Анилин – формальдегидті шайырлар

Анилин формальдегидпен оңай әрекеттесіп, шайырлар түзеді. Алынатын өнімнің табиғаты ортаға (рН) және бастапқы компоненттердің қасиеттеріне, сондай-ақ олардың молярлық қатынасына тәуелді.

Негізгі факторлар

Реакциялық орта: әлсіз сілтілі, бейтарап, әлсіз қышқылды немесе күшті қышқылды.
Молярлық қатынас: анилин мен формальдегидтің 1:1, 1:… қатынастары және формальдегидтің артық мөлшері.
Қыздыру режимі: төмен және жоғары температурада жүргізілетін кейінгі түрленулер.

Әлсіз сілтілі, бейтарап және әлсіз қышқылды ортадағы өнімдер

1:1 молярлық қатынастағы бағыт

Анилинді формальдегидпен өңдегенде, компоненттердің қатынасы 1:1 моль болған жағдайда метилендифениламин (I) түзіледі. Ол әрі қарай диаминдифенилметанға (II) қайта топтасуы мүмкін.

Тример түзілуі

Сондай-ақ 1:1 молярлық қатынаста метиленанилиннің тримері — ангидроформальдгиданилин (V) (балқу температурасы 143 °C) түзілуі сипатталады.

Ескерту: метилоланилин (III) және метиленанилин (IV) таза күйінде бөлініп алынбаған.

Күшті қышқылды ортадағы (pH ≈ 4) бағыттар

П-аминбензил спирті

Анилин мен формальдегидтің молярлық қатынасы шамамен 1:1 болғанда немесе формальдегид аздап артық болғанда п-аминбензил спирті (VI) түзіледі (балқу температурасы 65 °C).

Ол әрі қарай ангидроаминобензильді спиртке (VII) ауысады (балқу температурасы 214–216 °C).

Формальдегид артық болғанда

Күшті қышқылды ортада формальдегидтің айқын артық мөлшерінде диметилолды анилин туындысы — о-, п-диметилоланилин (VIII) түзіледі.

Қыздырудың салдары

Күшті қышқылды ортада алынған өнімдерді (V, VII, VIII) қыздыру шайырлардың түзілуіне әкеледі.

Қыздыру кезінде түзілетін шайырлар және қасиеттері

Ангидроформанилиннен (V)

Ангидроформанилин (V) метиленанилиннің полимері ретінде қарастырылып, қыздырғанда сары-қызыл түсті, омырылғыш шайырға айналады.

75–80 °C аралығында тамшы түзу (ағып ағу) қасиетін көрсетеді.
Спирт пен бензол қоспасында жақсы ериді.

Ангидроаминобензильді спирттен (VII)

Ангидроаминобензильді спиртті (VII) қыздырғанда сызықты құрылымды термопластикалық шайыр түзіледі.

Сызықты тізбек бензол ядроларынан тұрады; ядролар п-жағдайда –CH₂–NH– топтары арқылы байланысқан.

Диметилоланилин (VIII) негізіндегі өнімдер

Диметилоланилинде (VIII) екі метилол тобының болуы нәтижесінде балқымайтын және ерімейтін өнімдердің түзілуіне бейімділік артады (кеңістіктік торлану күшейеді).

Қатайтылған анилин–формальдегид шайырларын алу: технологиялық қағида

Қатайтылған анилин–формальдегид шайырларын алу процесі екі сатылы поликонденсацияға негізделеді:

1 Сызықты шайыр алу: құрамында белгілі мөлшерде бос метилол топтары бар, еритін және балқитын сызықты шайырларды алу.
2 Қатайту: жоғары температурада ұзақ қыздыру арқылы шайырды қатайтып, оны балқымайтын және ерімейтін күйге көшіру.

Қатайтылған шайырлар тізбектер арасындағы тігілу (торлану) дәрежесі салыстырмалы түрде төмен болғандықтан, белгілі бір деңгейде жұмсара алады.

Өндірістік регламенттің қысқаша сипаттамасы

Реактор және бастапқы қадамдар

Анилин тот баспайтын болаттан жасалған, якорь типті араластырғышы бар реакторға салынады.
Араластырып және салқындата отырып, анилиннің тұзын (қышқыл тұзын) алу үшін концентрленген күкірт қышқылы қосылады.
Реакцияның жылу эффектісін төмендету және тұздардың еруін жеңілдету үшін су қосылады: анилиннің 1 салмақ бөлігіне 5 салмақ бөлік су.

Формалин қосу, бейтараптандыру және кептіру

30–40 °C температурада үздіксіз араластыра отырып, 1 моль анилинге 1,5 моль мөлшерде формалин қосылады.
Қыздыру 1–1,5 сағат бойы жалғастырылады.
Реакция аяқталғаннан кейін қоспа бейтараптандырғышқа құйылып, 25% күйдіргіш натр (NaOH) ерітіндісімен өңделеді.
Бейтараптандырылған шайыр ұсақ ұнтақ түрінде бөлінеді; ол сүзгіленеді және тұздар сумен жуылады.
Шайыр 60–70 °C температурада кептіріліп, кейін шарлы диірменде майдаланады.

Қолданылуы

Алынған шайырдан электротехникалық мақсаттағы әртүрлі бөлшектер дайындалады.