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Química do polímero de condensação de aldeído

Química do polímero de condensação de aldeído
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Anonim

Polímero de condensação de aldeído, qualquer uma das várias substâncias poliméricas produzidas industrialmente (substâncias compostas por moléculas extremamente grandes) que são constituídas por reações de condensação envolvendo um aldeído. Em quase todos os casos, o aldeído específico empregado é o formaldeído, um gás altamente reativo que é comumente polimerizado com fenol, uréia ou melamina para produzir uma série de importantes resinas sintéticas. As reações pelas quais esses compostos são formados em polímeros são chamadas de reações de condensação, porque geralmente são acompanhadas pela liberação de água e outros subprodutos. Os polímeros resultantes - conhecidos como resina fenol-formaldeído, resina de ureia-formaldeído e resina de melamina-formaldeído - são amplamente utilizados como adesivos em compensados ​​e outros produtos estruturais de madeira. Na primeira metade do século XX, eles foram transformados em plásticos muito importantes, como baquelite e beterraba.

principais polímeros industriais: polímeros de condensação de aldeído

Os polímeros de condensação de aldeído são compostos produzidos pela reação de formaldeído com fenol, uréia ou melamina. o

Fenol, uréia, melamina e formaldeído têm as seguintes estruturas moleculares:

Aldeídos são compostos químicos que contêm um grupo carbonila (C = O), um arranjo altamente reativo no qual um átomo de carbono e um átomo de oxigênio são unidos por uma ligação dupla. O formaldeído (fórmula química HCHO) é estruturalmente o membro mais simples dessa família. Produzido pela oxidação do metano, é um gás incolor e com odor pungente que é comumente armazenado e manuseado em uma solução líquida. Fenol (C 6 H 5 OH) é um álcool fenil consistindo de um grupo hidroxilo (OH) apenso a um de seis lados, grupo fenilo anel em forma de (C 6 H 5). Derivado do cumeno, que por sua vez é produzido por uma reação entre benzeno e propileno, o fenol é um líquido tóxico que deve ser armazenado e manuseado sob procedimentos de segurança claramente estabelecidos.

Ureia (também chamado de carbamida) e melamina (também chamado cyanuramide) são ambos incolor, sólidos cristalinos que contêm um grupo amino (NH 2). Ao mesmo tempo, ambos os compostos foram obtidos a partir de cianamida cálcica (e, finalmente, de carboneto de cálcio). Agora, a uréia é produzida pela reação do dióxido de carbono com amônia e a melamina é obtida pela desidratação da uréia.

Esses compostos são referidos como monômeros, um termo geral para uma classe de compostos, principalmente orgânicos, que podem se ligar na presença de um catalisador para produzir polímeros. Os polímeros de condensação de aldeído têm as seguintes estruturas gerais:

Em todos os três polímeros os grupos metileno (CH 2) ligados às unidades de repetição (e ligando-os a outras unidades, para produzir moléculas gigantes) são fornecidos pelo formaldeído. A formação das CH 2 ligações segue geralmente um processo de dois passos. No primeiro passo, faz-se reagir o formaldeído com um dos outros monómeros para produzir um pré-polímero de baixo peso molecular, que consiste em pequenas moléculas em que um número limitado de unidades de repetição estão ligadas entre si por metilol, ou hidroximetilo, grupos (CH 2 OH). Nesse ponto, o composto pode ser modificado com cargas, pigmentos e outros aditivos e armazenado para processamento futuro. No segundo passo, o prepolimero está curado (geralmente sob calor e pressão e na presença de um catalisador), e os CH 2 grupos OH são “condensado” com CH 2 com a perda de água. Os polímeros são, portanto, termoendurecíveis, ou interligados em redes tridimensionais permanentes, ideais para a produção de resinas sintéticas.