As resinas artificiais foram inventadas no início do século passado. Este acontecimento pode ser considerado revolucionário, pois este produto substituiu as resinas naturais e encontrou a mais ampla utilização em diversos setores da economia da construção civil, da engenharia mecânica, e também na produção de vernizes e tintas artificiais, que foram utilizados até na medicina. Um pouco de doutrina As resinas artificiais são compostos de alto peso molecular obtidos a partir de reações de policondensação ou polimerização. A polimerização refere-se ao processo de combinar um número especial de monômeros simples em uma molécula de trabalho intensivo na ausência de bens secundários. A policondensação é o processo de reorganização de moléculas simples em uma molécula orgânica complexa pelo método de origem das ligações de carbono com outros átomos. Resinas de policondensação e polimerização são usadas na construção. Classificação das resinas artificiais As resinas artificiais são divididas em: termoplásticos termoendurecíveis
As resinas artificiais termoendurecíveis têm plasticidade e fusibilidade apenas dentro de uma faixa clara de temperatura, acima da qual passam para um estado insolúvel e infusível. As resinas artificiais termoplásticas preservam a plasticidade múltipla e a fusibilidade. Com base no método de produção de resina, sua finalidade e matérias-primas iniciais, eles visitam a repetição de pós, blocos, emulsões, grânulos e folhas. O uso de resinas artificiais As resinas artificiais encontraram uso tão extensivo em quase todas as áreas da indústria e obras de construção, na verdade é mais fácil listar as áreas onde eles não são usados. E, no entanto, vamos tentar entender essa diversidade. As resinas artificiais são amplamente utilizadas na produção de compostos (impregnação isolante), adesivos, vernizes e tintas, fricção e abrasivos que têm sido utilizados. Devido à capacidade de polimerização das resinas artificiais, elas desempenham um papel significativo na produção de plásticos, pedras sintéticas e janelas de PVC. As resinas no estado curado se distinguem pela maior adesão ao concreto, liga, vidro e outros materiais. As resinas artificiais são caracterizadas por maior estabilidade mecânica e química, estabilidade à água e temperaturas. Tintas e vernizes feitos à base de resinas artificiais têm a maior resistência à abrasão, secam por várias horas após a aplicação, formam revestimentos impermeáveis e duros.
As pedras sintéticas, feitas à base de resinas artificiais, são amplamente utilizadas na fabricação de peitoris, pias, bancadas, móveis e assim por diante. Esses materiais se destacam vantajosamente de outros tópicos, na verdade, quase não estão sujeitos a processos mecânicos ações, efeitos de produtos químicos e água, flutuações de temperatura. Os produtos de origem artificial da pedra não perdem sua atratividade externa e integridade. A pedra feita artificialmente é visualmente quase indistinguível da pedra natural. Atenção especial deve ser dada aos revestimentos de piso de polímero sólido à base de resinas artificiais. A maior resistência ao desgaste, choques de temperatura, ira química, resistência ao deslizamento, estabilidade à durabilidade, facilidade de manutenção e limpeza, baixos custos de reparo e manutenção, higiene, preservação da atratividade externa durante toda a vida útil - esta não é uma lista completa de as vantagens desses pisos. . Os revestimentos poliméricos monolíticos são ideais para locais de consumo social, mas também para instalações residenciais. Os adesivos à base de resinas artificiais fornecem compostos de alta resistência e são 100% resistentes à água. Superfícies coladas não estão sujeitas à ação de fungos e bolores. Com base no tipo de resinas utilizadas na produção de adesivos, são adequadas para colagem de todas as superfícies, desde madeira até ligas.
RESINAS ARTIFICIAIS
As resinas naturais estão sendo cada vez mais substituídas na indústria de tintas por resinas artificiais produzidas sinteticamente. química moderna tão bem estudados os processos de formação de resinas sintéticas que estas últimas podem muito bem substituir as resinas naturais. Ao selecionar matérias-primas e modos, as resinas artificiais podem receber as propriedades necessárias, como resistência à água e álcalis, alta temperatura, luz, etc.
Simultaneamente à melhoria contínua da produção, cresce também o número de novos tipos de resinas artificiais. Atualmente existem centenas de resinas artificiais. Muitos deles ainda não são padronizados e, portanto, não é fácil navegar no fluxo de nomes que são marcas registradas, e formar uma ideia objetiva das propriedades e da possibilidade de sua aplicação.
Muitos novos materiais são semelhantes em sua própria propriedades físicas em resinas naturais: são quebradiças em temperatura normal e plástico quando elevados, não se dissolvem em água, etc.; sobre composição química eles são, no entanto, significativamente diferentes. Alguns são obtidos por polimerização, outros por policondensação. Em ambos os processos, substâncias orgânicas líquidas são convertidas em substâncias semilíquidas ou sólidas que formam vernizes com solventes ou são utilizadas na produção de plásticos.
