Химические процессы в производстве полимеров. Никифоров В.А - 54 стр.

UptoLike

- 54 -
Термодинамические характеристики:
I
G
Δ
=+6,3 кДж/моль;
I
H
Δ
=-27,2 кДж/моль;
K298I
k =810
-2
;
K398I
k =910
-3
;
II
G
Δ
=-36 кДж/моль;
II
H
Δ
=+11,7 кДж/моль;
K298II
k =210
6
;
K398II
k =510
6
.
Сравнительный анализ приведённых термодинамических
характеристик показывает: 1) из двух стадий синтеза олигомера лимити-
рующей стадией по скорости (следовательно, и по производительности)
процесса является стадия образования гидроксиметильных производных;
2) вероятность образования метиленэфирных мостиков между звеньями
цепи ничтожно мала.
В процессе производства фенопластовых изделий и композиционных
материалов протекают процессы отверждения олигомерного связующего:
(
G
Δ
=-49,4 кДж/моль;
H
Δ
=-39,6 кДж/моль;
K298
k
=510
8
;
K398
k
=210
7
) и
деструкция, наиболее вероятным типом которой возможен фенолиз:
(
G
Δ
=-58 кДж/моль;
H
Δ
=-42,2 кДж/моль;
K298
k =210
10
;
K398
k =510
8
).
Приведенные характеристики показывают, что обе реакции
термодинамически разрешены.
2.3.2.2. Мочевиноформальдегидные олигомеры
Химизм процесса в производстве и переработке аминопластов,
связующими которых являются карбамидные смолы, включает три этапа
(синтез мономеровгидроксиметилпроизводных мочевины, линейная
поликонденсация мономеров и отверждение). При этом основными
реакциями являются гидроксиметилирование мочевины и её
гидроксиметилпроизводных, а также образование метиленовой связи
между карбамидными звеньями.
Мочевина содержит четыре реакционных центра и теоретически при
взаимодействии с формальдегидом может образовывать четыре мономера.
Однако нижеприведенные термодинамические характеристики не
подтверждают эту гипотезу. Константы равновесия и изменения энергии
Гиббса сильно зависят от степени замещённости атомов водорода в
аминогруппах мочевины:
+
+
NH
3
CH
2
-N-CH
2
OH
H
2
C
6
CH
2
(CH
2
)
6
N
4
OH
H
2
C
2
2
CH
2
OH
OH
OH
HO
CH
2
-O-CH
2
+
OH
+
OH
HO
CH
2
+
k
p
NH
2
C=O
CH
2
O
NH
2
k
d
NHCH
2
OH
C=O
NH
2