Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 10. 8 mars 1947 - Det kemiska förloppet vid bakelitkondensationen, av Bengt Oom
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
242
TEKNISK TIDSKRIFT
en. Det är som nämnts vid detta stadium av
bakelitens kondensering, som kondensations- och
kinonmetidteorierna skiljer sig åt.
Vid diskussion av härdningsförloppet måste man
först och främst ihågkomma, att endast resolerna
är direkt härdbara. De innehåller fria
metylol-grupper i tillräcklig mängd för att direkt kunna
kondensera till tredimensionella makromolekyler.
Novolakerna innehåller däremot inga fria
mety-lolgrupper, och antalet förbindningar mellan
fenolmolekylerna är otillräckligt för att ge ett
tredimensionellt gitter. För att få härdbara hartser
av novolaker måste man tillsätta mer
formaldehyd vilket sker i form av
hexametylentetra-min. Tillsatsen av hexametylentetramin innebär
samtidigt tillförande av basisk katalysator (NH3),
varför således härdningsförloppet därefter blir
üimligen enahanda för novolaker och resoler och
dessa kan behandlas samtidigt.
Härdningen antas av kondensations- resp.
kinon-metidteorin ske sålunda2,3> *•6> 8.
Enligt kondensationsteorin är
härdningsförloppet likartat med förloppet enligt ovan och utgör
endast en fortsättning av detta, tills ett
fullständigt tredimensionellt gitter erhållits. Tack vare
den höga temperaturen (ca 160°C i praktiken)
kondenserar metylolgrupperna hastigt, trots att
alkalisk katalysator är närvarande.
Förutom de båda reaktionerna enligt ovan sker
emellertid även följande omsättning
OH OH
CH2 • O • CH2 -/x
\/ \/
OH OH
+ch2o
ch2
Eterbryggorna faller således sönder under
avspaltande av en mol formaldehyd per brygga, och
det bildas i stället metylenbryggor. Denna
reaktion sker vid temperaturer mellan 130°C och
200°C4. Fri formaldehyd erhålles även därigenom
att metylolgrupper åter avspaltas vid dessa höga
temperaturer.
På grund av avspaltningen av formaldehyd
under härdningen är det nödvändigt att använda
basiska katalysatorer, trots att dessa, som nämnts,
hämmar metylolgruppernas vidarereagerande. De
basiska katalysatorerna medför nämligen, enligt
vad som sagts, att den avspaltade formaldehyden
åter kan reagera och bilda nya metylolföreningar.
Utan tillsats av basiska katalysatorer skulle
således härdningen gå mycket dåligt, då de
frigjorda formaldehydmolekylerna skulle ha svårt
att åter bilda metylolföreningar.
Uthärdad bakelit har alltså enligt
kondensationsteorin strukturen av ett tredimensionellt
nätverk, där fenolmolekylerna är sammanbundna
medelst metylen- och eterbryggor. Detta kan
schematiskt åskådliggöras sålunda
oh
OH
OH /\ | | ’
-/x-CH2-xJ-CH2-0-CH2-^\rCH2-//\-
v
I
ch2
oh
CH2
/\ oh
oh \/
I
ch2
y
OH
ch2
I
0
1
ch2
I
ch 2
oh
Det är nämligen troligt, att icke alla eterbryggor
hunnit sönderfalla till metylenbryggor, innan
bakeliten i praktiken ansetts vara uthärdad.
Som bevis för att uthärdad bakelit verkligen har
en struktur i stil med vad kondensationsteorin
antar, kan man anföra de resultat, som erhållits
vid absorptionsanalys5. Absorptionskurvorna
visar, att i bakelit föreligger strukturen
OH
I
C6H3
chs
m
varur alltså framgår, att alla teorier, som bygger
på att de fenoliska hydroxylgrupperna är på
något sätt förändrade eller kopplade, är felaktiga.
Kinonmetidteorin skiljer sig egentligen från
kondensationsteorin endast på ett sätt. Den antar
nämligen, att eterbryggornas sönderfall även kan
ske sålunda4-6,8.
O
OH OH
A-CH2-0-CH2-A ->2/X=CH2 + H2O
Denna reaktion sker dock först vid 160—220°G4.
De vid sönderfallet erhållna
o-kinonmetidmole-kvlerna bildar omedelbart di- och trimerer, vilka
vid temperaturer över 190°G reagerar vidare
under hydrerings- och dehydreringsreaktioner,
varvid fenoliska produkter bildas4. Detta innebär
således, att kinonmetiderna (metylenkinonerna)
icke är slutprodukt utan endast en mellanprodukt
vid bakelithärdningen vid dessa temperaturer.
Reaktionerna kan åskådliggöras sålunda
OH
r
-CH3*-
+ h
r
+ 1/2 0, - A"
rr >ch<
r
OH
oh
R ch2 — ch2 — R mörkfärgade produkter
med högre molekylvikt,
R
r
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