As resinas polimerizadas são formadas a partir de compostos orgânicos, por exemplo, do estireno (CH 2 \u003d CH - C 6 H 5), um líquido incolor com ponto de ebulição de 146 °. O estireno passa quando aquecido ou espontaneamente (com permanência prolongada) em sólido- poliestireno. Chamamos a substância inicial de monômero e a substância resultante de polímero. Durante a polimerização, as moléculas de monômeros se combinam em grandes quantidades, formando macromoléculas poliméricas.
Segundo Ellis, macromoléculas de polímeros baixos formam uma cadeia linear de moléculas simples, enquanto macromoléculas de polímeros superiores consistem em cadeias espacialmente agrupadas. Os polímeros inferiores são mais solúveis em solventes orgânicos e, portanto, são mais adequados para a produção de vernizes do que os polímeros superiores, que se dissolvem apenas ligeiramente ou apenas incham no solvente. Como um determinado composto químico resiste ao ataque de ácidos e bases. Eles são usados para fazer materiais plásticos artificiais 15 .
As resinas obtidas por polimerização - polivinil, estireno e poliacrílico, são termoplásticas, ou seja, quando aquecidas, amolecem como as resinas naturais. Ao esfriar, eles voltam a adquirir suas propriedades originais.
Muitos novos materiais obtidos por policondensação, incluindo fenol-formaldeído, amino-formaldeído, gliptal, resinas de ciclohexano e outros, são termoplásticos e facilmente solúveis no estágio inicial de formação, mas quando aquecidos endurecem, ou seja, transformam-se em uma resina vítrea insolúvel. Estas resinas são usadas principalmente para a produção de plásticos. Para a produção de verniz, eles são submetidos a processamento adicional visando reduzir a fragilidade, como a combinação com óleos. As resinas fenólico-formaldeído do estágio inicial não são compatíveis com óleos secantes e, portanto, não podem ser usadas para fazer vernizes óleo-resina mesmo em temperaturas elevadas. Essa deficiência pode ser eliminada pela chamada modificação. Durante a modificação, as resinas artificiais são fundidas com ácidos butíricos ou resínicos (por exemplo, com resina esterificada). As resinas modificadas são comercializadas como "copais artificiais" a partir dos quais são feitos vernizes sintéticos. O método de policondensação também pode produzir resinas termoplásticas semelhantes às resinas termoplásticas obtidas por uma reação de polimerização.
A. Resinas artificiais obtidas por polimerização
1. As resinas polivinílicas são boas matérias-primas para a fabricação de vernizes técnicos e plásticos. O acetato de polivinila é obtido pela polimerização do acetato de vinila. A resina resultante é uma substância sólida, transparente e incolor, solúvel em muitos solventes orgânicos, com exceção de hidrocarbonetos de petróleo e éter e, além disso, água. É neutro se cuidadosamente elaborado. Os graus convencionais de acetato de polivinila destinados a fins técnicos contêm vestígios de um monômero que, como resultado da hidrólise, libera ácido acético, que degrada a qualidade e a estabilidade da resina. O filme de polivinil laca é muito durável, resiste bem aos efeitos da atmosfera e amarela muito menos do que as resinas naturais. Vernizes de acetato de polivinila foram usados em algumas galerias para envernizar pinturas. Segundo a experiência, porém, não é totalmente seguro recomendar esta resina para este fim, pois com o tempo ela tende a formar um acabamento fosco, e, além disso, é possível que após um tempo maior, como os vernizes poliacrílicos, torne-se insolúvel em solventes moderados, transformando-se em polímeros superiores. Assim, não há garantia de que o requisito básico de conservação das pinturas será atendido, de modo que a película de verniz possa ser removida da pintura sem danificar a camada de tinta.
Os vernizes de acetato de polivinila em emulsão geralmente contêm uma quantidade significativa de plastificantes, que, embora dêem ao filme de verniz mais elasticidade, tornam-no menos durável. Os vernizes de acetato de polivinila de emulsão não plastificada são muito mais confiáveis e podem ser usados para a preparação de emulsões de têmpera. Começando por volta de 1935, foram feitas tentativas de organizar a produção de tintas de acetato de polivinila para artistas. No entanto, as tintas desta composição ainda não encontraram significativa aplicação prática. Na pintura decorativa e decorativa, as tintas feitas em vernizes de emulsão de acetato de polivinila têm se mostrado bem. Além disso, esta resina é utilizada na transferência de pinturas de parede* para uma nova base.
