МОЧЕВИНОФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ

Мочевиноформальдегидные смолы получают конденсацией мочевины с формальдегидом в слабощелочной или нейтральной среде. Эти смолы имеют светлую окраску, плотность 1,1— 1,35 г/см³, растворимы в воде. Отверждение мочевиноформальдегидных смол происходит под действием кислот.

Анализ мочевиноформальдегидных смол состоит в опреде­лении «жизнеспособности» и времени отверждения, содержания мочевины, свободного формальдегида и метилольных групп.

Работа 1. Определение жизнеспособности смолы.Жизне­способностью называют время от момента добавления отвердителя до начала желатинизации.

Реактивы и оборудование

Хлорид аммония                             Палочка стеклянная

Чашка фарфоровая

Ход определения. В фарфоровую чашку взвешивают 5,0 г смолы, добавляют 0,05 г (1%) тонкоизмельченного хло­рида аммония и тщательно перемешивают. Приготовленный раствор при периодическом перемешивании выдерживают при 20°С до начала желатинизации. Отмечают время от момента добавления хлорида аммония до начала желатинизации.

Определение времени отверждения смолы.

Реактивы и оборудование

Хлорид аммония Чашка фарфоровая

Реактивы и оборудование

Пробирка

Палочка стеклянная

Ход определения. В фарфоровую чашку помещают ~5 г смолы, добавляют 0,05 г (1%) тонкоизмельченного хлори­да аммония и тщательно перемешивают стеклянной палочкой в течение 5 мин при 20 °С. В пробирку диаметром 16 мм пере­носят 2 г смеси смолы с отвердителем и опускают ее в кипящую водяную баню так, чтобы уровень смолы в пробирке был на 10—20 мм ниже уровня воды в водяной бане, и включают се­кундомер. Смолу непрерывно перемешивают стеклянной палоч­кой до начала ее желатинизации. Время от момента погруже­ния пробирки в кипящую воду до момента желатинизации смо­лы принимают за время ее отверждения.

Определение содержания мочевины.Мочевина с анилином реагирует с образованием дифенилмочевины:

Дифенилмочевину отделяют от реакционной массы и взвеши­вают

Реактивы и оборудование

Анилин                                                  Тигель стеклянный с пористой пла-

Этиловый спирт                                    стиикой № 3

Бюкс для взятия навески                    Эксикатор

Колба круглодонная на 250 мл с Термошкаф с терморегулятором

Пришлифованным шариковым холо-

дильником

Ход определения. Навеску смолы ~3 г, взятую с точ­ностью до 0,1 г, обрабатывают десятикратным (по массе) ко­личеством анилина в круглодониой колбе с обратным холодиль­ником при нагревании на песчаной бане в течение 2 ч. В начале реакции интенсивно выделяется аммиак, что можно определить но посинению лакмусовой бумаги, помещенной в трубку обрат­ного холодильника. По окончании реакции содержимое колбы охлаждают, выделившиеся кристалли дифенилмочевины отфильтровывают через стеклянный тигель с пористой пластинкой №3 и промывают 3—4 раза небольшим количеством (по 10 мл) эти­лового спирта, охлажденного льдом. Промытые кристаллы вы­сушивают при 110°С до постоянной массы, охлаждают в экси­каторе и взвешивают.

Массовую долю мочевиныω (%) вычисляют по формуле

где т₁— масса осадка дифенилмочевины; т — масса навески смолы; 60,05 — молекулярная масса мочевины; 212,25 — моле­кулярная масса дифенилмочевины.

Определение свободного формальдегида в смо­ле, растворимой в воде.Метод основан на реакции взаимодей­ствия формальдегида с сульфитом натрия в кислой среде:

Молярная масса эквивалента формальдегида равна массе его моля.

Избыток кислоты титруют 0,1 н. раствором гидроксида нат­рия в присутствии тимолфталеина.

Реактивы и оборудование

Соляная кислота, 0,1 н. раствор     Бюкс для взятия «авески

Сульфит натрия, 15%-ный раствор Колба коническая на 250 мл

(свежеприготовленный)                       Цилиндр мерный на 50 мл

Гидроксид натрия, 0,1 н. раствор   Пипетка на 20 мл Тимолфталеин, 0,1-ный спиртовой ра­створ

Ход определения. Взвешивают ~2 г смолы в бюксе с точностью до 0,0002 г, помещают в коническую колбу емко­стью 250 мл, приливают 50 мл дистиллированной воды, 20 мл 0,1 н. соляной кислоты и 50 мл 15%-ного свежеприготовленного раствора сульфита натрия. Взбалтывают и избыток кислоты титруют 0,1 н. раствором гидроксида натрия в присутствии ти­молфталеина в качестве индикатора до появления голубой ок­раски. Параллельно в тех же условиях проводят контрольный опыт.

Массовую долю свободного формальдегида в смоле ω (%) вычисляют по формуле

где v₁— объем 0,1 н. раствора гидроксида натрия, израсходо­ванный на титрование в контрольном опыте; V₂— объем 0,1 н.раствора гидроксида натрия, израсходованный на титрование пробы; К—коэффициент поправки для 0,1 н. раствора гидро­ксида натрия; 0,003 — масса формальдегида, соответствующая 1 см³ точно 0,1 н. раствора гидроксида натрия, г; т — масса навески смолы.

Если водный раствор смолы имеет щелочную или кислую реакцию, то устанавливают поправку. Для этого берут около 1 г смолы и готовят водный раствор. В раствор добавляют пи­петкой 20 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты и титруют 0,1 н. раствором гидроксида натрия в присутствии тимолфталеина.

Определение свободного формальдегида в смо­лах, нерастворимых в воде.Принцип метода тот же, что и в предыдущем определении.

Реактивы и оборудование

Соляная кислота 0,1   н. раствор

Гидроксид натрия, 0,1 н. раствор

Сульфит натрия, 15%-ный раствор

Тимолфталеин, 0,1%-ный спиртовой раствор

Бюкс для взятия навески

Колба коническая на 250 мл

Колба мерная на 250 мл

Пипетка на 20 и 50 мл

Цилиндр мерный на 50 мл

Ход определения. Навеску ~2 г измельченной смолы, взятую с точностью до 0,0002 г, помещают в коническую колбу емкостью 250 мл, приливают 100 — 150 мл воды, хорошо пере­мешивают и фильтруют в мерную колбу емкостью 250 мл; рас­твор доводят дистиллированной водой до метки и хорошо пере­мешивают. К 50 мл полученного раствора (взятого пипеткой) прибавляют 20 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты и 50 мл 15%-ного раствора сульфита натрия, несколько капель тимол­фталеина, тщательно перемешивают и титруют 0,1 н. раствором гидроксида натрия до появления голубой окраски. Параллельно проводят контрольный опыт.

Массовую долю свободного формальдегида ω₁ (%) вычис­ляют по формуле

где v₁— объем 0,1 и. раствора гидроксида натрия, израсходо-

ванный на титрование в контрольном опыте; v₂— объем 0,1 н. раствора гидроксида натрия, израсходованный на титрованиеисследуемого раствора; K — коэффициент поправки для 0,1 н.раствора гидроксида натрия; 0,003 — масса формальдегида,соответствующая 1 см³ точно 0,1 н. раствора гидроксида натрия,г;

m — масса навески смолы.