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Resine artificiali e gommalacca artificiale. Ricette e consigli semplici

Elenco / Tecnologia di fabbrica a casa: ricette semplici

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Vari naturali resine sono ampiamente utilizzati nell'industria della lacca. Poiché la fonte della loro produzione diminuisce gradualmente, diventano prodotti tecnicamente inaccessibili. Questa circostanza è stata la ragione dell'emergere di un nuovo ramo nell'industria chimica, vale a dire la produzione di resine sintetiche.

La produzione di quest'ultimo include l'ottenimento gommalacca artificiale o novolak, come vengono anche chiamati. La preparazione di questi prodotti si basa principalmente sulla condensazione del fenolo e dei suoi derivati ​​con formaldeide o altre aldeidi.

Prodotti di reazione del fenolo con la formaldeide

È noto da tempo che l'interazione (condensazione) della formaldeide con i fenoli produce vari composti resinosi. Queste resine, a seconda delle condizioni di reazione, del rapporto quantitativo dei prodotti presi, nonché della composizione della sostanza condensante (catalizzatore), hanno proprietà fisiche e chimiche diverse. Alcuni di essi sono fusibili e si dissolvono facilmente in alcool, acetone, soluzione acquosa di idrossido di sodio, ecc., e sono usati come novolac o gommalacca artificiale. Altri sono insolubili, infusibili e servono come materiale ornamentale per vari scopi (bachelite, resinite, ecc.).

Materie prime principali

Il fenolo, o acido fenico, presente nel catrame di carbone, è un olio marrone con un odore molto pungente. Il fenolo puro è una massa cristallina con un punto di fusione di 45,5 °C e un punto di ebollizione di 182,9 °C. Resina artificiale

Il cresolo - metilfenoli C6H4CH3OH - si trova nel carbone e nel catrame di lignite. Esistono tre forme isomeriche di cresoli: ortocresolo, paracresolo e metacresolo.

L'ortocresolo forma cristalli incolori e ha un odore fenolico. Punto di fusione - 31 °C; punto di ebollizione - 188 °C.

La formaldeide è un gas incolore, caustico, solubile in acqua che si forma durante l'ossidazione del metanolo. Si trova in commercio sotto forma di formalina, che è una soluzione di formaldeide in acqua e ne contiene solitamente il 40%. Recenti studi hanno dimostrato che al posto del fenolo e dei cresoli si possono assumere anche derivati ​​di queste sostanze. Invece di formaldeide - altre aldeidi e chetoni.

Agenti condensanti o catalizzatori

Gli agenti di condensazione agiscono come catalizzatori, ad es. prendere solo una parte temporanea nella reazione. Al termine della reazione, queste sostanze vengono talvolta rimosse dal prodotto risultante. Distinguere tra catalizzatori acidi e basici. Gli agenti acidi includono acidi, sali acidi e in generale qualsiasi sale che può produrre una reazione acida quando idrolizzato. Il cloruro di ammonio (ammoniaca) si riferisce ai catalizzatori acidi, poiché l'acido cloridrico viene rilasciato quando la formaldeide agisce su di esso.

Gli agenti alcalini includono alcali e sali alcali-reattivi, nonché sali che, per idrolisi, si dividono in un acido debole e una base forte. Secondo la ricerca di Bakeland, i catalizzatori acidi favoriscono la formazione di gommalacca, mentre gli alcali danno la preferenza a resine di tipo bachelite.

Il processo per ottenere la gommalacca

Per ottenere la resina di gommalacca prendi:

• Fenolo 50 ore;
• Formaldeide dal 40 al 60 wt. ore;
• Acido cloridrico da 1 a 5 wt. h.

Tutti i componenti sono posti in un contenitore di dimensioni adeguate. Con una quantità sufficiente di sostanze condensanti, la reazione può iniziare a temperatura normale e la miscela liquida viene separata in due strati: uno acquoso, costituito da acqua separata e sostanze idrosolubili, e uno strato oleoso contenente i prodotti di condensazione iniziali. In pratica, per velocizzare la reazione, la miscela viene leggermente riscaldata.

Per evitare la perdita dei costituenti volatili della miscela, il riscaldamento viene effettuato in un recipiente chiuso dotato di un raffreddatore arretrato, cioè i vapori, risalendo il tubo, vengono raffreddati dall'acqua e, condensandosi in un liquido, scorrono nuovamente nella caldaia di reazione.

Man mano che l'olio si riscalda, la viscosità dello strato oleoso aumenta. Il riscaldamento viene interrotto quando si raggiunge una consistenza densa. La massa oleosa può essere separata dallo strato acquoso, oppure il tutto può essere sottoposto ad evaporazione fino a quando la massa è solida alla temperatura ordinaria, e quindi si fa a meno della separazione degli strati. La massa così ottenuta è incolore o di colore giallo, fonde, punge facilmente ed è solubile in soluzione di alcool, acetone, fenolo e idrossido di sodio.

metodo di produzione

Secondo questo metodo, la gommalacca artificiale viene preparata come segue:

Mescolare 10 wt. ore di ortocresolo, 7 wt. inclusa formalina commerciale (contiene il 40% di formaldeide), 10 wt. ore di acqua e aggiungere 0,4 wt. compreso acido cloridrico forte. La miscela risultante viene riscaldata per diverse ore con costante agitazione. Il prodotto resinoso ottenuto viene separato dalla parte acquosa e lavato con acqua calda o azione prolungata di vapore.

La resina così ottenuta è di colore dal giallo al bruno chiaro, facilmente solubile in alcool metilico, acetone, solfuro di carbonio, etere, cloroformio, ecc.; solubile in alcali diluiti, più difficile da sciogliere in benzene e terpineolo; insolubile in trementina, acidi grassi e oli. Le vernici preparate su gommalacca artificiale danno una superficie ad asciugatura rapida e molto lucida.

Il seguente metodo mira all'ottenimento di prodotti di condensazione del fenolo o dei suoi omologhi con le aldeidi e all'utilizzo di questi prodotti per la fabbricazione di vernici.

Quando i cresoli vengono condensati con formaldeide in presenza di alcali, si ottengono prodotti solubili solo in alcool e quindi non miscelabili, ad esempio, con resine insolubili in alcool. Le loro soluzioni alcoliche possono fungere da vernici per rivestire metalli quando riscaldate, ma non sono adatte per rivestire oggetti elastici, come fibre, ferro sottile, tela cerata, cartone, ecc. Se la condensa viene eseguita in presenza di sale di piombo acetico, allora si ottiene un prodotto solubile in alcool e benzene, miscibile con le comuni resine, che a caldo dà rivestimenti duri ed elastici.

Esempio:

• Acido cresolico 100 wt. ore;
• Formalina 40% 130 wt. ore;
• Sale di piombo acetico 15 wt. h.

Tutto viene riscaldato a ebollizione in un recipiente con frigorifero; dopo che arriva il momento della condensazione (massa densa e indurente), il riscaldamento viene interrotto, la vernice viene separata dallo strato acquoso e fatta bollire fino alla densità desiderata.

Autore: Korolev V.A.

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