6. Cấu trúc luận văn
1.3.3. Tổng hợp nhựa rezolic
Thông thƣờng để làm keo dán ngƣời ta thƣờng tổng hợp nhựa rezolic. Để tạo ra nhựa rezolic thì xúc tác sử dụng phải là các base nhƣ NaOH, KOH, Ba(OH)2, NH4OH hay hỗn hợp các base.
Khi môi trƣờng pH > 7, có hai trƣờng hợp xảy ra:
Nếu lƣợng kiềm ít, phần lớn phenol tồn tại ở dạng tự do, lúc này kiềm đóng vai trò xúc tác.
Nếu lƣợng kiềm đủ chuyển hoá tất cả phenol thì lúc này kiềm đóng vai trò vừa là xúc tác vừa hoà tan phenol để phản ứng xảy ra trong môi trƣờng
đồng thể.
Tỷ lệ mol giữa phenol: formaldehyde là 1:2 hoặc cao hơn sẽ tạo ra hỗn hợp o và p – phenol metylol. Chúng phản ứng tiếp với formaldehyde và tạo 2,4– dimethylolphenol và 2,4,6–dimethylolphenol. Sự polime hoá hình thành đầu tiên bởi nhóm metylol của một phenol phản ứng ở vị trí o hoặc p của phenol khác để hình thành cầu nối metylen nối với hai gốc phenol. Ngoài ra, các cầu nối dibenzylether nối 2 phenol cũng đƣợc hình thành bởi phản ứng của hai nhóm metylol.
Trong suốt quá trình tổng hợp rezolic thƣờng xảy ra hai phản ứng chính: phản ứng cộng hợp và ngƣng tụ [26].
Formaldehyde thƣờng ở dạng methylene glycol trong dung dịch nƣớc:
Phenoxide sau đó tấn công vào formaldehyde qua vị trí ortho và para:
Dĩ nhiên, phản ứng tiếp tục xảy ra tại các vị trí đã đƣợc hoạt hóa nhƣng chƣa phản ứng; kết quả là hỗn hợp tất cả các hợp chất “methylol”, với một, hai hoặc ba nhóm thế đƣợc sinh ra.
Có thể biểu diễn theo sơ đồ sau:
Các dimethylol và trimethylol sẽ tạo ra oligomer nhánh với các cầu nối methylen, có khả năng gel hoá và cuối cùng tạo ra nhựa rezolic có cấu trúc không gian 3 chiều, không nóng chảy, không tan do các liên kết cầu –CH2, thực tế do khả năng phản ứng hoá học của phenol nên có thể hình thành các loại liên kết cầu khác nhau.
Quá trình khâu mạch hay đóng rắn xảy ra trong môi trƣờng axit hay trung tính hay ở nhiệt độ cao khoảng 130–1800C [1].
Hình 1.16. Các liên kết trong nhựa rezolic
Việc tổng hợp keo tanin – formaldehyde cũng tƣơng tự nhƣ phản ứng tổng hợp keo phenol – formaldehyde do tanin là hợp chất phenolic có phản ứng với formaldehyde giống nhƣ phenol. Phản ứng tổng hợp đƣợc trình bày qua sơ đồ phản ứng hình 1.17 [30].