Химизм образования полиформальдегида
Формальдегид очень реакционноспособен и полимеризуется спонтанно, причем этот процесс инициируется разнообразными полярными примесями. Характерной особенностью формальдегида является его способность к реакциям нуклеофильного и электрофильного характера в зависимости от природы катализирующих полимеризацию соединений.
Полимеризацию формальдегида вызывают амины и BF3, четвертичные аммониевые основания и металлалкилы. Даже незначительные количества воды вызывают полимеризацию формальдегида; естественно, что механизм полимеризации во всех случаях различен.
Вода, инициируя полимеризацию, участвует в передаче цепи и, следовательно, снижает молекулярный вес:
Н (-ОСН2-)лО~ + Н20 Н (-ОСН2-)„ОН + ОН
Он + сн2о носнр - носн2о~ + сн2о -*■ Н0СН20 (~СН20-)„-СН2-
Аналогично действует метанол. Катионная полимеризация в присутствии комплекса H[BF3OH]_ протекает по следующей схеме:
+ +сн,=о - + +сн,=о —+ Н [BF3OH]~------------------- BF3OHCH2-OCH2OH v BF30HCH20-CH20-CH20H
Анионная полимеризация в присутствии аминов и следов воды, содержащихся в формальдегиде:
R3N+HOH-V[R3NH]OH ОН + СН2=0 -*■ НОСН2—0~ Н0СН2-0_ + СН20 -^-НОСНг-ОСНг-О-
Полиформальдегид. можно получать в суспензии или в газовой фазе над катализатором.
Триоксан полимеризуется в любом агрегатном состоянии по катион - ному механизму (катализаторы — кислоты Льюиса). Твердофазную полимеризацию триоксана осуществляют при у-облучении. Максимальный выход полимера при облучении достигается при температуре, близкой к температуре плавления триоксана.
Дополимеризация полиформальдегида протекает по миграционному механизму:
T
О О ОН О он / / / - снао // - сн„о СН2 СН2 СН2------ СН2 СН2 *- и т. д.
Замещение гидроксильных концевых групп на простые или сложно - эфирные стабилизирует полимер. К стабилизации приводит также сополимеризация с 1,3-диоксоланом, окисью этилена, 1,3-диоксаном и др.
Т. пл. полимера 175—180°С, степень кристалличности около 75%; р= 1,475 г/см3. Полимер белый, непрозрачный, легко окрашивается красителями. Сильные кислоты и щелочи разрушают его.