Obtención de una resina fenólica





INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA
ZACATENCO

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA


PRACTICA No. “OBTENCIÓN DE UNA RESINA FENÓLICA”
Grupo: 1CM14

Realizado por:

Ramírez Nicolás Dante.

Equipo: 2

Ávila Torres Sebastián.
Ramírez Callejas Daniel.
Salas Casas Luis Daniel.
OBJETIVO:
El alumno conocerá y obtendrá dostipos de polímeros.
CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Resinas Fenólicas
La resina fenol-formaldehído es una resina sintética termoestable, obtenida como producto de la reacción de los fenoles con el formaldehído. A veces, los precursores son otros aldehídos u otro fenol. Las resinas fenólicas se utilizan principalmente en la producción de tableros de circuitos. Ellos son más conocidos sin embargo, parala producción de productos moldeados como bolas de billar, encimeras de laboratorio, revestimientos y adhesivos. Un ejemplo bien conocido es la Baquelita, el más antiguo material industrial de polímeros sintéticos.
Formación y estructura
El fenol es reactivo frente a formaldehído en el sitio de "orto" y "para" (sitios 2, 4 y 6) que permite hasta 3 unidades de formaldehído para insertarse en elanillo. La reacción inicial en todos los casos implica la formación de una fenol hidroximetilo :
HOC6H5 + CH2O → HOC6H4CH2OH
El grupo hidroximetilo es capaz de reaccionar con cualquier otro sitio orto o para libre, o con otro grupo hidroximetilo. La primera reacción da un puente de metileno, y el segundo forma un puente éter:
HOC6H4CH2OH + HOC6H5 → (HOC6H4)2CH2 + H2O
El difenol (HOC6H4)2CH2 (aveces llamado un "dímero") es llamado bisfenol F, el cual es un monómero importante en la producción de resinas epoxi. El bisfenol-F se puede vincular aún más generando tri- y tetra- y superiores oligómeros de fenol.
2 HOC6H4CH2OH → (HOC6H4CH2)2O + H2O
Novolac
El novolac (originalmente Novolak, nombre dado por Leo Baekland), es una resina de fenol-formaldehído hecha donde la proporción molar deformaldehído a fenol es menor a uno. La polimerización se llevó a cabo con ácido-catálisis. Las unidades de fenol se vinculan principalmente por grupos metileno. Los novolacs se utilizan comúnmente como fotosensibles. Véase también la fotolitografía. Los pesos moleculares son miles de veces más bajos, que corresponde a alrededor de 10 a 20 unidades de fenol.
Hexametilentetramina o "hexamina" esun endurecedor que se agrega al entrecruzamiento novolac. A ≥ 180 ° C, las formas de hexamina se entrecruzan para formar puentes de metileno y dimetileno amino.

Resoles
Las resinas de fenol-formaldehído base-catalizadas se hacen con una proporción de formaldehído a fenol de más de uno (generalmente alrededor de 1,5). Estas resinas se llaman resoles. El Fenol, formaldehído, agua y catalizadorse mezclan en la cantidad deseada, dependiendo de la resina que se forme, y se calienta. La primera parte de la reacción, a 70 ° C, constituye un espesor de color marrón rojizo de material pegajoso, que es rico en grupos éter hidroximetilo y bencílico.
La velocidad de la reacción base-catalizada inicialmente aumenta con el pH, y alcanza un máximo alrededor de pH = 10. La especie reactiva es elanión fenóxido (C6H5O-) formado por desprotonación del fenol. La carga negativa está deslocalizada sobre el anillo aromático, la activación de los sitios 2, 4 y 6, que a su vez reaccionan con el formaldehído.
Siendo termoestables, los fenoles hidroximetílicos se entrecruzan al calentarlos intensamente a unos 120 ° C para formar puentes de metileno y éter metílico. A este punto la resina es una red detres dimensiones, que es típico de resinas fenólicas polimerizadas. El alto entrecruzamiento da este tipo de resina fenólica que posee dureza, buena estabilidad térmica, química e impermeabilidad.
Entrecruzamiento y la proporción fenol / formaldehído
Cuando la proporción molar de formaldehído:fenol alcanza uno (Fo: Fe = 1), en teoría todos los fenoles están enlazados entre sí mediante...