resina de furano

La resina de furano se refiere a polímeros producidos a partir de diversos compuestos de furano , ^{[ 1 ]} cuyos materiales de partida más comunes son el alcohol furfurílico y el furfural . En la resina y en el polifurfurol curado, los anillos de furano no están conectados por conjugación. Las resinas se utilizan generalmente como aglutinantes para moldeo en arena. El monómero de furano se convierte típicamente en una resina de flujo libre mediante catálisis ácida suave. ^{[ 2 ]} El curado se logra utilizando un ácido fuerte. ^{[ 3 ]}

El término resinas de furano no se utiliza de forma uniforme en la literatura. Por ejemplo, algunos autores se refieren a las resinas basadas en alcohol furfurílico y furano como resinas de furano, ^{[ 4 ]} mientras que otros ^{[ 5 ]} utilizan el término solo para las resinas basadas en alcohol furfurílico. Además de los homopolímeros de los dos materiales de partida, también se consideran resinas de furano los copolímeros que contienen, por ejemplo, metanal , urea o fenol . ^{[ 4 ]} La madera furfurilada se obtiene impregnando la madera y luego formando una resina de furano.

Las resinas de furano basadas en alcohol furfurílico se producen por policondensación en presencia de ácidos débiles . La policondensación da lugar a varios oligómeros lineales que difieren en la longitud de la cadena y el enlace entre las unidades de furano. ^{[ 6 ] [ 7 ]} El enlace de las unidades de furano a través de puentes de metilo (–CH ₂ –) es predominante, pero los anillos pueden unirse a través de puentes de éter dimetilénicos (–CH ₂ –O–CH ₂ –) ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} Los puentes de éter son inestables, especialmente en un entorno muy ácido. Pueden convertirse en puentes de metilo por liberación de formaldehído . ^{[ 8 ] [ 9 ]}

Para producir una resina almacenable, la reacción se interrumpe mediante la adición de hidróxido de sodio . Los productos son de color marrón y tienen una viscosidad de baja a media. Son estables a 40  °C durante aproximadamente 6 meses. En una segunda etapa, las resinas se pueden curar a un termoestable ya sea a temperatura ambiente mediante la adición de ácidos (por ejemplo , ácido p -toluenosulfónico , ácido fosfórico ) o a temperaturas más altas mediante la adición de agentes de curado latentes como el nitrato de amonio . ^{[ 4 ]} Las reacciones involucradas son complejas y se han estudiado durante mucho tiempo. ^{[ 4 ]} Se propone que los segmentos con enlaces dobles conjugados conducen a la reticulación . ^{[ 10 ]}

Antes del curado, las propiedades de las resinas de furano son similares a las de otras resinas curables. Se pueden usar como aglutinantes , son reactivas a los ácidos, térmicamente reactivas y reticulables. ^{[ 4 ]} Las resinas de furano curadas son resistentes al ataque de ácidos fuertes, bases e hidrocarburos halogenados . Son atacadas por agentes oxidantes. ^{[ 5 ]} Las resinas de furano exhiben buena estabilidad térmica. El uso continuo a 100-120  °C es rutinario. Algunas resinas de furano incluso se pueden usar hasta 150  °C. Algunos grados se caracterizan por su baja inflamabilidad y baja emisión de humo . ^{[ 11 ]} También tienen una alta resistencia . ^{[ 4 ]}