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Chimica polimerica di condensazione aldeidica

Chimica polimerica di condensazione aldeidica
Chimica polimerica di condensazione aldeidica

Video: Chimica organica (Condensazione Aldolica) L105 2024, Luglio

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Polimero di condensazione aldeidico, una delle numerose sostanze polimeriche prodotte industrialmente (sostanze composte da molecole estremamente grandi) che si formano nelle reazioni di condensazione che coinvolgono un'aldeide. In quasi tutti i casi la particolare aldeide impiegata è la formaldeide, un gas altamente reattivo che è comunemente polimerizzato con fenolo, urea o melamina per produrre una serie di importanti resine sintetiche. Le reazioni con le quali questi composti sono costituiti in polimeri sono chiamate reazioni di condensazione perché sono solitamente accompagnate dal rilascio di acqua e altri sottoprodotti. I polimeri risultanti, noti come resina fenolo-formaldeide, resina urea-formaldeide e resina melamina-formaldeide, sono ampiamente utilizzati come adesivi nel compensato e in altri prodotti strutturali in legno. Nella prima metà del 20 ° secolo furono trasformati in materie plastiche molto importanti come la bachelite e la barbabietola.

principali polimeri industriali: polimeri di condensazione aldeidici

I polimeri di condensazione dell'aldeide sono composti prodotti dalla reazione di formaldeide con fenolo, urea o melamina. Il

Fenolo, urea, melamina e formaldeide hanno le seguenti strutture molecolari:

Le aldeidi sono composti chimici contenenti un gruppo carbonilico (C = O), una disposizione altamente reattiva in cui un atomo di carbonio e un atomo di ossigeno sono uniti da un doppio legame. La formaldeide (formula chimica HCHO) è strutturalmente il membro più semplice di questa famiglia. Prodotto dall'ossidazione del metano, è un gas incolore e dall'odore pungente che viene comunemente immagazzinato e trattato in una soluzione liquida. Il fenolo (C 6 H 5 OH) è un alcool fenilico costituito da un gruppo ossidrilico (OH) aggiunto a un gruppo fenilico a forma di anello a sei facce (C 6 H 5). Derivato dal cumene, che a sua volta è prodotto da una reazione tra benzene e propilene, il fenolo è un liquido tossico che deve essere immagazzinato e manipolato secondo procedure di sicurezza chiaramente stabilite.

L'urea (detta anche carbamide) e la melamina (detta anche cianuramide) sono entrambi solidi cristallini incolori contenenti un gruppo amminico (NH 2). Un tempo entrambi i composti venivano ottenuti dalla calciocianamide (e infine dal carburo di calcio). L'urea viene ora prodotta facendo reagire l'anidride carbonica con l'ammoniaca e la melamina viene ottenuta dalla disidratazione dell'urea.

Questi composti sono indicati come monomeri, un termine generale per una classe di composti, per lo più organici, che possono collegarsi insieme in presenza di un catalizzatore per produrre polimeri. I polimeri di condensazione dell'aldeide hanno le seguenti strutture generali:

In tutti e tre i polimeri i gruppi metilene (CH 2) collegati alle unità ripetitive (e collegandole ad altre unità per produrre molecole giganti) sono forniti dalla formaldeide. La formazione dei collegamenti CH 2 generalmente segue un processo in due fasi. Nella prima fase, la formaldeide viene fatta reagire con uno degli altri monomeri per produrre un prepolimero a basso peso molecolare costituito da piccole molecole in cui un numero limitato di unità ripetitive sono collegate tra loro da gruppi di metilolo o idrossimetile (CH 2 OH). A questo punto il composto può essere modificato con riempitivi, pigmenti e altri additivi e conservato per future elaborazioni. Nella seconda fase, il prepolimero viene polimerizzato (di solito sotto calore e pressione e in presenza di un catalizzatore) e i gruppi di CH 2 OH vengono "condensati" in CH 2 con la perdita di acqua. I polimeri sono quindi termoindurenti o interconnessi in reti tridimensionali permanenti che sono ideali per la produzione di resine sintetiche.