamidok (PA) Szintetikus szálak, ömledékragasztók A polimer lánc – heteroatomot tartalmaz Megnevezés: szénatomok száma alapján nylon, perlon, kevlar PA 66

26 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliamidok (PA) Előállításuk:  homo-polikondenzációval: amino-karbonsavból (pl. PA 11)  -amino-undekánsav – H 2 N-(CH 2 ) 10 -COOH  hetero-polikondenzációval: diamin + dikarbonsav reakció (pl. PA 66; PA 610)  polimerizációval: laktámokból (pl. PA 6 - Perlon - –  -kaprolaktámból)

27 dr. Molnárné Hamvas Lívia polikondenzációvalpolimerizációval

28 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliamidok (DAB) Reaktánsok – dimer acid based adipinsav hexametilén-diamin PA 66 PA 610 hexametilén-diamin szebacinsav

29 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliamidok (DAB) Reaktánsok – dimer acid based Kevlar tereftálsavklorid p-feniléndiamin

30 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliamidok (DAB) Polikondenzációs reakció – egyensúlyi folyamat  monomerek ekvimoláris arányát biztosítva  magas hőmérsékleten, ömledékben, nitrogén- atmoszférában  a keletkező víz folyamatos eltávolításával Szerkezeti módosítás - szabályosság csökkentése  dimer zsírsavak – nagyon hosszú szénlánc az amid csoportok között

31 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliamidok (DAB) Moláris tömeg: g/mol Szabályos felépítettség  kristályossági hajlam - szálképzés Hidrogénkötések  nagy gyakorisága bomlékonyságot okoz  a szálak szilárdsága nagy  ha nő a CH 2 csoportok száma, csökken az op. Keverékek - olvadási hőmérséklet csökkentő hatás

32 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliamidok (DAB)

33 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polikondenzációs termékek Kötő és ragasztó anyagok  aminoplasztok (UF, MF, UMF)  fenoplasztok (PF)  poliamidok (PA)  szilikonok (SI) - polisziloxánok Felületkezelő anyagok  poliészterek (alkidgyanták)  polikarbonátok (PC)

34 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polisziloxánok (SI) Monomer: bi- vagy trifunkciós alkil- vagy aril-klórszilán  hidrolízissel szilánol keletkezik  és polikondenzációval amorf szilikon poliaddícióval

35 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polisziloxánok (SI) Monomer: bi- vagy trifunkciós alkil- vagy aril-klórszilán  hidrolízissel szilánol keletkezik  és polikondenzációval amorf szilikon Termék: kis moláris tömegű, de széles eloszlás (szilikonolaj)  a molekulák hajlékonyabbak, mint a szénláncúak  a köztük ható másodlagos kémiai kölcsönhatások gyengébbek

36 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polisziloxánok (SI) Szilikonolaj: folyékony, M ~ g/mol – hidrofobizálás  szilikonolaj + szilikagél = szilikonzsír Szilikonkaucsuk: láncmolekula, gumiszerű, M ~ g/mol – tömítőanyag  térhálósítás: funkciós csoportok bevitele Szilikongyanta: térhálós szerkezetű

37 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polisziloxánok (SI) Tömítőanyagként: módosított szilikon-gyanta termelés

38 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polisziloxánok (SI) Ragasztóként: dimetil-polisziloxán (kaucsuk és olaj) Lakkipari célra: szilikon-gyanta más gyantákkal kombinálva termelés

39 dr. Molnárné Hamvas Lívia Polikondenzációs termékek Kötő és ragasztó anyagok  aminoplasztok (UF, MF, UMF)  fenoplasztok (PF)  poliamidok (PA)  szilikonok (SI) - polisziloxánok Felületkezelő anyagok  poliészterek (PLA, PET, alkyd)  polikarbonátok (PC)

40 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek az észterkötések a molekula főláncában vannak  lineáris poliészterek  telítetlen poliészterek  alkidgyanták

41 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek Lineáris poliészterek  kétértékű alkoholok és dikarbonsavak kondenzációs reakciója termékeként borostyánkősav glikol

42 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek alkohol komponens karbonsav komponensek glikol borostyánkősav adipinsav szebacinsav Alifás lineáris poliészterek: lágy, hajlékony láncú, M ~ g/mol  PVC lágyítóként alkalmazzák, nem illékonyak

43 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek Alifás lineáris poliészterek  Politejsav (PLA) - tejsavból termikus vagy mikrohullámú polikondenzációval  közszükségleti cikkek és gyógyászati eszközök előállítása  biológiailag lebontható

44 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek Politejsav (PLA)  M ~ g/mol; gyűrűzáródás is végbemehet a polikondenzációs reakciót befolyásoló tényezők:  kiindulási anyag: D,L 80%-os vagy L 90%-os vizes oldat  hőmérséklet: °C (felette káros mellékfolyamatok)  nyomás: vákuum segíti a víz eltávolítását  inert atmoszféra: nitrogén (elszineződést gátolja)  katalizátor: fémsók  mikrohullámú gerjesztés: reakcióidőt csökkenti

45 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek Lineáris poliészterek  poli(etilén-tereftalát) (PET) – glikol + tereftálsav  magas op.; kristályosodó; szálképző  jó vegyszerállóság

46 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek maleinsav térhálósodás a telítetlen kötések utólagos polimerizációs reakciójával Telítetlen poliészterek: a láncban az észter-csoportok mellett kettős kötések  telítetlen dikarbonsavak és diolok kondenzációs reakciója

47 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek - alkidgyanták alkohol komponensek glikolglicerin pentaeritrin karbonsav komponensek ftálsav ftálsavanhidrid

48 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek Gliptál gyanták – glicerin + ftálsav (glyphtal)

49 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek Módosított alkidgyanták – glicerin + ftálsav + zsírsav

50 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek Módosított alkidgyanták – glicerin + ftálsav + zsírsav sztearinsav olajsav linolsav linolénsav csoportok: zsíros, félzsíros és sovány alkidok (70 …60; 50 … 40; 35 …15 % zsírsav)

51 dr. Molnárné Hamvas Lívia Poliészterek Módosított alkidgyanták  polialkohol – teljes vagy részbeni helyettesítése (epoxialkid)  dikarbonsav – teljes vagy részbeni helyettesítése (maleinátgyanta)  zsírsav kettőskötésein keresztül történő módosítás (vinilalkid, sztirolalkid) Felhasználás  lakkipar (kevésbé ragasztó és hézagtömítő anyag) Kötés  száradás – fizikai és kémiai folyamatok (polimerizáció)


Letölteni ppt "Dr. Molnárné Hamvas Lívia Polimerkémia Polikondenzáció."

Hasonló előadás


Google Hirdetések