Фурфуролацетоновые мономеры

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Данная страница не проверялась участниками с соответствующими правами.
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фурфуролацетоновые мономеры — это тип синтетических смол, полученных на основе альдольно-кротоновой конденсации фурфурола и ацетона под действием щелочного катализатора. Ацетон и фурфурол являются доступным химическим сырьём, при чём фурфурол получают как побочный продукт при сульфатной варке различных с/х отходов (кукурузных кочерыжек, древесная щепа, опилки и т.д.). В России фурфурол производится Кировским БиоХимЗаводом (БХЗ)[1].
В результате вышеуказанной химической реакции образуются 2 основных компонента моно- и дифурфурилиденацетон. В зависимости от исходного соотношения фурфурола и ацетона получаются различные марки фурфуролацетоновых мономеров. При эквимольном молярном соотношении фурфурола и ацетона (1 к 1) образуется мономер ФА, он содержит 50-70% монофурфурилиденацетона и 30-50% дифурфурилиденацетона, при соотношении фурфурола и ацетона 1,5 к 1 образуется мономер ФАМ, он содержит 30-45% монофурфурилиденацетона и 60-70% дифурфурилиденацетона, и мономер ДИФА, который образуется при соотношении фурфурола и ацетона 2 к 1, он содержит 2-10% монофурфурилиденацетона, 90-98% дифурфурилиденацетона[2].
Наиболее значимый вклад в развитие фурфуролацетоновых смол внесли советские учёные: Маматов Ю. М., Итинский В. И., Остер-Волков Н. Н.[3][4][5]. Оказалось, что, при образовании густосшитой полимерной структуры, композиционные материалы, основанные на фурфуролацетоновых мономерах обладают комплексом ценных свойств: высокие физико-механические показатели, исключительной стойкостью к действию различных агрессивных сред (кроме окислителей), стойкость к действию повышенных и пониженных температур, высокое коксовое число. Большое разнообразие химически активных групп и связей позволяют активно использовать такие смолы в качестве активного разбавителя [6][7][8]. Фурфуролацетоновые мономеры используются в качестве связующего для пластобетонов, для получения различных лаков, мастик, клеевых композиций, футеровочных составов, для производства электролизных ванн, в качестве активного разбавителя эпоксидных смол, для производства литьевых форм для выплавки стали и многое другое[9][10][11][12][13].
Фурфуролацетоновые смолы образуют полимерную структуру под действием кислотных, основных катализаторов, а также под действием высокотемпературной обработки в течение нескольких часов. В качестве кислотных катализаторов используются в основном органические сульфокислоты, такие как бензол- и толуолсульфокислоты. В отличие от минеральных кислот (серная, фосфорная и др. кислоты), они менее активны и позволяют значительно улучшить эксплутационные свойства готовых изделий[14]. В качестве основных катализаторов применяются полиэтиленполиамины и другие стандартные аминные отвердители эпоксидных смол[6]. Для наилучшего результата, фурфуролацетоновые мономеры разбавляются эпоксидными смолами. Кроме этого, под действием повышенных температур могут образовываться полимерные продукты[15].
В г. Фергана (Узбекистан) был построен цех по промышленному производству фурфуролацетоновых смол. Выбор данного города был обусловлен наличием в большом избытке древесных отходов, кукурузных кочерыжек, а производство фурфуролацетоновых смол напрямую связано с производством фурфурола[16]. После развала СССР, данное производство было закрыто.
На сегодняшний день имеется информация по 1 производству данного типа смол на территории Российской Федерации - ООО «Химстрой» (г. Чебоксары)[17][18], а развитием фурфуролацетоновых смол занимаются лишь несколько научных групп на территории бывшего СССР [19][20][21][22][23][24][25][26].

