REPORTE PRACTICA 5

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA ZACATENCO
CARRERA DE INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN
PRACTICA 5 “OBTENCIÓN DE UNA RESINA FENOLICA”
PROFESOR: ELIZALDE RUÍZ HECTOR
ALUMNO: SILVA RAMÍREZ ALAN ROBERTO
GRUPO: 1AM1
PRACTICA NO. 5
OBTENCIÓN DE UNA RESINA FENÓLICA
OBJETIVO: El alumno conocerá y obtendrá dos tipos de polímeros.
MATERIAL: 1 vaso de precipitado de 600 cm3
2 Vasos de precipitado de 100cm3
1 Termómetro
1 Agitador de vidrio
1 Pipeta
2 Asas de cobre
REACTIVOS:
Resorcinol o Resorcina [C6H4(OH)2]
Ácido Clorhídrico concentrado (HCI)
Hidróxido de Sodio (NaOH 6M)
Formaldehído (HCHO)
PROCEDIMIENTO:
Pese dos gramos de Resorcinol y colóquelos en un vaso de 100 cm3. Agregue 3 cm3 de formaldehído. Coloque el vaso en baño maría (vaso de precipitado de 600 cm 3), caliente manteniendo la temperatura del agua a 50°C hasta que se hayan disuelto todos los cristales de resorcinol. Agite la solución mientras se están disolviendo los cristales. Retire el agitador y en su lugar utilice un asa de cobre. Caliente el baño María hasta 70°C (no sobrecaliente). Mantenga esta temperatura durante 10 minutos. Retire el vaso del baño maría, agregue gota a gota de Hidróxido de Sodio (6M) lentamente hasta que se efectué la reacción (use el alambre para extraer el plástico del vaso). Examine el producto.
Pese dos gramos de Resorcinol y colóquelos en un vaso de 100 cm3. Agregue 3 cm3 de formaldehído. Coloque el vaso en baño maría (vaso de precipitado de 600 cm 3), caliente manteniendo la temperatura del agua a 50°C hasta que se hayan disuelto todos los cristales de resorcinol. Agite la solución mientras se están disolviendo los cristales. Retire el agitador y en su lugar utilice un asa de cobre. Caliente el baño María hasta 70°C (no sobrecaliente). Mantenga esta temperatura durante 10 minutos. Retire el vaso del baño maría, agregue gota a gota HCI lentamente hasta que se efectué la reacción (use el alambre para extraer el plástico del vaso). Examine el producto.
CONSIDERACIONES TEORICAS.
Las resinas fenólicas se obtienen por policondensación gradual de fenol y formaldehído en solución acuosa. Se trata por lo tanto de una policondensación en solución. Se pueden utilizar otros compuestos en vez de fenol, como el m-cresol, xilenol o mezclas de estos compuestos con fenol. El proceso se realiza en diferentes etapas.
La primera fase de la condensación se realiza en discontinuo dentro de reactores con agitación, provistos de calefacción y refrigerante, sin presión, empleado como a iniciadores de condensación catalizadores ácidos o básicos. Se trata de una reacción exotérmica que se inicia con una aportación de calor y se continúa con una refrigeración entre 65 y 100 ºC. Pasado un tiempo la mezcla se divide en dos fases: una acuosa y una fase resínica. Cuando se llega al grado de condensación deseado se retira la fase acuosa, se neutraliza el catalizador o se elimina por lavado con agua y el agua retenida en el interior de la resina se elimina totalmente o parcialmente por destilación con vacío y elevadas temperaturas.
Estas resinas fenólicas son de bajo peso molecular, susceptibles a fundirse y de disolverse, se vacían en el reactor y se recogen en bandejas planas dónde solidifican.
 
El uso de diferentes catalizadores da lugar a diferentes resinas; con ácidos y un exceso de fenol. Resines fenólicas novolacas; estas tienen estructuras prácticamente libres de grupos metilo a causa de la condensación progresiva por exceso de fenol usado. Con álcalis y un exceso de formaldehído se obtienen resinas fenólicas resoles en fase A donde se aprecian los grupos metilo y éter, que por condensación progresiva alcalina presentan otras estructuras moleculares a causa del exceso de formaldehído.
 
