Карбонизация фенолформальдегидных смол

[pawelll]

Добрый день.
У нас стоит задача: получение адсорбентов с использованием фенолформальдегидных смол.
Однако их, оказывается, довольно много видов: новолочные и резольные, твердые и жидкие, новолачные в твердом виде сразу в смеси с отвердителем, ...
Подскажите пожалуйста, все ли эти смолы при карбонизации (температура свыше 600 оС) дают выход углеродного остатка 40 - 60 % масс. или в случае с новолачными смолами обязательно нужно добавлять отвердитель в исходную смесь (а иначе он, ну допустим, будет на уровне 5 %)?
Сколько будет выход углерода, если отвердитель не добавлять?
Спрашиваю, потому что нужно будет смолы заказывать, а мы с ними никогда не работали.
Заранее спасибо за ответы.

[avor]

Если вас интересует именно выход углерода без структуры его частиц, то без отвердителя он не изменится

[pawelll]

А как изменятся такие свойства углеродного остатка ( в зависимости от формы конечно), как прочность, наличие микропор?

[avor]

изменятся несомненно, как сказать трудно, лучше покажет эксперимент. Но например равномерность распределения размера частиц и пор скорее всего снизится. Те сигма распределения увеличится.

[MONSTA]

Стеклоуглерод хотите получать? Разумная идея, только вот я нихт ферштейн по условиям получения!

[pawelll]

Нет, как раз не стеклоуглерод.
Хотим провести карбонизацию без отвердителя, хотя бы потому. что в промышленности его использование увеличит стоимость продукции.

[ЕЖ]

Однако их, оказывается, довольно много видов: новолочные и резольные, твердые и жидкие, новолачные в твердом виде сразу в смеси с отвердителем, ...

все ли эти смолы при карбонизации (температура свыше 600 оС) дают выход углеродного остатка 40 - 60 % масс. или в случае с новолачными смолами обязательно нужно добавлять отвердитель в исходную смесь (а иначе он, ну допустим, будет на уровне 5 %)?

Подозреваю, что без отвердителя типа ГМТА коксовый остаток будет еще и повыше, ибо из ГМТА (уротропина) аммиак же..
Но! Если Вы предварительно не отвердите новолак, то при подъеме температуры для карбонизации он, как честный термопластичный олигомер, у Вас поплавится и форму/структуру потеряет.
Где-то так..

[alexandr13]

Добрый день.
У нас стоит задача: получение адсорбентов с использованием фенолформальдегидных смол.

Уважаемый химики, чтоб не создавать новую тему, разрешите сесть на хвост докладчику. Тоже стоит задача карбонизовать ФФС, но предварительно распределить ее по поверхности неорганического высокодисперсного носителя. Предполагаю взять водоразбавляемую резольную ФФС, замешать ее с этим носителем, а затем разбавить водой и погреть чтоб потеряло растворимость. Но. У этих ФФС есть предел разбавляемости водой. Как его повысить, чтобы растворить в большем объеме воды и при этом не добавлять органических растворителей? Где-то нашел, что некая продажная ФФС в виде раствора содержит 7% щелочи в качестве стабилизатора, вот цитата из интернета:
ФЕНОЛФОРМАЛЬДЕГИДНАЯ СМОЛА PREFERE 14J022 ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ РАСТВОР ПОЛИКОНДЕНСАЦИИ ФЕНОЛА С ФОРМАЛЬДЕГИДОМ В ПРИСУТСТВИИ СТАБ.ВЕЩ-В:ЩЕЛОЧИ ОК.7%,ФЕНОЛ НЕ МЕНЕЕ 0.1 % ФОРМАЛЬДЕГИДА НЕ МЕНЕЕ 0.1%,МЕТАНОЛ ОК.0.5%,ВОДЫ НЕ МЕНЕЕ 51 %.
Теоретически, в присутствии щелочи фенольные группы должны превращаться в фенолятные и теоретически растворимость в воде должна увеличиваться. Но, как повлияет щелочь в таком большом количестве на устойчивость резола? Он то и получается в присутствии щелочи в качестве катализатора поликонденсации. А если я добавлю в продажный водоразбавляемый резол 7% щелочи, будет ли он устойчив в разбавленном водном растворе хотя бы пару часов необходимых для замешивания и осаждения?

[Smol]

Зачем Вам щекинская Prefere, у Вас на тамбовском Пигменте Фенотам делают, он ничуть не хуже... Такая же смесь фенольной и карбамидной смол, как и Prefere... И так же для карбонизации совершенно не годится, ибо в ней до 40% карбамидки... Обычная водоэмульсионная фенольная смола (фенолоспирты) - это СФЖ 3027Б, в ней карбамида нет. Но она дороже, поэтому ее почти никто не делает.

Любая резольная водоэмульсионная фенольная смола без отвердителя не особо хорошо работает, а отвердитель (хлорид или сульфат аммония) действует по "кислому" принципу. То есть - дополнительная щелочь будет сильно мешать отверждению. И вторая проблема: смачиваемость неорганических материалов водными эмульсиями ФФС обычно хуже, чем спиртовыми растворами тех же самых резольных смол, это связано с высоким поверхностным натяжением воды. Поэтому почти все попытки уйти от спирта в фенольных покрытиях оказались не особо удачны, смола не покрывает тонким слоем наполнитель, а скапливается в междоузлиях, что для минеральной ваты, может быть и хорошо, а вот для всего остального (типа прессматериалов) - не очень.
И вообще, резолы не особо хороши для последующей карбонизации, наличие большого количества свободных метилольных групп в них несколько снижает термоустойчивость полученного материала. В частности, именно поэтому в связующем для огнеупорных составов чаще используют твердые новолаки (или их спиртовые растворы) в смеси с уротропином, чем резолы. Хотя это и не догма.

В Вашем случае - подумайте насчет бакелитового лака типа ЛБС-1, большинство термостойких покрытий как раз на нем и сделано. Отвердителя для него не надо. И пропитывает (покрывает) он любую неорганику хорошо.

[alexandr13]

Зачем Вам щекинская Prefere, у Вас на тамбовском Пигменте Фенотам делают, он ничуть не хуже... Такая же смесь фенольной и карбамидной смол, как и Prefere... И так же для карбонизации совершенно не годится, ибо в ней до 40% карбамидки... Обычная водоэмульсионная фенольная смола (фенолоспирты) - это СФЖ 3027Б, в ней карбамида нет. Но она дороже, поэтому ее почти никто не делает.

Спасибо за информацию. Будем химичить.

[Smol]

Будем химичить.

Ваш ответ вызывает в памяти старый анекдот об одном прапорщике, пытавшемся снять с дерева высоко висящее яблоко: "Неча думать, прыгать надо"©
Желаю успехов!