O polivinil acetal é formado pela ação de um aldeído sobre os ésteres vinílicos. É mais dura e pegajosa do que a resina anterior, mas não tão resistente às intempéries. De acordo com Woodburg (Woodburg), eles podem fortalecer o osso em decomposição como resultado do envelhecimento e dos produtos feitos a partir dele.
O álcool polivinílico é obtido por hidrólise de ésteres polivinílicos. É solúvel em água, glicerina e glicol. Suas soluções aquosas, até 20%, possuem um caráter coloidal pronunciado. Seu filme incolor é absolutamente resistente à luz e ao ar. Já que se dissolve muito facilmente na água e não perde essa propriedade mesmo depois de muito tempo. por muito tempo, é mais adequado para alguns trabalhos de conservação do que as resinas de poliacrilato, que perdem sua solubilidade com o envelhecimento.
O álcool polivinílico é utilizado como colóide protetor para a preparação de emulsões, a preservação de tecidos e, em alguns casos, na fixação de camadas de tinta destacadas ou em pó de pintura de parede, nas quais uma solução de 5% de álcool polivinílico não causa escurecimento ou outros efeitos óticos muda após a secagem, de modo que o caráter claro e fosco da pintura de parede é preservado mesmo após a fixação. Às vezes, eles podem ser substituídos por cola, gelatina ou caseína - substâncias que causam tensão na superfície das camadas de tinta, o que pode levar a rachaduras e descamação dessas camadas. Dentro ambiente úmido o álcool polivinílico está sujeito a mofo e, portanto, não deve ser usado em paredes úmidas. Essa desvantagem, no entanto, se manifesta em uma extensão muito menor do que com adesivos e pode ser evitada adicionando alguns centésimos de um por cento de cloreto de fenilmercúrio.
As resinas polivinílicas** substituem parcialmente o celulóide e no estado plastificado - materiais de filme. Eles são altamente resistentes a ácidos e sal. Eles estão à venda sob vários nomes: igelit, vinopas, gelva, vinoflex, vinixol, etc.
2. As resinas poliacrílicas são formadas pela polimerização de ésteres de ácido metacrílico. São substâncias transparentes e incolores que amolecem em temperaturas elevadas e em temperaturas altas despolimerizar.
Seu filme é absolutamente resistente à luz e resiste bem às influências da atmosfera, oxidação, ação de gases nocivos e umidade. Eles se dissolvem em tolueno para formar soluções de baixa viscosidade. Sua desvantagem, que, no entanto, é inerente à grande maioria das resinas artificiais, é a baixa adesão ao solo.
O polimetilmetacrilato é uma resina muito dura e resistente, amplamente utilizada na prática e conhecida sob o nome de vidro orgânico (plexigum, plexiglass). Dissolvido em tolueno, forma um verniz transparente, cuja película é muito dura e durável.
O metacrilato de polibutila é semelhante em suas propriedades ao anterior, mas é mais transparente *** e, portanto, atende mais aos requisitos da tecnologia de pintura. Seu filme de verniz é superior em elasticidade a todos os filmes de verniz de resina natural.
O copolímero de metacrilato de metila e metacrilato de butila combina as propriedades de ambas as resinas. É mais elástico que o metacrilato de polimetila, mas seu filme tem uma dureza superficial maior do que o metacrilato de polibutila.
Duas circunstâncias, porém, impedem que as resinas poliacrílicas, que se distinguem por tanta resistência, sejam amplamente utilizadas na pintura e substituam as resinas naturais nas técnicas de pintura: 1) baixa adesão do filme à superfície a ser revestida; 2) baixa solubilidade de filmes de laca em solventes comumente usados. Com o tempo, o filme de laca perde sua solubilidade em qualquer solvente orgânico e incha apenas ligeiramente neles ****. Esta circunstância impede o uso de resinas de poliacrilato para envernizar quadros, pois o verniz do quadro deve ser facilmente removido. Nos últimos anos, organizou-se a produção industrial de vernizes de emulsão poliacrílicos, que são discutidos neste livro na seção de vernizes, no parágrafo sobre vernizes de emulsão. Foi estabelecido, até agora apenas experimentalmente, que esses vernizes são adequados para a preparação de aglutinantes completamente transparentes, para primers em telas e como mistura para emulsões de têmpera. O metacrilato de polibutila, dissolvido em tolueno, é usado para preservar e fortalecer esculturas de madeira destruídas por carunchos.
3. As resinas de poliestireno são obtidas pela polimerização do estireno (vinilbenzeno) por aquecimento e sob a influência da luz. O polímero é insolúvel em álcool etílico, acetona, éter e hidrocarbonetos de petróleo. Solúvel em óleo de terebintina, hidrocarbonetos aromáticos, dioxano, piridina e ésteres. Esses vernizes fornecem um filme duro, forte, transparente, incolor e resistente à luz. O índice de refração varia de 1,50 a 1,70. A elasticidade dessas resinas é aumentada por plastificantes como dibutil ftalato e trifenil fosfato.
