Aldehyde condensatiepolymeerelk van een aantal industrieel geproduceerde polymere stoffen (stoffen die zijn samengesteld uit extreem grote moleculen) die zijn opgebouwd in condensatiereacties waarbij een aldehyde betrokken is. In bijna alle gevallen is het specifieke aldehyde dat wordt gebruikt formaldehyde, een zeer reactief gas dat gewoonlijk wordt gepolymeriseerd met fenol, ureum of melamine om een reeks belangrijke synthetische harsen te produceren. De reacties waardoor deze verbindingen worden opgebouwd tot polymeren worden condensatiereacties genoemd omdat ze meestal gepaard gaan met het vrijkomen van water en andere bijproducten. De resulterende polymeren - bekend als fenol-formaldehydehars, ureum-formaldehydehars en melamine-formaldehydehars - worden veel gebruikt als kleefstoffen in multiplex en andere structurele houtproducten. In de eerste helft van de 20e eeuw werden ze gemaakt tot zeer belangrijke kunststoffen zoals bakeliet en kever.
belangrijkste industriële polymeren: Aldehyde condensatiepolymeren
Aldehyde-condensatiepolymeren zijn verbindingen die worden geproduceerd door de reactie van formaldehyde met fenol, ureum of melamine. De
Fenol, ureum, melamine en formaldehyde hebben de volgende moleculaire structuren:
Aldehyden zijn chemische verbindingen die een carbonylgroep (C = O) bevatten, een zeer reactieve opstelling waarin een koolstofatoom en een zuurstofatoom worden verbonden door een dubbele binding. Formaldehyde (chemische formule HCHO) is structureel het eenvoudigste lid van deze familie. Geproduceerd door de oxidatie van methaan, is het een kleurloos, naar geur ruikend gas dat gewoonlijk wordt opgeslagen en behandeld in een vloeibare oplossing. Fenol (C 6 H 5 OH) is een fenylalcohol die bestaat uit een hydroxylgroep (OH) die is toegevoegd aan een zeszijdige ringvormige fenylgroep (C 6 H 5). Afgeleid van cumeen, dat op zijn beurt wordt geproduceerd door een reactie tussen benzeen en propyleen, is fenol een giftige vloeistof die moet worden opgeslagen en gehanteerd volgens duidelijk vastgestelde veiligheidsprocedures.
Ureum (ook wel carbamide genoemd) en melamine (ook wel cyanuramide genoemd) zijn beide kleurloze, kristallijne vaste stoffen die een aminogroep (NH 2) bevatten. Ooit werden beide verbindingen verkregen uit calciumcyanamide (en uiteindelijk uit calciumcarbide). Ureum wordt nu geproduceerd door kooldioxide te laten reageren met ammoniak en melamine wordt verkregen door dehydratatie van ureum.
Deze verbindingen worden monomeren genoemd, een algemene term voor een klasse van verbindingen, meestal organische, die aan elkaar kunnen worden gekoppeld in aanwezigheid van een katalysator om polymeren te produceren. De aldehyde-condensatiepolymeren hebben de volgende algemene structuren:
In alle drie de polymeren methyleengroepen (CH 2) verbonden met de zich herhalende eenheden (en koppeling aan andere eenheden met grote moleculen) worden door het formaldehyde. De vorming van CH 2 bindingen volgt in het algemeen een tweestapswerkwijze. In de eerste stap reageert formaldehyde met een van de andere monomeren om een prepolymeer met laag molecuulgewicht te produceren dat bestaat uit kleine moleculen waarin een beperkt aantal herhalende eenheden met elkaar zijn verbonden door methylol- of hydroxymethylgroepen (CH 2 OH). Op dit moment kan de verbinding worden aangepast met vulstoffen, pigmenten en andere toevoegingen en worden opgeslagen voor toekomstige verwerking. In de tweede stap wordt het prepolymeer uitgehard (gewoonlijk onder warmte en druk en in aanwezigheid van een katalysator), en CH 2 OH-groepen “gecondenseerd” CH 2 met het verlies van water. De polymeren zijn dus thermohardend of onderling verbonden tot permanente driedimensionale netwerken die bij uitstek geschikt zijn voor de productie van kunstharsen.
