Бакелит

Телефонный аппарат в корпусе из бакелита (1931)

Пространственная структура бакелита

Бакелит (по имени бельгийского химика и изобретателя Лео Бакеланда), полиоксибензилметиленгликольангидрид — продукт поликонденсации фенола с формальдегидом в присутствии щелочного катализатора. Используется в качестве связующего в производстве абразивных изделий холодного и горячего прессования и вальцевания, а также для других технических целей. Бакелит растворим в спирте, при длительном нагревании переходит в нерастворимую и неплавкую форму. Это свойство бакелита используется при изготовлении пластических масс. Спиртовые растворы бакелита применяют как лаки.

Ноготь на бакелите черты не оставляет. Бакелит плохой проводник тепла, хорошо сопротивляется давлению, трению, толчкам и ударам. По эластичности приближается к целлулоиду. Хорошо поддается обработке на токарном станке. Хороший изолятор, его диэлектрическая постоянная — от 5,6 до 8,85, то есть выше, чем у гуттаперчи, и так же велика, как у слюды. Вода, разведённые щелочи и кислоты на бакелит не действуют, лишь горячие концентрированные азотная и серная кислоты его разлагают. Бакелит устойчив до 300 °C, при более высокой температуре происходит обугливание, но полного сгорания не происходит.

История

Изначально бакелит создавался в качестве замены шеллаку — природной смоле, вырабатываемой тропическими насекомыми — лаковыми червецами. Произведя реакцию поликонденсации фенола и формальдегида, Лео Бакеланд сначала получил термопластичную фенолоформальдегидную смолу, которая отверждалась только в присутствии отвердителей. Данный полимер Лео Бакеланд назвал «Novolak», однако успеха на рынке он не имел. Продолжая исследования в области реакции между фенолом и формальдегидом, а также подбирая различные наполнители (асбестовый порошок и др.), Лео Бакеланд получил полимер, для которого не смог найти растворителя. Это навело его на мысль, что такой практически нерастворимый и не проводящий электричества полимер может оказаться очень ценным. В 1909 году Лео Бакеланд сообщил о полученном им материале, который он назвал «бакелитом». Данный материал был первым синтетическим реактопластом — пластиком, который не размягчался при высокой температуре. В 1909 году Лео Бакеланд получил патент на свой материал — U. S. Patent 0.942.809 Condensation product and method of making same. А в следующем 1910 году Лео Бакеланд основал компанию, которую назвал Bakelite Corporation.

Бакелит в России

В России также велись работы по созданию пластических масс на основе фенола и формальдегида, в частности работы велись в лаборатории на шелкоткацкой фабрике в деревне Дубровка, в окрестностях г. Орехово-Зуево. В 1914 году группа химиков: Лисев В. И, Петров Г. С, и Тарасов К. И — синтезировала карболит, российский аналог бакелита. Своё название карболит получил от слов «карболовая кислота», другого названия фенола. Для продвижения нового изобретения в России и за границей, 6 октября 1915 года был основан торговый дом «Васильев и К». 26 октября 1916 года Московское Губернское правление выдало торговому дому свидетельство о том, что ему разрешается содержание завода для выработки диэлектрического материала под названием «карболит». Был учрежден завод в Московской губернии, Богородском уезде, 3-ем стане Зуевской волости при селе Крестовоздвиженском. Завод получил название Карболит, данный завод существует и поныне. В 1919 году завод был национализирован, а в 1931 году завод включен в объединение «Союзхимпластмасс». В настоящее время фенолоформальдегидные смолы и пластмассы на их основе, выпускаются на многих отечественных химических заводах.

Применение

По целому ряду свойств пластмассы на основе фенолоформальдегидной смолы и сейчас остаются непревзойденным материалом. С применением данных материалов изготавливали и изготавливают:

• Детали для широкой гаммы продукции машиностроения, ступени для эскалаторов в метро, ручки для инструментов и т. д.
• Абразивные инструменты, тормозные колодки для вагонов метрополитена.
• Электротехнические изделия — вилки, розетки, выключатели, электросчетчики, электроутюги, корпуса электродвигателей, реле и магнитные пускатели, клеммные коробки и т. д.
• Корпуса различных аппаратов — телефонов, радиоприемников, фотоаппаратов; детали элементов электронной аппаратуры — радиоламп, электронно-лучевых трубок, конденсаторов и т. д.
• Детали оружия и военной техники.
• Элементы кухонных принадлежностей: ручки для ножей, сковородок, кастрюль и чайников, газовых плит.
• Фанеру и древесно-стружечные плиты (связующий материал). Детали мебели, и мебельную фурнитуру.
• Гетинакс — материал для изготовления печатных плат.
• Текстолит — материал для изготовления печатных плат и конструкционный материал.
• Шашки, шахматы, домино и прочие недорогие элементы настольных игр.
• Сувениры, канцтовары, бижутерию, часы.
• Клеи и лаки — клей БФ или бакелито-фенольный.
• В Советском мотопроме бакелитовым лаком герметизировали стык центральных половин моторов.

Так как все эти пластические материалы изготовлены на основе фенолоформальдегидной смолы, впоследствии они получили название — Фенопласты.

Источники

• Статья в английской википедии.
• Завод Карболит, история.

Ссылки

• Музей бакелита  (англ.)  (нем.)