Cinética de la Hidroximetilación del Fenol en Medio Alcalino

NICOLAU, V.; ESTENOZ, D. A.; G.R. MEIRA

Bahía Blanca

Simposio; Simposio Argentino de Polímeros; 2011

UNS-CONICET

Las resinas del fenol-formaldehído (PF) son los polímeros sintéticos más antiguos que se conocen. Se emplean en la fabricación de adhesivos, laminados decorativos, y compuestos por moldeo entre otros. Las resinas del PF del tipo resol se obtienen en medio alcalino con relación molar formaldehído:fenol F:P > 1 a partir de una solución de fenol 91%p/p y una solución acuosa de F al 37%p/p (formol). En solución acuosa el F sufre hidratación/deshidratación (formación de metilénglicol), polimerización (formación de polioximetilénglicoles) y reacciona con el metanol presente en la solución como estabilizante (formación de hemiformales). En soluciones diluidas y en ausencia de metanol las reacciones de generación de polioximetilénglicoles y de hemiformales son despreciables. En la Tabla 1 se muestra el mecanismo cinético de la reacción entre el P y el F en medio alcalino para sistemas diluidos en ausencia de metanol, temperaturas menores a los 60 °C y pH<10. El mecanismo involucra las reacciones de: i) hidratación/ deshidratación del F; ii) formación del anión fenolato; iii) disociación ácida del P y de cada una de las especies metiloladas; e iv) hidroximetilación del P. Se adopta aquí el mecanismo de hidroximetilación de Freeman et al. (1954) de las ecs (9-15). Tanto el P como sus especies derivadas son designadas por Po,p donde o= N° de metiloles en posición orto y p= N° de metiloles en posición para.En este trabajo se pretenden hallar las constantes cinéticas “puras” de hidroximetilación del P a partir de las constantes publicadas por Zavitsas et al. (1968) para luego, mediante ciertas correcciones, validarlas con las de Freeman et al. (1954) y Higuchi et al. (1999). Además, se presenta un modelo matemático de la hidroximetilación del P que permite estimar la estructura molecular de la resina.