ФУРАНОВЫЕ СМОЛЫ, термореактивные олигомерные или полимерные продукты конденсации и ионной полимеризации фурфурола, фурфурилового спирта и их смесей друг с другом или с разл. соединениями. Представляют собой твердые аморфные или жидкие темноокрашенные вещества. Механизм и глубина протекания реакций, приводящих к образованию и от-верждению смол, а следовательно, структура и свойства последних на разл. стадиях получения зависят не только от типа и соотношения исходных компонентов, но и от природы и кол-ва катализатора. условий проведения реакций.
Многообразие и сложность этих реакций обусловлены высокой реакционной способностью альдегидной (в фурфуроле) и метилольной (в фурфуриловом спирте) групп, атомов водо- рода в a-положении к циклич. атому О, а также наличием способных к ионной полимеризации двойных связей. Кроме того, фурановые циклы способны к конденсации, а после нарушения сопряжения - к раскрытию. Фурфурол и фурфу-риловый спирт могут конденсироваться между собой, с др. альдегидами. кетонами. спиртами, а также с фенолами. Эти реакции ускоряются кислотными и, в меньшей степени, щелочными катализатора.и. Ионная полимеризация по двойным связям и раскрытие цикла катализируются сильными протонными кислотами (соляной, серной, фосфорной и др.) или кислотами Льюиса (галогенидами металлов).
Наиб. значение имеют Ф. с., получаемые из фурфурола, фурфурилового спирта (его олигомеры называют также фу -риловыми смолами) или их смесей в заданном соотношении, например смолы из фурфурилфурфураля - продукта вза-имод. фурфурола с фурфуриловым спиртом в молярном соотношении 1:2. Жидкие фурановые смолы этого типа синтезируют в присутствии небольшого кол-ва сильной кислоты при повышенной температуре с послед, нейтрализацией получаемых продуктов водным раствором аммиака или щелочи.
Твердые фурановые смолы на основе фурфурола или фурфурилового спирта получают в присутствии гексаметилентетрамина или небольшого кол-ва воды и малеинового ангидрида в качестве катализатора. Такие фурановые смолы в исходном состоянии представляют собой сложные смеси линейных и разветвленных олигомеров, фурановые циклы которых соединены в a-положениях разл. мостиковыми группами и содержат свободные функц. группы в концевых звеньях:
При образовании олигомеров возможно возникновение мо-стиковых связей между циклами в результате частичной полимеризации по двойным связям. Такие смолы раств. в спиртах, сложных эфирах. кетонах, ароматич. углеводородах. В нейтральной среде при комнатной температуре они сохраняют хим. активность в течение года и более.
При введении кислотного катализатора. например бензол- или п-толуолсульфокислот, их хлорангидридов или аммониевых солей. и(или) при нагревании фурановые смолы отверждаются благодаря поликонденсации функц. групп (с выделением воды в качестве побочного продукта) и ионной полимеризации по двойным связям, инициируемой термически или кислотными катализатора.и (без выделения низкомол. веществ).
В отвержденном состоянии фурановые смолы представляют собой жесткие и хрупкие, стойкие к термич. (до 300 0C), радиационным и хим. воздействиям густосетчатые полимеры темного цвета. При карбонизации они дают высокий выход кокса (60-80%) с образованием неграфитизируемых углеродных материалов.
Широко применяют также фурановые смолы- продукты альдольной конденсациифурфурола с ацетоном в щелочной среде. Р-ция сопровождается отщеплением воды и образованием фурфу-рилиденацетона и дифурфурилиденацетона.
Смолы этого типа способны отверждаться по механизму ионной полимеризации по ненасыщенным связям в присутствии кислотных катализаторов и при повышенной температуре с образованием густосетчатых жестких и хрупких полимеров, близких по структуре и свойствам к отвержденным фурановые смолы на основе фурфурола и фурфурилового спирта. Фурфурол-ацетоновые мономеры используют непосредственно для создания отвер-ждающихся композиций или их предварительно подвергают форполимеризации с образованием жидких и твердых раствори-мых олигомеров (формополимеров), отверждаемых на дальнейших стадиях переработки.
Неотвержденные фурановые смолы на основе фурфурола, фурфурилового спирта и фурфурол-ацетоновых мономеров хорошо совмещаются с пластификаторами, термопластичными полимерами, реак-ционноспособными олигомерами и термореактивными смолами, каучуками, асфальтами и пеками. Их сочетание с мономерными, олигомерными и полимерными добавками (как правило, реак-ционноспособными), а также синтез в присутствии этих добавок широко используют для модификации фурановые смолы Наиб. часто модификацию проводят конденсацией фурфурола с фенолами и формальдегидом, фурфурилового спирта или фурфурол-ацетоновых мономеров с метилольными производными фенолов и меламина, фурфурилового спирта с ксилитом, тетраэтоксисила-ном и др. полифункц. мономерами. Твердые фурановые смолы сплавляют с новолачными феноло-формальдегидными смолами. Жидкие мономеры - фурфурол, фурфуриловый спирт, продукты их конденсации с ацетоном - вводят в феноло-формальдегидные, эпок-сидные, бисмалеинимидные смолы в качестве реакционноспо-собных (активных) растворителей для регулирования вязкости и скорости отверждения исходных композиций и повышения их хим. и термич. стойкости в отвержденном состоянии.
фурановые смолы и их модификации используют главным образом в качестве (утверждающихся связующих полимербетонов, коррозионно- или огнестойких замазок (мастик), волокнистых слоистых стекло-, угле- и асбопластиков, древесно-стружечных и древесно-волокнистых плит, а также как клеи, лаки, пропиточные составы и др. Используют также их в произ-ве стекло-углерода, углерод-углеродных композиционных материалов и как вулканизующие агенты для каучуков.
фурановые смолы токсичны и при работе с ними требуется соблюдение мер предосторожности.
Лит.: Маматов Ю.M., Фурановые смолы. Производство и применение, M., 1974; его же, Полимерные материалы на основе фурановых смол и их применение, M., 1975; Кузнецова И. Б., Кроль M. С, в кн.: Справочник по пластическим массам, т. 2, M., 1975, с. 331-334. П. Г. Бабаевский.