Примечания

[править | править код]
  1. ↑ "Фурфурол технический" https://biohimzavod.kmarket43.ru/catalog/furfurol-tehnicheskij/ Архивная копия от 19 сентября 2021 на Wayback Machine
  2. ↑ Маматов Ю. М . Фурановые смолы [Текст] : (Производство и применение) : Обзор. - Москва : [ОНТИТЭИмикробиопром], 1974. - 99 с. : черт.; 21 см. - (IV серия/ Гл. упр. микробиол. пром-сти при Совете Министров СССР. Отд-ние науч.-техн. информации и техн.-экон. исследований микробиол. пром-сти).
  3. ↑ Остер-Волков, Николай Николаевич. Новые синтетические материалы [Текст] / Н. Н. Остер-Волков, В. И. Итинский. - Ташкент : Госиздат УзССР, 1961. - 55 с. : ил.; 20 см. - (За технический прогресс).
  4. ↑ Маматов Ю.М., Варламов Г.Д. Фураноэпоксидные смолы / [Ю.М. Маматов, Г.Д. Варламов]. - Москва : ОНТИТЭИмикробиопром, 1979. - 63 с. : ил. ; 21 см..
  5. ↑ Уткин, Геннадий Капитонович. Фурфурольно-ацетоновый мономер [Текст] : (Обзор) / Г. К. Уткин, Л. Г. Гранкина ; Гл. упр. микробиол. пром-сти при Совете Министров СССР. Отд-ние науч.-техн. информации и техн.-экон. исследований микробиол. пром-сти. - Москва : [б. и.], 1971. - 95 с. : черт.; 21 см.
  6. ↑ 1 2 Усольцев, Борис Ермолаевич. Свойства и технология получения полимербетонных композиций на основе фурано-эпоксидных связующих : диссертация кандидата технических наук : 05.17.06. - Москва, 2001. - 326 с.
  7. ↑ Получение и применение продуктов гидролиза растительного сырья : Обзор информ. 1979, Вып.2 : Фурано-эпоксидные смолы
  8. ↑ Давлятшаев, А.Д. Технология восстановления автомобильных деталей клеевыми композициями на основе фурано-эпоксидных смол : (Учеб. пособие) / [Давлятшаев А. Д., Азимов А. А., Гулямов С. Г.]. - Ташкент : Б. и., 1982. - 32 с. : ил.; 20 см.
  9. ↑ Твердохлебов, Дмитрий Анатольевич. Фурфуролацетоновые композиты каркасной структуры : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.23.05 / Пенз. гос. ун-т архитектуры и стр-ва. - Пенза, 2005. - 20 с.
  10. ↑ Руководство по технологии приготовления тяжелых полимербетонов на мономере ФАМ и изделий из них / М-во цв. металлургии СССР. - М. : МЦМ СССР, 1988. - 140 с. : ил.; 20 см.
  11. ↑ Абдужабаров, Хамракул Саттарович. Разработка и исследование фурано-эпоксидных смол и полимербетонов, предназначенных для гидромелиоративного строительства [Текст] : Автореф. дис. на соиск. учен. степени канд. техн. наук : (05.17.06) / НИИ пласт. масс. НПО "Пластмассы". - Москва : [б. и.], 1978. - 24 с.
  12. ↑ Маматов Ю. М. Фурановые полимеры и их применение в народном хозяйстве [Текст]. - Ташкент : [б. и.], 1971. - 16 с.; 20 см. - (Серия "Комплексная механизация и автоматизация, передовой производственный опыт в промышленности"/ Ин-т науч.-техн. информации и пропаганды Госплана УзССР)
  13. ↑ Маматов Ю. М Полимерные материалы на основе фурановых смол и их применение [Текст]. - Москва : [б. и.], 1975. - 97 с. : ил.; 22 см. - (Обзоры по отдельным производствам химической промышленности/ Науч.-исслед. ин-т техн.-экон. исследований. НИИТЭХИМ; Вып. 7 (77))
  14. ↑ Шишкин В.Н., Ерофеев В.Т., Хлучина Н.А., Твердохлебов Д.А., Тармосин К.В. О механизмах образования пространственной структуры полимера в композитах на основе фурфуролацетоновых мономеров в присутствии кислотного катализатора // Вестник МГУ. 2004. №3-4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/o-mehanizmah-obrazovaniya-prostranstvennoy-struktury-polimera-v-kompozitah-na-osnove-furfurolatsetonovyh-monomerov-v-prisutstvii Архивная копия от 3 июля 2022 на Wayback Machine
  15. ↑ Кононов Георгий Николаевич, Федотов Александр Андреевич, Угрюмов Сергей Алексеевич Химические процессы, протекающие при горячем прессовании в структуре древесно-стружечных плит на основе фурфуролацетонового мономера ФА // Вестник ПГТУ. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2013. №3 (19). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/himicheskie-protsessy-protekayuschie-pri-goryachem-pressovanii-v-strukture-drevesno-struzhechnyh-plit-na-osnove-furfurolatsetonovogo Архивная копия от 3 июля 2022 на Wayback Machine
