МЕЛАМИНО-ФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ,
термореактивные олигомерные продукты поликонденсации мела-мина
с формальдегидом в присут. щелочных и кислотных катализаторов. Состав продуктов
зависит от условий синтеза (мольного соотношения формальдегида и меламина, т-ры,
рН среды).
При поликонденсации меламина
с формальдегидом происходит гидроксиметилирование меламина по аминогруппам и
конденсация образующихся при этом метилольных производных. Вследствие наличия
в меламине трех NH2-групп с ним может прореагировать до шести молекул
СН2О; при этом могут образоваться продукты с разл. степенью замещения
- от моно- до гексаметилолмеламина. Присоединение первых трех молекул СН2О
к меламину протекает с большей скоростью, чем последующих трех. Это связано
с большими различиями констант равновесия и констант скоростей гидроксиметилирования
меламина и его метилольных производных. Так, по мере замещения в меламине от
одного до шести атомов Н константы скорости гидроксиметилирования уменьшаются
почти в 10 раз, а константы равновесия-в 40 раз. Этим и обусловлено образование
смеси продуктов, различающихся содержанием метилольных групп в меламине. С увеличением
содержания формальдегида в реакц. среде возрастает кол-во продуктов с большей
степенью замещения, а также степень превращ. меламина. Так, при молярных соотношениях
в поликонденсации (40 °С, рН 9, 24 ч) СН2О и меламина, равных
1, 3, 5 и 7, степень превращ. меламина составляет 40, 80, 90 и 100%.
Им соответствуют след.
составы продуктов р-ции (в %): ок. 30 монометилолмеламина и 7 диметилолмеламина;
ок. 36 (моно-), 30 (ди-) и 10 (три-); ок. 27 (моно-), 36 (ди- и три-), 9 (тетра-)
и 2 (пента-). Гексаметилолмеламин обнаруживается в составе продуктов лишь при
соотношении СН2О: мела-мин > 10. При соотношении СН2О:меламин,
равном 30, возрастает кол-во тетра-, пента- и гексаметилолмеламинов до 32, 30
и 12% соотв., а содержание моно-, ди- и триме-тилолмеламинов уменьшается.
Конденсация метилольных
производных меламина завершается образованием термореактивных олигомеров разветвленной
структуры. Степень поликонденсации обычно не превышает 3. Ниже приведена структура
олигомера:
В пром-сти М.-ф. с. получают
по периодич. или непрерывной схеме. Товарный формалин (53-54 маc. ч. в расчете
на 100%-ный формальдегид) заливают в реактор, разбавляют водой до 30%-ной концентрации
и добавляют р-р щелочи до рН 7,8-8,5. Затем в реактор при работающей мешалке
загружают меламин (100 маc. ч.), и реакц. смесь нагревают до 80-95 °С. Поликонденсацию
ведут при этой т-ре до достижения "водного числа" смолы (кол-во
воды в мл, добавленное к реакц. р-ру до его помутнения), равного 6-15, после
чего р-р охлаждают и фильтруют. Смолу получают в виде водного 50%-ного р-ра.
С помощью сушки (термической в вакууме, а также распылением) получают порошкообразные
М.-ф. с.
Отверждаются М.-ф. с. при
нагр. в нейтральной и щелочной средах, при комнатной т-ре-в кислой среде, превращаясь
в нерастворимые и неплавкие сетчатые полимеры. Продукты отверждения обладают
высокой прочностью, дуго-, тепло-, водо-, износо- и светостойкостью, хорошей
окра-шиваемостью.
Для получения р-римых в
орг. р-рителях и водоразбавляе-мых смол, способных совмещаться с разл. пластификаторами
и др. олигомерами и полимерами, осуществляют модификацию М.-ф. с. спиртами (чаще
бутиловым), мочевиной, гуанаминами и др. (см., напр., Мочевино-формальдегид-ные смолы).
Применяют М.-ф. с. как
связующее в произ-ве амино-пластов (напр., пресспорошков, дугостойких прессматериа-лов,
декоративных бумажнослоистых пластиков, асбоплас-тиков, искусств. мрамора),
для пропитки бумаги, картона и тканей с целью придания им водостойкости, снижения
усадки и придания несминаемости. М.-ф. с., модифицированные спиртами,-основа
меламино-алкидных лаков (см. Алкидные смолы), а модифицированные Na-солью
n-аминобензолсуль-фокислоты - пластификаторы бетонов.
Лит.: Вирпша 3.,
Бжезиньский Я., Аминопласты, пер. с польск., М., 1973; Технология пластических
масс, под ред. В. В. Коршака, 2 изд., М., 1976; Сорокин М.Ф., Шодэ Л. Г., Кочнова
3. А., Химия и технология пленкообразующих веществ, М., 1981. В. К. Нинин.
|