B. Resinas sintéticas obtidas por policondensação
1. As resinas gliftálicas são obtidas pela policondensação de ácidos polibásicos (ftálicos, maleicos) e álcoois polihídricos (glicerol, glicóis e outros). A partir desta enumeração fica claro que eles produzem muito tipos diferentes essas resinas, que diferem em suas propriedades. Alguns deles são dissolvidos em solventes (dioxano, tricloroetano, acetato de etila) e misturados com pigmentos em tintas de verniz; a maioria é modificada com ácidos graxos, óleos ou resinas. As resinas gliftálicas modificadas (misturadas com óleos secantes ou nitro e etilcelulose) produzem valiosos vernizes e esmaltes técnicos, flexíveis, pegajosos, de secagem rápida, não amarelentos e resistentes ao estresse químico e mecânico.
2. As resinas fenólico-formaldeído são obtidas pela policondensação de fenóis com aldeídos. Se a reação ocorrer em meio ácido, formam-se novoslaks que se dissolvem em álcool etílico; se a reação ocorrer em meio alcalino, formam-se resóis, cujos condensados inferiores se dissolvem em acetona, álcool, benzeno e outros solventes. Os condensados superiores solidificam quando aquecidos (resit, baquelite) e não se dissolvem em solventes orgânicos. Eles são usados na produção de plásticos. Os vernizes a óleo são feitos de resinas modificadas de fenol-formaldeído.
As resinas alquilfenólicas ***** relacionadas formam um verniz com óleo de linhaça polimerizado, que cura quando aquecido a 180-200 ° em um filme resistente a danos mecânicos e ataque quimico. Este verniz substitui os esmaltes resistentes ao calor.
Juntamente com boas propriedades, as resinas de fenol-formaldeído, no entanto, têm duas desvantagens: são de cor escura e têm cheiro desagradável.
3. Resinas de amino-formaldeído. Os mais importantes são os aminopolicondensados de tioureia e formaldeído. São substâncias transparentes, incolores, resistentes à luz e resistentes utilizadas na produção de vernizes, adesivos (caserita) e composições de impregnação para papel e tecidos (rezopal, polopas, kaurit).
4. A melamina é semelhante aos aminoplastos (melamina formaldeído.— Ed.) resinas obtidas a partir de melamina e formaldeído; eles se dissolvem mais facilmente e, além disso, são mais estáveis. Eles são caros e, portanto, são usados menos do que os aminoplastos.
B. Polissiloxanos
Os polosiloxanos - derivados orgânicos do silício - são novidades materiais poliméricos, que são caracterizados por excepcional resistência à água e resistência química. Na fase inicial de policondensação, os polissiloxanos são substâncias líquidas, semi-sólidas ou sólidas que, quando aplicadas em camada fina, protegem outros materiais da exposição à água. Um filme transparente e duro é formado na superfície dos materiais, caracterizado por alta resistência. Alguns polissiloxanos curam quando aquecidos. Finalmente, eles são usados para tecidos de acabamento. É de esperar que estes novos materiais, cuja produção industrial está apenas a começar a desenvolver-se, sejam também produzidos para fins de restauro, por exemplo, a conservação da pedra, e que sejam também utilizados para a pintura mural.
DERIVADOS DE CELULOSE
A celulose é um policondensado de glicose (polissacarídeo). É uma substância fibrosa branca ou levemente amarelada. (Incha na água, incha ainda mais em soluções diluídas de álcalis ou sais - Ed.) Espalhando a massa inchada em uma camada fina e retirando dela a água, obtém-se o papel cru, também chamado de papel filtro. Sob um microscópio, as células vegetais podem ser distinguidas em suas fibras.
A celulose é matéria-prima não só na produção de papel, mas também em vernizes, celulóides, películas, etc.
ésteres de celulose
Sob a ação de ácidos, a celulose é convertida em ésteres, dos quais os mais importantes tecnicamente são: nitratos de celulose - ésteres de ácido nítrico e acetato de celulose - ésteres de ácido acético. (Ao contrário da celulose, seus ésteres são solúveis em solventes orgânicos e formam fortes películas transparentes após a evaporação do solvente.— Ed.)
