[고분자공학] 페놀수��의 합성

페놀 수지는 페놀과 포름알데히드의 축합반응에 의해 합성되는 수지로서 Bakelite라는 상품명으로 불린다. 이번 실험에서는 산 촉매왿� 알카리 촉매를 이용해 페놀수��를 합성하는 것에 목적이 있다.
페놀수��는 산촉매에 의해 제조되는 노볼락과 염기촉매에 의해 제조되는 레졸로 나눌 수 있다.
(1) 산촉매를 이용한 페놀수��의 합성
(2) 알칼리 촉매를 이용한 페놀수��의 합성

(1) 페놀수�� (Phenol resin)
: 페놀수��는 알칼리 촉매의 산촉매로 만들 수 있다.
① 알칼리성 촉매의 존재에서 반응시키면 초기 생성물로서 히드록시메틸기가 풍부 한 가용성 물질이 얻어진다. 이것을 레졸이라한다. 레졸은 메틸올페놀, 메틸올디페 닐메탄의 홉합물로, 이것을 가압 가열하면 히드록시 메틸기왿� 벤젠핵 혹은 히드록 시 메틸기 상호에서 탈수하여 메틸렌 결합 -CH2-혹은 디메틸렌에테르 결합 -CH2-O-CH2-를 생성하고 가교 반응이 진척되어 불용불융의 수지가 된다. 레졸을 가열하여 축합을 진행시킨 것을 레지톨이라고 하고 다시 축합이 진행되어 불융, 불용 상태가 된 것을 레지트라 한다. 레졸, 레지톨 ,레지트를 각각 베이클라이트 A, 베이클라이트 B, 베이클라이트 C라고 부르는 경우도 있다. 촉매로써 암모니아 를 이용한 경우는 -CH2NH2-CH2-NH-CH2-왿� 같이 질소를 포함한 기를 갖는 중간 체를 만든다. 이것을 암모니아 레졸이라고 한다.
② 산을 촉매로 하여 페놀과 포름알데하이드를 반응시키면 주로 메틸렌 결합으로 이루어진 가용 가융의 수지가 얻어진다. 이것을 노볼락이라고 부른다. 노볼락은 그대로 가열을 계속해도 경하하지 않지만 과잉의 포름알데히드 도는 가열에 의해 포름알데히드를 발생하는 물질을 가하여 가열하면 메틸렌 결합, 디 메틸렌이미결 합에 의해 가교가 생겨 경화한다.