  16. ↑ Ферганский химический завод фурановых соединений. Сборник рационализаторских предложений, внедренных на Ферганском химическом заводе фурановых соединений [Текст] / Ин-т науч.-техн. информации и пропаганды УзССР. - Ташкент : [б. и.], 1965. - 10 с. : ил.; 20 см.
  17. ↑ https://supl.biz/furfurolatsetonovyie-monomeryi-fa-fam-difa-p24305677/
  18. ↑ Контакты | "Химстрой". Дата обращения: 3 июля 2022. Архивировано 27 мая 2022 года.
  19. ↑ Пат. 2721324 Российская Федерация, МПК C 08 J 3/24, C 08 L 61/02, C08K 3/011, C 08 K 3/24, C 08 K 5/09 C 04 B 14/06, C 04 B 26/12, C 04 B 111/27 Способ отверждения фурановых смол / Р. В. Матвеев, В.Н. Матвеев, Э.Н. Шалфеева, Т.В. Сахарова, П.А. Егоров; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "РИМ" – № 2019123936 ; заявл. 29.07.2019 ; опубл. 18.05.2020, Бюл. № 14. https://yandex.ru/patents/doc/RU2721324C1_20200518 Архивная копия от 3 июля 2022 на Wayback Machine
  20. ↑ Пат. 2730311 Российская Федерация, МПК C08L 61/00, C08G 6/00, C04B 26/12, B27K 3/15 Полимерная композиция / Э.Н. Шалфеева, Т.В. Сахарова, П.А. Егоров, Р. В. Матвеев, В.Н. Матвеев; заявитель и патентообладатель Матвеев Роман Владимирович (RU) – № 2019135030; заявл. 31.10.2019 ; опубл. 21.08.2020, Бюл. № 20 https://patenton.ru/patent/RU2730311C1
  21. ↑ Насакин Олег Евгеньевич, Шалфеева Эльвира Николаевна, Сазанова Алевтина Анатольевна, Егоров Павел Андреевич, Васильева Светлана Юрьевна ФУРАНОВЫЙ КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТАЛЛОВОГО МАСЛА И ЕГО ЖИРНЫХ КИСЛОТ // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 2021. №2. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/furanovyy-kompozitsionnyy-material-na-osnove-tallovogo-masla-i-ego-zhirnyh-kislot Архивная копия от 3 июля 2022 на Wayback Machine
  22. ↑ Изучение влияния жирных кислот таллового масла на физико-химические свойства фуранового полимера / П. А. Егоров, В. В. Васильев, А. А. Сазанова [и др.] // Научному прогрессу – творчество молодых. – 2018. – № 1. – С. 117-120
  23. ↑ Угрюмов С. А., Смирнов Д. А. Комплексная оценка свойств древесно-стружечных плит на основе фурфуролацетонового мономера ФА // Вестник МГУЛ – Лесной вестник. 2013. №2 (94). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/kompleksnaya-otsenka-svoystv-drevesno-struzhechnyh-plit-na-osnove-furfurolatsetonovogo-monomera-fa Архивная копия от 3 июля 2022 на Wayback Machine
  24. ↑ Ахмадалиев Махамаджон Ахдалиевич, Юсупова Наргиза Адашалиевна Реакция образования дифурфурилиденацетона-ДИФА // Universum: технические науки. 2019. №10-2 (67). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/reaktsiya-obrazovaniya-difurfurilidenatsetona-difa Архивная копия от 3 июля 2022 на Wayback Machine
  25. ↑ Бондарев Борис Александрович, Комаров Павел Валерьевич, Корнеев Олег Олегович, Сычев Анатолий Юрьевич, Мещеряков Алексей Андреевич, Немахов Иван Владимирович ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ КАРКАСНОЙ СТРУКТУРЫ // Вестник евразийской науки. 2020. №3. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/polimernye-kompozitsionnye-materialy-karkasnoy-struktury Архивная копия от 3 июля 2022 на Wayback Machine
  26. ↑ Рассоха Алексей Николаевич Влияние рецептурно-технологических факторов на структуру и свойства фурано-эпоксидных полимерных систем // Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова. 2013. №1. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-retsepturno-tehnologicheskih-faktorov-na-strukturu-i-svoystva-furano-epoksidnyh-polimernyh-siste

Ссылки

[править | править код]

1. https://biohimzavod.kmarket43.ru/catalog/furfurol-tehnicheskij/

Источник — https://ru.wikipedia.org/wiki/Фурфуролацетоновые_мономеры