1. Os nitratos de celulose (nitrocelulose) são formados pela ação de uma mistura de ácido nítrico concentrado com ácido sulfúrico sobre a celulose. O processo é chamado de nitração. A nitrocelulose seca é uma substância branca ou amarelada, insolúvel em água e altamente inflamável. Dependendo do grau de nitração, tipos de nitrocelulose com várias propriedades. Das variedades de nitrocelulose, as mais adequadas para a produção de vernizes são as nitroceluloses com teor médio de nitrogênio (10,5–12,7%), que ainda retêm a capacidade de dissolução, mas não são tão explosivas quanto as nitroceluloses. alto grau nitração. Eles são usados para a produção de filmes, vernizes, colódio, celulóide e plásticos.
Colódio. Se você dissolver nitratos de celulose em acetona, acetato de amila ou outros solventes, obterá um líquido xaroposo levemente amarelado - colódio. Depois de remover o solvente, permanece um filme transparente. É um filme brilhante, duro, mas quebradiço e não resistente à luz; sob a influência da luz torna-se marrom. Portanto, o colódio não é usado como verniz, embora às vezes seja impregnado com tecidos, madeira e papel para torná-los impermeáveis.
A elasticidade do filme de nitrocelulose pode ser aumentada pela adição de plastificantes, especialmente cânfora, óleo de rícino, trifenil fosfato, tricresil fosfato e dibutil ftalato.
Celulóide. Ao misturar soluções alcoólicas de cânfora e nitrocelulose e, em seguida, remover gradualmente o álcool da mistura, obtém-se uma solução sólida - celulóide contendo 30-40% de cânfora. É uma substância transparente, incolor, sólida em temperatura normal, elástica e impermeável. Quando aquecido a 80 °, o celulóide amolece e adquire alguma plasticidade e inflama-se com mais aquecimento. O bloco de celulóide é cortado em folhas de qualquer espessura, polido entre placas de prensa aquecidas e, se necessário, estampado. Sob a influência dos raios ultravioleta, o celulóide torna-se gradualmente amarelo e escurece. Sob a ação de soluções alcalinas, o celulóide é gradualmente saponificado.
Os vernizes Zapon são feitos dissolvendo o celulóide (ou também filmes antigos dos quais o água quente emulsão de gelatina) em acetona e acetato de amila. Eles contêm 3-4% de celulóide. Os vernizes de cinco por cento são tão espessos que não podem mais ser aplicados com pincel. Ao serem aplicados em qualquer superfície, deixam uma película que protege (principalmente os metais) da corrosão. Esses vernizes técnicos às vezes são usados para fins artísticos como um fixador para desenhos a carvão e pastel, como vernizes foscos para têmpera e como uma camada isolante em substratos absorventes de giz. Tal aplicação é incorreta, porque, em primeiro lugar, os zaponlaks escurecem com o tempo e, em segundo lugar, não são elásticos o suficiente e sua elasticidade diminui gradualmente.
Em geral, podemos dizer sobre os zaponlaks que, em termos de resistência à luz, são incomparáveis com os vernizes tradicionais feitos de resinas naturais, ceras e óleos.
2. O acetato de celulose é obtido pela ação do anidrido acético sobre a celulose. Dissolvido em solventes, seca formando um filme transparente, duro e à prova d'água que, ao contrário do filme de nitrocelulose, é resistente à luz e não inflamável. Além disso, também possui maior resistência ao calor, começando a quebrar apenas a 200°.
Embora os vernizes de acetilcelulose sejam superiores aos vernizes de nitrocelulose em todas essas propriedades, eles são usados com menos frequência do que os vernizes de nitrocelulose, pois são mais caros, suas soluções são mais viscosas e o filme é menos elástico. A adesão (aderência) do filme a várias superfícies é menor, às vezes pode ser removido de uma superfície lisa como uma casca transparente. Com resinas e plastificantes, que poderiam aumentar sua adesão e elasticidade, o acetato de celulose é mais difícil de combinar. Os melhores resultados são obtidos pela combinação de acetato de celulose com resinas gliftálicas.
Celon é um substituto não inflamável do celulóide. É uma solução sólida de acetato de celulose em cânfora ou outros plastificantes. Além de vernizes e filmes não inflamáveis, são produzidos a partir do celon os chamados vidros inquebráveis e folhas transparentes semelhantes ao celofane.
Os vernizes de acetilcelulose, também chamados de vernizes celon, são obtidos a partir de celulose com grau médio de acetilação, contendo 53-55% de grupos acetato. Eles são usados principalmente como vernizes técnicos para carros e aeronaves. Devido à alta viscosidade e baixa capacidade de penetrar profundamente nos materiais envernizados, os vernizes de acetato de celulose servem para fortalecer e restaurar tecidos velhos e decadentes. Uma solução de um por cento de acetato de celulose em acetona é tão viscosa que não impregna o tecido, mas adere apenas à sua superfície. As lacas Celon devem ser preferidas às de zapon e ao restaurar objetos feitos de osso, argila queimada e madeira. Às vezes, mais por experiência, uma tela de pintura é impregnada com acetato de celulose (em vez de dimensionamento); essa tela subseqüentemente reage muito mais fraca às mudanças umidade atmosférica. No entanto, até o momento, temos pouca experiência com telas preparadas dessa maneira e não sabemos se o CA retém sua elasticidade e se a ligação entre a tela e o primer é quebrada.
