Chromatographische Untersuchungen zur Charakterisierung von Abbauprodukten vernetzter Phenolharze

Summary

With chromatographic methods like TLC, GC, GPC, and HPLC it is possible to characterize relatively complex mixtures of phenolic, non-phenolic aromatic, and gaseous degradation products of cured phenolic resins, which have been generated by pyrolytic and hydrogenolytic cleavage. The low molecular weight phenolic compounds were separated with good resolution by thin-layer chromatography on formamideimpregnated silica gel HF₂₅₄ with the eluent benzene/ methanol (95∶5; vol.), or silica gel 60 F₂₅₄ precoated aluminium sheets, using the eluent benzene/diethylamine (85∶15, vol.). The qualitative and quantitative gas chromatographic determinations of phenol, cresols, xylenols, and other non-phenolic aromatic compounds were accomplished with a 2 m×1/8 inch column, packed with 10wt.-% UCON LB-550X on Chromosorb W NAW (60–80 mesh), and a 2m×1/4 inch ready packed column with a 5Å Linde molecular sieve for gas analysis.

Gel permeation chromatographic investigations with Merckogel 6000, a poly (vinyl acetate) cross-linked with butanediol-1,4-divinylether, as stationary phase and dimethylformamide as eluent, gave information on the molecular weight distributions of the hydrogenolysis products. In addition, good separations of oligomer phenolic compounds, methyl phenols, and phenol are achieved by high performance liquid chromatography in the reversed phase mode, using the stationary phase Spherisorb ODS and THF/H₂O-mixtures as eluent.

Zusammenfassung

Zur chromatographischen Charakterisierung von Abbauprodukten ausgehärteter Phenol-Formaldehyd-Harze mit DC, GC, GPC und HPLC wurden die optimalen chromatographischen Bedingungen erarbeitet. Neben der Pyrolyse wird insbesondere der hydrogenolytische Abbau der vernetzten Kondensate näher untersucht, wobei eine Vielzahl von phenolischen, nichtphenolischen aromatischen und gasförmigen Spaltprodukten gebildet werden. Niedermolekulare phenolische Abbauprodukte können dünnschichtchromatographisch sowohl an formamid-imprägniertem Kieselgel HF₂₅₄ mit dem Laufmittel Benzol/Methanol (95∶5 Vol.-T.), als auch an Kieselgel 60 F₂₅₄-Fertigplatten mit Benzol/Diethylamin (85∶15 Vol.-T.) als Eluens befriedigend getrennt werden. Die qualitativen und quantitativen gas-chromatographischen Bestimmungen von Phenol, Kresolen, Xylenolen und anderen nichtphenolischen Aromaten wurden mit einer 2m×1/8 Zoll-Säule, gepackt mit 10 Gew.-% UCON LB-550X auf Chromosorb W NAW (60–80 mesh), durchgeführt; für die Gasanalysen wurde eine 2m×1/4 Zoll-Fertigsäule, gepackt mit einem 5Å Linde-Molekularsieb, eingesetzt.

Die Molekulargewichtsverteilungen der Hydrogenolyse-Produkte wurden gel-chromatographisch an Merckogel 6000, einem mit Butandiol-1,4-divinylether vernetzten Poly(vinylacetat), und mit DMF als Eluens ermittelt. Eine alternative Analysenmethode zur chromatographischen Charakterisierung löslicher Phenol-Formaldehyd-Kondensate und niedermolekularer phenolischer Verbindungen ist die reversed phase Hochleistungs-Flüssigkeits-Chromatographie, wobei mit Spherisorb ODS als stationäre Phase und THF/H₂O-Mischungen als Eluens eine weitgehende Trennung von Phenol, Methylphenolen und oligomeren phenolischen Spaltprodukten erreicht wird.