فنول فرمالدهید

رزین های فنول فرمالدهید ( PF ) ( به انگلیسی: Phenol Formaldehyde Resin ) یا رزین های فنولیک ( همچنین فنوپلاست[ ۱] نیز نامیده می شوند ) پلیمرهای مصنوعی هستند که از واکنش فنول یا فنول جایگزین شده با فرمالدهید به دست می آیند. فنول فرمالدهیدها به عنوان پایهٔ باکالیت استفاده می شوند و اولین رزین های مصنوعی تجاری ( پلاستیک ) هستند. آن ها به طور گسترده برای تولید محصولات قالب گیری شده مانند توپ های بیلیارد، میزهای آزمایشگاهی و به عنوان پوشش و چسب استفاده می شوند. از فنول فرمالدهیدها برای ساخت بردهای مدار استفاده می شد، اما هم اکنون تا حد زیادی توسط رزین های اپوکسی و پارچه های فایبرگلاس جایگزین شده اند، مانند مواد سازندهٔ برد مدار FR - 4 که در برابر آتش و حرارت مقاوم است.
برای تولید فنول فرمالدهیدها دو روش اصلی وجود دارد. روش اول به این شکل است که به طور مستقیم فنول و فرمالدهید با یکدیگر واکنش می دهند تا یک پلیمر شبکه گرماسخت را تولید کنند. در روش دوم فرمالدهید را برای تولید یک پیش پلیمر به نام نوولاک جمع می کنند سپس قالب گیری صورت می گیرد و در مرحلهٔ بعد با افزودن مقداری فرمالدهید دیگر حرارت داده می شود ( اصطلاحاً پخته می شود ) . [ ۲] [ ۳] تنوع زیادی در مواد تولیدی و مواد ورودی وجود دارد که برای تولید طیف گسترده ای از رزین ها استفاده می شود.
رزین های فنول فرمالدهید، به عنوان یک گروه ( زنجیره یا شبکه ) ، توسط یک واکنش پلیمریزاسیون پله ای تشکیل می شوند که این واکنش می تواند توسط اسید یا باز کاتالیز شود ( سرعت واکنش کنترل می شود ) . به این دلیل که فرمالدهید عمدتاً در محلول به عنوان متعادل کنندهٔ دینامیکی الیگومرهای متیلن گلیکول وجود دارد، غلظت بخش واکنش پذیر فرمالدهید به دما و پی اچ بستگی دارد.
فنول و فرمالدهید با یکدیگر در محل های ارتو و پارا ( بخش های ۲، ۴ و ۶ ) واکنش می دهند و در این واکنش تا ۳ واحد فرمالدهید می تواند به حلقه متصل شود. در تمام واکنش اولیه هیدروکسی متیل فنول تشکیل می دهد:
HOC 6 H 5 + CH 2 O ⟶ HOC 6 H 4 CH 2 OH
گروه هیدروکسی متیلی قادر به واکنش با بخش های ارتو یا پارای آزاد است. همچنین این گروه می تواند با گروه هیدروکسی متیل دیگری واکنش دهد. اولین واکنش یک پل متیلن ایجاد می کند و واکنش دوم یک پل اتری را تشکیل می دهد:
HOC 6 H 4 CH 2 OH + HOC 6 H 5 ⟶ ( HOC 6 H 4 ) 2 CH 2 + H 2 O