21. Поликондензация. Поликондензационни материали

Поликондензацията е химичен процес, който наред с полимеризцията се използва за синтез на полимери. Участващите в реакцията мономери съдържат различни функционални групи OH, -NH₂, > CO, -CHO, -COOH и др., способни да реагират с функционалните групи на същите или на други мономери. Навързването на отделните мономерни звена се осъществява за сметка на отделянето на странични нискомолекулни продукти вода, амоняк, хлороводород и др. Елементният и стехиометричният състав на полимера не съответства на този на мономерите. Молекулната маса на полимера на е кратна на молекулната маса на мономерите. Процесът е обратим, равновесен и може да се прекрати във всеки стадий. Полученият полимер не е чист. Получават се предимно полимери с ниска молекулна маса смоли (олигомери). Структурата на макромолекулите може да бъде линейна или разклонена, лесно преминаваща в пространствено-омрежена.

Поликондензацията е химичен процес на получаване на полимери при въздействието на еднакви или различни мономери, съдържащи функционални групи, който се съпровожда с отделянето на странични нискомолекулни продукти (вода, хлороводород и др.).

Особено активни при поликондензацията са алдехидните групи (-CHO) и функционалните групи, съдържащи азот (-NH₂).

Реакцията поликондензация може да се изрази най-общо с уравнението, изразяващо получаването на полиамидна смола:

H₂N.(CH₂)_m.NH[H + HO].OC.(CH₂)_n.COOH Ј

H₂N.(CH₂)_m.NH.OC.(CH₂)_n.COOH + H₂O

Това е една равновесна реакция. Необходимо е осигуряване на еквивалентност в съотношението на функционалните групи.

Поликондензационните материали в процеса на преработка придобиват термореактивни свойства, обуславяни от пространствения строеж на молекулата им. Важни полимери: фенолформалдехидните, анилин-, карбамид-, тиокарбамид- и меламиналдехидните, полиестерните, епоксидните, полиуретоновите и др. олигомери.

ФЕНОЛФОРМАЛДЕХИДНИ ОЛИГОМЕРИ: Получени при поликондензацията на фенол С₆Н₅ОН, крезол СН₃С₆Н₄ОН или ксиленол (СН₃)₂.С₆Н₃ОН с алдехиди: формалдехид Н.СНО, ацеталдехид СН₃СНО, фурфурол С₄Н₃.СНО и др. Могат да се получат фенолформалдехидни смоли с термопластични или термореактивни свойства. Когато реакцията протича при излишък на фенол и в присъствие на кисел катализатор (солна, сярна, оксалова и др. киселини) се получава продукт с линейна структура на молекулата, известен като новолак. Той има малка молекулна маса. Процесът на получаване на фенолформалдехидни олигомери е:

Новолакът има термопластични свойства, но може да се приведе в неразтворимо и нетопимо състояние, ако съм него се прибави допълнително количество формалдехид, алкален катализатор и се сгрява по-продължително време. При изполяването на алкални катализатори и излишък на алдехид се получават резолни смоли. В началния стадий на поликондензация се поличават олигомери с линейни макромолекули (резоли или състояние А на смолата) топими при сгряване и разтворими в органични разтворители. При допълнително сгряване смолата преминава последователно в състояние Б (резитол) и С (резит). В състояние С материалът е нетопим и неразтворим