Ésteres de celulose mistos
Ésteres mistos de ácidos acético e butírico são superiores em propriedades ao acetato de celulose, ao qual são semelhantes. Eles são mais elásticos, brilhantes e duráveis. Dissolvidos em acetona, formam uma película de laca dura, incolor, resistente às intempéries e que não amarela. Nós os conhecemos sob o nome técnico de celite.
éteres de celulose
Os seguintes derivados de celulose, que receberam grande importância dentro últimos anos, são metil-etil- e benzil-celulose. Eles são mais macios e mais viscosos do que os ésteres de celulose.
A metilcelulose (tilose), obtida pela ação de cloretos de alquila sobre a celulose, previamente tratada com solução alcalina, é uma substância cinza claro. Dissolve-se em água para formar uma solução viscosa; em solventes orgânicos, incha na melhor das hipóteses. Graus de metilcelulose de baixa viscosidade são amplamente utilizados em pinturas decorativas e substituem cola, goma arábica e outros aglutinantes aquosos. Ela não derrama. Vendido sob o nome técnico glutolina (cola de celulose). A metilcelulose de alta viscosidade serve como emulsificante na produção de têmpera e vernizes de emulsão. Em combinação com solventes orgânicos, é usado para remover revestimentos antigos de tinta e verniz.
A etilcelulose é obtida pela ação do cloreto de etila sobre a celulose tratada com uma solução alcalina. É solúvel em solventes orgânicos, mas insolúvel em água. Na forma de uma película de verniz, a etilcelulose é resistente a álcalis e ácidos, elástica e resistente à luz. Todas as suas variedades, ligeiramente diferentes umas das outras dependendo do grau de etilação, são dissolvidas em uma mistura composta por 80 partes de tolueno e 20 partes de álcool etílico. Dá revestimentos de verniz muito fortes e elásticos.
A benzilcelulose é formada pela ação do cloreto de benzila sobre a celulose tratada com uma solução alcalina. Embora seu filme de laca seja brilhante e à prova d'água, ele fica amarelado com o tempo, por isso não é adequado para pintura.
Além do celulóide, celon e celite, também são obtidos da celulose a viscose, a fibra vulcanizada e o pergaminho.
Solubilidade de derivados de celulose
(R - dissolve. N. r. - não dissolve. Zhel. - gelatiniza)
Sob a ação de álcali de sódio concentrado, a celulose sulfito é convertida em celulose alcalina, que, na presença de dissulfeto de carbono, é convertida em xantato de celulose, um sólido amarelo. Por sua vez, o xantato de celulose, dissolvido em uma solução de soda, forma um líquido pegajoso acastanhado - viscose, do qual (forçando através de filtros para um banho acidificado) fibras de celulose regeneradas - seda viscose ou (forçando através de uma fenda estreita) um filme transparente - celofane são obtidos. A viscose obtida em banho ácido não se dissolve em solventes orgânicos. É usado para colagem de papel e impregnação de tecidos. Em vez de cola, a tela de pintura pode ser impregnada com viscose estabilizada em banho ácido, o que reduz a sensibilidade da tela às flutuações da umidade atmosférica.
A vulcanfibra é obtida pela ação do cloreto de zinco sobre papel celulósico ou papelão. A laminagem com aquecimento e a lavagem prolongada com água produzem placas duras semelhantes a borracha, resistentes à água e aos ácidos.
O papel pergaminho é produzido pela ação do ácido sulfúrico sobre o papel celulósico não colado, que é impregnado com glicerina após pré-lavagem.
* G. L. Stout. RJ gettens. Transport des fresques orientales, 1932, Mouseion, I-II.
** PVC. (Ed.)
*** A película é mais elástica e a solução mais pegajosa.
**** O autor explica isso: "O arranjo linear da cadeia da estrutura molecular das resinas poliacrílicas muda como resultado da ação da luz em cadeias espacialmente ramificadas de polímeros superiores." (Ed.)
***** Resinas alquil-fenol-formaldeído em estágio inicial de policondensação. (Ed.).
Resinas artificiais e goma-laca artificial
vários naturais resina são amplamente utilizados na indústria de lacas. Como a fonte de sua produção diminui gradualmente, eles se tornam produtos tecnicamente inacessíveis. Esta circunstância esteve na origem do surgimento de um novo ramo da indústria química, nomeadamente a produção de resinas sintéticas.
