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Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano - IMA Universidade Federal do Rio de Janeiro - UFRJ Resina fenol-formol (policondensação em solução) ELISA BARBOSA DE BRITO MESTRANDA MMP-721- Ciência de Polímeros II Professores: Alexandre Silvino Emerson Oliveira INTRODUÇÃO • Policondensação ✓Reação em etapas; ✓Usualmente envolve a reação entre dois monômeros; ✓Há a formação de sub-produtos; ✓Velocidade de reação lenta; ✓Massa molar da ordem de 104; Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito INTRODUÇÃO Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Resina Fenólica Primeiro polímero sintético com utilização industrial Compostos para moldagem Laminados Adesivos Tintas Ag. de Reticulação para outros polímeros (Epoxi) INTRODUÇÃO Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Adição do aldeído ao fenol Crescimento da cadeia de formação do pré- polímero Reticulação através do mecanismo de cura É possível considerar três sequências de reação, sendo elas: KNOP (1999) INTRODUÇÃO • Resina Fenólica Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito REPRESENTAÇÃO SIMPLIFICADA DA POLIMERIZAÇÃO FENOL FORMOL (excesso) FENOL (excesso) FORMOL (excesso) RESOL NOVOLAC RESINA RETICULADA pH alcalino pH ácido Calor e/ou catalisador ácido Calor + agente de cura MARTINHO (2010) REAÇÃO DO EXPERIMENTO Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Figura 1: Etapas de adição e condensação – novolacas (WHITEHOUSE, 1967) REAÇÃO DO EXPERIMENTO Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Figura 2: Protonação do formaldeído (KNOP, 1999) Protonação do formaldeído Catalisador Íon carbônio do tipo Hidroximetileno O carbocátion atua como agente de hidroxialquilação REAÇÃO DO EXPERIMENTO Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Figura 3: Etapas de adição e condensação- novolacas REAÇÃO DO EXPERIMENTO Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Figura 4: Etapas de adição e condensação- novolacas PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 121, 25 mL de solução 90% de fenol 84,7 mL de solução a 37% de aldeído fórmico 3 mL de solução a 34% de ácido oxálico dihidratado (a quente) Refluxo por 30 min Após esse tempo adiciona-se 3 mL de ácido oxálico Refluxo por mais 1 hora Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Remove-se o aquecimento, o condensador e o agitador Adiciona-se 75 mL de água e agita- se o balão. Deixa-se decantar e remove-se a fase aquosa Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Erros cometidos: ▪ Solução 37% de formol; ▪ Degradação da resina; PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Erros cometidos: ▪ Solução 37% de formol; ▪ Degradação da resina; PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Erros cometidos: ▪ Solução 37% de formol; ▪ Degradação da resina; PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Erros cometidos: ▪ Solução 37% de formol; ▪ Degradação da resina; PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Resina Fenol- Formol (Policondensação) Elisa Barbosa de Brito Cálculo de Rendimento 1 mol de Formol + 1 mol de Fenol → Mero 30,031 g + 94,111g → 106g 92,4 g + 130g → x X= 23574,4 124,142 = 189,898g 3,07 mol de Formol + 1,38 mol de Fenol 189,898 g de resina → 100% 66,9683g de resina → Y Y = 35,26% Massa obtida 189,898 g de resina → 100% 111,9767 g de resina → Z Z = 58,966% 189,898 g de resina → 100% 129,27 g de resina → W Z = 68,073% REFERÊNCIAS KNOP, A.; PILATO, L.A.; GARDZIELLA, A. Phenolic resins: chemistry, applications, standardization, safety and ecology. Germany: Springer, 1999. MARTINO, L.A.P. Polímeros na formulação de Tintas. Conselho Regional de Química IV Região (SP), 2010. WHITEHOUSE, A.A.K.; PRITCHETT, E.G.K.; BARNETT, G. Phenolic resins. London: The Plastics Institute, 1967, p.1-51.
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