FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 1 Polymery a plasty v praxi FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE RNDr. Ladislav Pospíšil, CSc. pospisil@polymer.cz pospisil@gascontrolplast.cz 29716@mail.muni.cz 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 2 ČASOVÝ PLÁN LEKCE datum téma 1 18.II Úvod do předmětu - Základy syntézy polymerů. Struktura a názvosloví polymerů 2 25.II Polyetylén a kopolymery etylénu 3 4.III Polypropylén a kopolymery propylénu 4 11.III Polyvinylchlorid, měkčené a neměkčené PVC 5 18.III ODPADLO PRO NEMOC 6 25.III Styrénové termoplasty 7 1.IV VOLNO PONDĚLÍ VELIKONOČNÍ (přednáška bude jen vložena elektronicky) Polyestery 8 8.IV Polyamidy 9 15.IV POLYESTERY & POLYESTEROVÉ PRYSKYŘICE 10 22.IV Fenolformaldehydové pryskyřice 11 29.IV EPOXIDY 12 6.V. PŘEDNÁŠKA NEBUDE – Polyuretany POŠLU 13 13.V. Silikony 14 20. V. Exkurze na POLYMER INSITUTE BRNO nebo přednáška Degradace polymerů – základní informace 22. 4. 2013 Konečně BAKELIT! 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 3 •Rok 1872 – A. BAYER popsal reakci mezi fenoly a formaldehydem v kyselém prostředí •Rok 1909 – L. H. BEAKKELAND reakce mezi fenoly a formaldehydem za vzniku pryskyřic (novolaky a resoly) a jejich zpracování •Rok 1910 – J. W. AYLSWORTH použití hexamethylentetraminu na vytvrzování novolaků • • • FENOPLASTY – hlavní oblasti použití 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 4 •Lisovací hmoty •Lamináty •Lepidla •Pojiva •Tmely • 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 5 Lepidla a tmely kniha 880.jpg 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 6 Fenoplasty kniha 879.jpg FENOPLASTY – hlavní oblasti použití 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 7 spotřeba fenolických pryskyřic podle použití 887.jpg FENOPLASTY – trochu chemie 1 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 8 •Základní rozdělení •Novolaky – POLYKONDENZAČNÍ REAKCE •Rezoly – POLYKONDENZAČNÍ REAKCE •NOVOLAKY •Kyselá katalýza •Přebytek fenolu •K vytvrzení je potřeba další složka •REZOLY •Alkalická katalýza •Přebytek formaldehydu •K vytvrzení NENÍ potřeba další složka • FENOPLASTY – trochu chemie 2 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 9 REAKCE METYLOLU S FENOLEM 883.jpg VZNIK METYLOLFENOLU 2884.jpg VYTVRZOVÁNÍ REZOLŮ 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 10 VYTVRZOVÁNÍ REZOLŮ 885.jpg VYTVRZENÝ REZOL 886.jpg VYTVRZOVÁNÍ (SÍŤOVÁNÍ) běží pře methylolové skupiny –CH2OH SUROVINY A PRODUKTY Z HLEDISKA BEZPEČNOSTI PRÁCE •Fenol i formaldehyd (od určité koncentrace) jsou hořlaviny •Fenol i formaldehyd jsou látky zdraví škodlivé •Maximální přípustné koncentrace v pracovním prostředí (nárazová, průměrná) je dána vyhláškou MZ ČR •Hrozí vznik dlouhodobých alergií 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 11 SUROVINY A PRODUKTY Z HLEDISKA BEZPEČNOSTI PRÁCE 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 12 •U výrobků je nebezpečí zbytkových koncentrací fenolu (ů) i formaldehydu •Důležité je to hlavně u aplikací výrobků v interiéru (nábytek, nádobí, domy z dřevotřískových desek atd.) •Degradací za tepla, např. při práci s úhlovou bruskou („Flexka“) cítíte obě složky POUŽITÍ REZOLŮ •LITÉ PRYSKYŘICE •LEPIDLA NA DŘEVO •LEPIDLA NA KOVY •POJIVA PRO SLÉVÁRENSTVÍ •POJIVA PRO BRZDNÉ PROSTŘEDKY •POJIVA PRO BRUSNÉ PROSTŘEDKY •LAKAŘSKÉ PRYSKYŘICE • • • • 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 13 LITÉ PRYSKYŘICE 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 14 •Vytvrzování teplem •Obsahují vodu odštěpenou reakcí methylolových skupin, což má vliv na zákal výrobků •Zákal lze odstranit přidáním derivátů kyseliny octové •Lze dobře barvit a plnit •Dnes hlavně galanterní zboží • POJIVA PRO BRUSNÉ PROSTŘEDKY 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 15 Složení hmoty na brusný kotouč 888.jpg Rezoly musejí obsahovat minimální koncentraci volného fenolu. Toto má totiž vliv jak na hygienu pracovního prostřední při výrobě a pak i práci s brusným kotoučem, tak na jeho životnost (více volného fenolu > kratší životnost. My jsme tomu říkali „BEZFENOLOVÝ REZOL“ POJIVA PRO brzdné prostředky 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 16 Dnes se místo osinku (azbest) používá čedič. Podobně vypadá i receptura na spojkové obložení. Do spojek pro tanky jsme přidávali KEŠU OLEJ, destilovaný ze slupek Kešu ořechů! Složení hmoty na brzdné destičky889.jpg Fenolická lepidla na dřevo •Rezol s velkou koncetrací methylolových skupin > rozpustnost ve vodě •Použití k výrobě překližek a vrstveného dřeva •Vytvrzení teplem za alkalické katalýzy (NaOH, KOH) 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 17 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 18 struktury novolaků 890.jpg NOVOLAKY POMĚR FENOL:FORMALDEHYD = 1:1 KYSELÁ KATALÝZA Přítomnost kationtů Mg+2, Mn+2, Zn+2 zvyšuje počet ortho vazeb NOVOLAKY •Nelze vytvrdit teplem ani kyselinami •Vytvrzování HEXAMETHYLENTERAMINem •Dává se cca. 15 % hmot. HEXAMETHYLENTERAMINu na 100 % novolaku • 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 19 Fenolické lisovací hmoty 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 20 •Novolak •HEXAMETHYLENTERAMIN •Plniva – hlavně dřevitá moučka •Barviva a pigmenty •Vláknité výztuže, hlavně bavlna •Homogenizace na kalandru nebo v kontinuálních strojích •Mletí nebo tabletování Příklad složení lisovací hmoty 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 21 Složení lisovací hmoty z novolaku 891.jpg Schéma linky na výrobu lisovací hmoty 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 22 Výroba lisovací hmoty z novolaku 892.jpg Kalandr 22. 4. 2013 FENOLFORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE 8 2013 23 kalandr893.jpg