A produção deste último inclui a obtenção goma-laca artificial ou novolaks, como também são chamados. A preparação destes produtos baseia-se principalmente na condensação do fenol e seus derivados com formaldeído ou outros aldeídos.
Produtos da reação do fenol com formaldeído
Há muito se sabe que a interação (condensação) do formaldeído com fenóis produz vários compostos resinosos. Essas resinas, dependendo das condições da reação, da proporção quantitativa dos produtos retirados, bem como da composição da substância condensadora (catalisador), possuem diferentes propriedades físicas e propriedades quimicas. Alguns deles são fusíveis e se dissolvem facilmente em álcool, acetona, solução aquosa soda cáustica, etc., e são usados como novolacs ou shellacs artificiais. Outras são insolúveis, infusíveis e servem como material ornamental para diversos fins (baquelite, resinite, etc.).
Principais matérias-primas
O fenol ou ácido carbólico encontrado no alcatrão de hulha é um óleo marrom com um odor muito pungente. O fenol puro é uma massa cristalina com ponto de fusão de 45,5° e ponto de ebulição de 182,9°. resina artificial
O cresol - metilfenóis C6H4CH3OH - é encontrado no carvão e alcatrão de lenhite. Existem três formas isoméricas de cresóis: ortocresol, paracresol e metacresol.
Ortocresol forma cristais incolores, tem cheiro de fenol. Ponto de fusão - 31 °; ponto de ebulição - 188 °.
O formaldeído é um gás incolor, cáustico e solúvel em água formado durante a oxidação do metanol. É encontrado à venda na forma de formalina, que é uma solução de formaldeído em água e geralmente contém 40% deste último. Estudos recentes mostraram que, em vez de fenol e cresóis, também podem ser ingeridos derivados dessas substâncias. Em vez de formaldeído - outros aldeídos, bem como cetonas.
Agentes de condensação ou catalisadores
Agentes de condensação atuam como catalisadores, ou seja. tomar apenas uma parte temporária na reação. No final da reação, essas substâncias às vezes são removidas do produto resultante. Diferencie catalisadores ácidos e básicos. Os agentes ácidos incluem ácidos, sais ácidos e, em geral, qualquer sal que possa produzir uma reação ácida quando hidrolisado. Cloreto de amônio (amônia) refere-se a catalisadores ácidos, uma vez que o ácido clorídrico é liberado quando o formaldeído age sobre ele.
Os agentes alcalinos incluem álcalis e sais reativos a álcalis, bem como sais que, após a hidrólise, se dividem em um ácido fraco e uma base forte. Segundo a pesquisa de Bakeland, os catalisadores ácidos promovem a formação de goma-laca, enquanto os álcalis dão preferência às resinas do tipo baquelite.
O processo de obtenção da goma-laca
Para obter resina de goma-laca, tome:
Todos os componentes são colocados em um recipiente de tamanho adequado. Com uma quantidade suficiente de substâncias de condensação, a reação pode começar em temperatura normal, e a mistura líquida é separada em duas camadas: uma aquosa, composta por água separada e substâncias solúveis em água, e uma camada oleosa contendo os produtos iniciais da condensação. Na prática, para acelerar a reação, a mistura é levemente aquecida.
Para evitar a perda de voláteis partes constituintes da mistura, o aquecimento é feito em um recipiente fechado equipado com um refrigerador retroposto, ou seja, os vapores, subindo pelo tubo, são resfriados pela água e, condensando-se em líquido, retornam à caldeira de reação.
À medida que o óleo esquenta, a viscosidade da camada oleosa aumenta. O aquecimento é interrompido quando uma consistência espessa é atingida. A massa oleosa pode ser separada da camada aquosa, ou o todo pode ser submetido à evaporação até que a massa fique sólida à temperatura normal, dispensando-se assim a separação das camadas. A massa assim obtida é incolor ou amarela, funde-se, pica-se facilmente e é solúvel em solução de álcool, acetona, fenol e hidróxido de sódio.
Método de produção
De acordo com este método, a goma-laca artificial é preparada da seguinte forma:
Misture 10% em peso horas de ortocresol, 7 wt. incluindo formalina comercial (contém 40% de formaldeído), 10% em peso. horas de água e adicionar 0,4 wt. incluindo ácido clorídrico forte. A mistura resultante é aquecida por várias horas com agitação constante. O produto resinoso obtido é separado da parte aquosa e lavado com água quente ou ação prolongada de vapor.
