Что такое бакелит?

Что такое бакелит?

Бакелит — наиболее производимая термореактивная смола и первая искусственная синтетическая смола.

Другие названия включают фенольную смолу и фенолформальдегидную смолу.

Бакелит был впервые обнаружен в 1872 году немецким специалистом Bayer в реакции между фенолом и формальдегидом. Позднее, в 1907 году, он был промышленно освоен Лео Бакеландом и распространен по всему миру.

Применение бакелита

Бакелит используется в различных областях благодаря своей высокой устойчивости к нагреванию, кислотам и маслам.

1. Формовочные материалы

Формовочные материалы чаще всего используются для деталей электрооборудования и в основном используются для товаров повседневного спроса, автомобильных деталей и деталей коммуникационного оборудования.

2. Ламинированные изделия

Большинство применений ламинированных изделий — это печатные платы, используемые в бытовой технике и электронных устройствах.

3. Оболочковая форма

Оболочковая форма — это процесс литья металла, который в основном используется для литья автомобильных деталей. Сырьем для формы, используемой в этом процессе, является смесь кварцевого песка и бакелита, называемая смоляным песком.

4. Клеи для деревообработки

Клеи для деревообработки часто используются при производстве фанеры, ДВП и ДСП.

Краски, изготовленные с использованием бакелита, могут выдерживать суровые условия, поскольку они химически стойки и устойчивы к ржавчине. Кроме того, при использовании в качестве связующего вещества для песчаных форм для 3D-принтеров он может печатать с более точными размерами, делая песчаные формы более прочными.

Характеристики бакелита

Пластики можно разделить на термопласты и термореактивные смолы, причем бакелит относится к последней категории. Термореактивные смолы образуются в результате реакции отверждения жидкого сырья при нагревании.

После формования они не возвращаются в жидкое состояние при повторном нагревании, что позволяет создавать высокотермостойкие формованные изделия.

С конца 2000-х годов бакелит стабильно занимает первое место среди термореактивных смол по объему внутреннего производства.

Преимущества бакелита включают электроизоляцию, термостойкость, огнестойкость, адгезию, химическую стойкость, кислотостойкость и теплоизоляцию. В частности, его высокая термостойкость является его самой большой особенностью, поэтому многие продукты производятся с применением этой характеристики.

С другой стороны, как недостаток, он слаб против щелочей и имеет низкую ударопрочность.

Другая информация о бакелите

Как производится бакелит

Бакелит производится путем полимеризации фенола и формальдегида. В зависимости от используемого катализатора синтезируются два типа прекурсоров бакелита: новолак и резоль.

Из этих прекурсоров бакелит производится путем добавления сшивающего агента для дальнейшей реакции.

1. Новолак
Смесь фенола и формальдегида реагирует при температуре кипения или выше в течение 1,5–3 часов с использованием соляной кислоты или щавелевой кислоты в качестве кислотного катализатора. Это приводит к повторным реакциям присоединения и конденсации, в результате чего образуются линейные полимеры, в которых фенолы соединены группами CH2.

После реакции вода и непрореагировавший фенол удаляются, продукт извлекается из реакционного резервуара, охлаждается и затвердевает, а затем измельчается для получения новолака. При взаимодействии с гексаметилентетрамином, отвердителем, молекулы новолака сшиваются с образованием термореактивного нерастворимого и нерастворимого бакелита.

2. Резол
Резол реагирует при температуре 80–100 °C в течение 1,5–3 часов с использованием щелочного катализатора и с избытком формальдегида по сравнению с фенолом. Это дает смесь монометилолфенола, диметилолфенола и триметилолфенола, которые конденсируются с образованием резола.

Дальнейшая реакция под воздействием тепла и давления приводит к сшивке частей диметилфенола и триметилфенола с образованием термореактивного нерастворимого и нерастворимого бакелита. Реакция резола с щелочным катализатором, фенолом и формальдегидными резолами обычно происходит во время обработки формованных изделий из бакелита.