Пример 2. Чем отличаются процессы поликонденсации фенола и формальдегида, протекающие при участии кислоты и щелочи?

Чем отличаются процессы поликонденсации фенола и формальдегида, протекающие при участии кислоты и щелочи? Укажите, где в основном применяются фенолформальдегидные смолы.

Решение.

Реакция поликонденсации – это процесс образования полимера из мономеров, содержащих две или несколько функциональных групп, сопровождающийся выделением низкомолекулярных веществ (воды, хлороводородной кислоты, аммиака, спирта и др.). Фенолформальдегидные смолы получаются при конденсации фенола (С₂Н₅ОН) и формальдегида (СН₂=О) в присутствии в качестве катализаторов кислот и щелочей. При соотношении фенола и формальдегида 7:6 в присутствии кислого катализатора (HCl, H₂SO₄ и др.) образуется линейный полимер – новолачная фенолформальдегидная термореактивная смола. При нагревании новолачная смола размягчается, при охлаждении снова затвердевает. Новолаки используют для производства лаков и прессовочных порошков.

Присоединяясь к фенолу, формальдегид вначале бразует метилолпроизводнын (фенолоспирты):

фенолоспирты

Затем следует поликонденсация фенолоспиртов с образованием линейного полимера новолака и выделением воды:

Если в качестве катализатора использовать щелочи (NaOH, NH₄OH и др.), получают разветвленные полимеры – резолы:

Или пространственные полимеры – резиты:

Реакция ведется при низкой температуре, так как при нагревании происходит пространственное сшивание полимера и смола переходит в необратимо нерастворимое состояние. Такие смолы называются термопластичными. Резолы находят применение в производстве пластмасс с наполнителями (фенопласты). Из них формуют различные изделия, а также используют для изготовления слоистых пластиков, пропитывая резолом ткани (текстолит) или бумагу (гетинакс). Фенолформальдегидные смолы обладают высокой химической и механической стойкостью. Поэтому они используются для производства некоторых деталей автомашин, электрооборудования, телефонной и телевизионной аппаратуры.