Los resoles pueden fundirse y son solubles en algunos disolventes. Sin necesidad de aditivos, reaccionan lentamente a temperatura ambiente y en consecuencia no tienen estabilidad de almacenamiento definida. Esta reacción se acelera cuando se trabaja entre 100 y 180 ºC, dónde se desprende agua y formaldehído y aumenta su tamaño molecular, dando lugar a un prepolímero llamado resitol, fase B, La última etapa del proceso es un polímetro insoluble que no funde, llamado resitol, fase C. Este proceso puede acelerarse con la adición de ácido.
http://www.ub.edu/cmematerials/es/content/resinas-fen%C3%B3licas
Las resinas fenólicas se transforman básicamente por prensado, moldeado por transferencia, prensado, laminado y inyectado. Los perfiles se extrusionan con prensa, los tubos se fabrican por moldeo. La resina fenólica no se usa demasiado por colada sin reblimiento. En cambio, su buena resistencia a la llama hace que se aplique casa vez más en laminados. Las resinas de PF son estables al almacenamiento a lo largo de meses o hasta años. Las espumas de PF tienen mayor resistencia a la temperatura que muchos de los plásticos habituales.
USOS DE LAS RESINAS FENOLICAS EN LA INGENIERÍA E INDUSTRIA
Las resinas de moldeo de PF se usan para crear planchas de prensado de laminados, papeles y tejidos laminados a presión, aglomerados de madera y resina, tubos redondeos, planos, cuadrados y hexagonales; perfiles macizos redondos, cuadrados y hexagonales; listones planos o bloques.
El papel laminado a presión se usa como material aislante en electrónica como en paneles de comunicación, soportes de contactos, tubos aislantes… Con tejidos a presión se fabrican pistas de deslizamiento, ruedas dentadas, poleas, discos de bobinas…
De las resinas de moldeo se fabrican aislantes, cajas de derivación de cables, enchufes, conmutadores, cajas de conmutadores, carretes de bobinas, colectores, mangos de aparatos de soldadura, canales de difusión de aire caliente, platinas de carburadores, bombas de refrigeración, ceniceros para coches, piezas de cohetes, tapas roscadas, planchadoras, calentadores de agua, mangos de paellas, de cazuelas y de sus tapas, hornos, fogones…
Las resinas fenólicas se usan también como aglomerante entre sólidos molidos, como seria el caso de cuarzo, madera… para fabricar cartuchos filtrantes, abrasivos de corte y pulido, moldes para fundición metálica, electrodos de carbono, aislantes de fibras minerales, etc. También se fabrica con PF pinturas y espumas.
http://www.ehu.eus/reviberpol/pdf/NOV16/covarrubias.pdf
PROPIEDADES DE LAS RESINAS FENÓLICAS
Densidad: 
1.24 - 1.32 g/cm3
Cristalinidad: 
Amorfo
Observaciones: 
Se trata de un polímero polar. Juntamente con los poliésteres insaturados es el termoestable más importante por lo que hace a la cantidad; se trata de un polímero económico.
	A la temperatura de
	Resistividad específica
	Tamb
	109 - 1010 ohm·m
Resistividad específica: 
	
Constante dieléctrica: 
	
	
	A la temperatura de
	Constante dieléctrica
	Tamb
	4 - 6
Observaciones: 
Es un buen aisante eléctrico
Temperatura de transición vítrea: 
167 - 267 ºC
Es un buen aislante térmico
Temperatura mínima de utilización: 
(-123) - (-73.2) ºC
Temperatura máxima de utilización: 
200 - 230 ºC
Mecanización: 
Buena
Soldabilidad: 
Es un polímero soldable
Formabilidad: 
Buena
Reciclabilidad: 
Es un material reciclable
http://eprints.uanl.mx/5973/1/1020066862.PDF
CUESTIONARIO
¿Qué es un polímero?
Son mezclas de macromoléculas de distintos pesos moleculares que le confieren un alto peso molecular que es una característica representativa de esta familia de compuestos orgánicos.
 
Explique que es una reacción de policondensación 
En este tipo de polimerización se produce otra reacción que, a la vez que une un monómero a una cadena de ellos, genera pequeñas moléculas de subproductos (agua, alcohol, …). En este caso también existe una cadena con un grupo característico que se repite muchas veces, como es el caso de
Poliamidas: - CO – NH 
ii. Poliuretano - O – CO – NH 
iii. Poliurea: - - NH – CO – NH –
iv. Poliésteres: - CO- O – 
Propiamentehablando, esta reacción no es una polimerización, puesto que además de la macromolécula resultante, se forman productos secundarios, de tal forma que la masa molecular del polímero, aunque sea elevada, no es un múltiplo exacto de la masa molecular del monómero.
¿Qué características presenta el producto obtenido en el procedimiento I?
Es un poco más suave, de color marrón oscuro y opaco.
¿Qué características presenta el producto obtenido en el procedimiento II?
Su textura es de color rojizo, es un poco más dura y tiene un poco más de brillo.
¿Qué tipo de plástico se formó en cada uno de los procedimientos?
En el segundo experimento se obtuvo el tipo de plástico que conforma por resoles (bakelita) ya que se agrego un ácido para acelerar el proceso y en el primero novolacas.
CONCLUSION:
La obtención de termoplásticos y fenoplastos como es la baquelita es un proceso muy sencillo que se puede realizar en el laboratorio, sus propiedades son muy útiles en la industria ya que tiene una alta estabilidad térmica, rigidez y aparte es ligero. Es un aislante térmico y eléctrico y que una de las desventajas más notorias en la práctica es que al ser un material termoestable no puede ser fundido para reutilizarse, una vez roto o deshecho ya no tiene uso de nuevo.