A resina assim obtida é colorida do amarelo ao marrom claro, facilmente solúvel em álcool metílico, acetona, dissulfeto de carbono, éter, clorofórmio, etc.; solúvel em álcalis diluídos, mais difícil de dissolver em benzeno e terpineol; insolúvel em terebintina, ácidos graxos e óleos. Os vernizes preparados com goma-laca artificial proporcionam uma superfície de secagem rápida e muito brilhante.
O seguinte método visa a obtenção de produtos de condensação de fenol ou seus homólogos com aldeídos e a utilização desses produtos para a fabricação de vernizes.
Quando os cresóis são condensados com formaldeído na presença de álcalis, obtêm-se produtos solúveis apenas em álcool e, portanto, não podem ser misturados, por exemplo, com resinas insolúveis em álcool. Suas soluções de álcool podem servir como vernizes para revestir metais quando aquecidos, mas não são adequadas para revestir objetos elásticos, como fibra, ferro fino, lona, papelão, etc. Se a condensação for realizada na presença de sal de chumbo acético, então obtém-se um produto solúvel em álcool e benzeno, miscível com resinas ordinárias e dando revestimentos duros e elásticos quando aquecidos.
Tudo é aquecido até ferver em uma vasilha com geladeira; após chegar o momento de condensação (massa espessa e endurecida), o aquecimento é interrompido, o verniz é separado da camada aquosa e fervido até a densidade desejada.
As resinas sintéticas foram inventadas na primeira metade do século passado. Este evento pode ser considerado revolucionário, pois este produto substituiu as resinas naturais e encontrou a mais ampla aplicação em diversos setores da construção civil, engenharia, bem como na produção de vernizes e tintas, materiais sintéticos e até medicamentos.
As resinas sintéticas são compostos de alto peso molecular que são obtidos como resultado de reações de policondensação ou polimerização.
A polimerização é o processo de combinar um certo número de monômeros elementares em uma molécula complexa sem subprodutos.
Policondensação – o processo de conversão de moléculas simples em moléculas complexas matéria orgânica formando ligações de carbono com outros átomos.
Resinas de policondensação e polimerização são usadas na construção.
As resinas sintéticas são divididas em:
As resinas sintéticas termoativas têm plasticidade e fusibilidade apenas dentro de certos limites de temperatura, acima dos quais se tornam insolúveis e infusíveis.
As resinas sintéticas termoplásticas ** mantêm ductilidade e fusibilidade constantes. Dependendo do método de fabricação da resina, sua finalidade e matéria-prima, elas se apresentam na forma de pós, blocos, emulsões, grânulos e folhas.
As resinas sintéticas encontraram um uso tão difundido em quase todas as áreas da indústria e da construção que é mais fácil listar as áreas onde não são usadas. No entanto, vamos tentar entender essa diversidade.
As resinas sintéticas são amplamente utilizadas na produção de compostos (impregnação isolante), adesivos, vernizes e tintas, materiais de fricção e abrasivos.
Devido à capacidade de polimerização das resinas sintéticas, elas desempenham um papel importante na fabricação de plástico, pedra artificial e janelas de PVC.
As resinas no estado curado são caracterizadas por alta adesão ao concreto, metal, vidro e outros materiais.
As resinas sintéticas são caracterizadas pelo aumento da resistência mecânica e química, resistência à umidade e temperatura.
Os materiais de revestimento à base de resina sintética são altamente resistentes à abrasão, secam em poucas horas após a aplicação e formam revestimentos à prova d'água e duros.
Pedras artificiais produzidas com base em resinas sintéticas são amplamente utilizadas na fabricação de peitoris de janelas, pias, bancadas, móveis, etc. Esses materiais se comparam favoravelmente a outros, pois praticamente não estão sujeitos a estresse mecânico, influência de produtos químicos e umidade , e flutuações de temperatura. Os produtos de pedra artificial não perdem seu apelo visual e integridade. diamante falso visualmente praticamente não difere da pedra natural.
Atenção especial deve ser dada aos revestimentos poliméricos monolíticos à base de resinas sintéticas. Alta resistência ao desgaste, variações de temperatura, agressão química, resistência ao deslizamento, resistência à corrosão, durabilidade, facilidade de manutenção e limpeza, custos mínimos de reparo e manutenção, higiene, manutenção do apelo visual durante toda a vida útil - isso está longe de ser lista completa as virtudes desses sexos. Os revestimentos poliméricos monolíticos são ideais para áreas públicas e instalações residenciais.
Os adesivos à base de resinas sintéticas conferem às juntas a maior resistência e são 100% resistentes à água. As superfícies coladas não são sujeitas à influência de fungos e um molde. Dependendo do tipo de resina utilizada na produção de adesivos, eles são adequados para colagem de todas as superfícies, desde madeira até metal.
A aplicação é obrigatória!
