Поликонденсация фенолов с альдегидами

Реакции между фенолами и альдегидами в кислой и щелочной среде при­водят к образованию смолообразующих полимеров и воды. Эти реакции явля­ются типичными реакциями поликонденсации. Наиболее изучена реакция поли­конденсации фенола с формальдегидом, получившая широкое распространение. В качестве промежуточных продуктов этой реакции выделены о- и п-оксибензиловые спирты, а также 4,4- и 2,4-диоксидифенилметаны. В присутст­вии щелочи образующиеся оксибензиловые спирты реагируют между собой с малой скоростью. Кислоты сильно ускоряют эту реакцию и применяются в ка­честве катализаторов в тех случаях, когда нет опасности преждевременного от­вердения полимера (при избытке фенола).

Исключительно большое влияние на свойства продуктов поликонденсации фенола с формальдегидом оказывает соотношение исходных компонентов. Если количество формальдегида не превышает эквимолярного по отношению к коли­честву фенола, образуются линейные термопластические полимеры, называе­мые новолаками. Если же формальдегид взят в избытке, образуются продукты конденсации, называемые резолами. Резолы также плавки и растворимы, но в отличие от новолаков они способны при нагревании переходить в неплавкое и нерастворимое состояние. Этот переход осуществляется через образование про­межуточного продукта, называемого резитолом, который не способен плавиться и растворяться, но может набухать. Конечный неплавкий нерастворимый и ненабухающий продукт поликонденсации называется резитом.

Резолы и резитолы, вследствие их способности необратимо отвердевать под влиянием тепла, носят название термореактивных материалов. В стадии ре­лита фенолформальдегидные полимеры (полиметиленоксифенилены) имеют пространственное строение и являются термостабильными.

В качестве катализаторов реакций поликонденсации фенола с альдегидами применяется НСl, Н₃Р0₄, (СООН)₂ и другие кислоты, а также NaOH и NH₄OH.

Реакции, протекающие при взаимодействии фенола с формальдегидом, мо­гут быть представлены следующими схемами:

Образование полиметиленоксифениленов линейного строения

Эта формула (звездочками показаны возможные места присоединения метиленовых групп) лишь приближенно отражает строение новолаков тогда как в процессе конденсации изомеры диоксифенилметана реагируют с формальдеги­дом и фенолом, образуя сложную смесь изомеров и полимергомологов.

Образование полиметиленоксифениленов пространственного строения:

При нагревании фенолформальдегидных смол до температуры порядка 300⁰C происходит их разложение и выделение исходных веществ.