Det bakelit er en polymer phenol- og formaldehydharpiks, hvis nøjagtige og kemiske definition er en polyoxybenzylethylenglycolhydroxid. Fremkomsten og kommercialiseringen af dette materiale markerede begyndelsen af æraen med plastik; besat og var en del af utallige husholdnings-, kosmetiske, elektriske og endda militære genstande.
Navnet stammer fra opfinderen: den amerikanske kemiker født i Belgien, Leo Baekeland, der i 1907 opnåede produktion og forbedring af denne polymer; og derefter grundlæggelse af General Bakelite Company i 1910. Til at begynde med bestod Bakelite af et svampet og skørt fast stof af ringe værdi, mens han ændrede de involverede fysiske variabler..
Efter otte års arbejde i laboratoriet lykkedes det ham at få en Bakelite, der var solid nok og termostabil, med en høj værdi som et resultat af dens egenskaber. Det var således, at bakelit erstattede andre plastmaterialer af naturlig oprindelse; den første rent kunstige polymer blev født.
I dag er den imidlertid blevet erstattet af anden plast, og den findes hovedsageligt i tilbehør eller genstande fra det 20. århundrede. For eksempel er telefonen i billedet ovenfor lavet af bakelit, ligesom mange genstande med en lignende sort farve som denne eller gule eller hvide farver (ligner elfenben i udseende).
Artikelindeks
Defineret bakelit som en polymer harpiks af phenol og formaldehyd, så skal begge molekyler tilpasse deres struktur, kovalent bundet på en eller anden måde; ellers ville denne polymer aldrig have manifesteret sine karakteristiske egenskaber.
Phenol består af en OH-gruppe bundet direkte til en benzenring; mens formaldehyd er et molekyle af O = CHto eller CHtoO (øverste billede). Phenol er rig på elektroner på grund af det faktum, at OH, selvom det tiltrækker elektroner mod sig selv, også samarbejder om deres delokalisering ved hjælp af den aromatiske ring.
At være rig på elektroner, kan det blive angrebet af en elektrofil (en slags elektron sulten); som for eksempel CH-molekylettoELLER.
Afhængigt af om mediet er surt (H+) eller basisk (OH-), kan angrebet være elektrofilt (formaldehyd angriber phenol) eller nukleofilt (phenol angriber formaldehyd). Men til sidst er chtoO erstatter et H af phenol til at blive en methylolgruppe, -CHtoOH; -CHtoÅhto+ i syremedium eller -CHtoELLER- i grundlæggende medium.
Under antagelse af syremedium er -CHtoÅhto+ det mister et vandmolekyle på samme tid som det elektrofile angreb af en anden phenolring opstår. Derefter dannes en methylenbro, -CHto- (farvet blå på billedet).
Methylenbroen forbinder ikke to phenolringe i vilkårlige positioner. Hvis strukturen observeres, vil det være muligt at verificere, at bindingerne er i tilstødende og modsatte positioner til OH-gruppen; disse er henholdsvis ortho- og parapositioner. Så substitutioner eller angreb til eller fra den phenoliske ring forekommer ved disse positioner..
Når man husker de kemiske hybridiseringer, er carbonet i methylenbroerne sp3; derfor er det en tetraeder, der placerer sine bindinger uden for eller under det samme plan. Derfor ligger ringene ikke i samme plan, og deres ansigter har forskellige retninger i rummet:
På den anden side, når substitutioner kun forekommer i -orto-positioner, opnås en polymerkæde. Men da polymeren vokser gennem -parapositionerne, etableres en slags maske eller et tredimensionelt netværk af phenolringe..
Afhængigt af procesbetingelserne kan netværket anvende en "hævet morfologi", der er uønsket for plastens egenskaber. Jo mere kompakt det er, jo bedre fungerer det som materiale.
Idet man derefter tager bakelitten som et netværk af phenolringe forbundet med methylenbroer, kan årsagen til dens egenskaber forstås. De vigtigste er nævnt nedenfor:
-Det er en termohærdende polymer; når det først er størknet, kan det ikke støbes af virkningen af varme, det bliver endda endnu mere sammenklædt.
-Dens gennemsnitlige molekylvægt er normalt meget høj, hvilket gør Bakelit-stykker betydeligt tungere sammenlignet med andre plastmaterialer af samme størrelse..
-Når det gnides og temperaturen stiger, afgiver det en karakteristisk formaldehyd-lugt (organoleptisk genkendelse).
-Når den er støbt og er en termohærdet plast, bevarer den sin form og modstår den ætsende effekt af visse opløsningsmidler, temperaturforøgelser og ridser..
-Det er en elendig leder af varme og elektricitet.
-Det udsender en karakteristisk lyd, når to stykker af bakelit rammes, hvilket hjælper med at identificere det kvalitativt.
-For nylig syntetiseret har den en harpiksagtig konsistens og er brun i farven. Når den størkner, får den forskellige nuancer af brun, indtil den bliver sort. Afhængigt af hvad den er fyldt med (asbest, træ, papir osv.) Kan den præsentere farver, der varierer fra hvid til gul, brun eller sort..
For at opnå bakelit kræves der først en reaktor, hvor phenol (ren eller fra kultjære) og en koncentreret opløsning af formaldehyd (37%) blandes, idet der holdes et molforhold mellem Phenol / Formaldehyd lig med 1. Reaktionen begynder polymerisering via kondensation (fordi vand, et lille molekyle) frigives.
Blandingen opvarmes derefter under omrøring og i nærværelse af en syrekatalysator (HCI, ZnClto, H3PO4, osv.) eller basic (NH3). Der opnås en brun harpiks, hvortil der tilsættes mere formaldehyd, og den opvarmes til omkring 150 ° C under tryk..
Senere afkøles harpiksen og størknes i en beholder eller form, ledsaget ud over fyldmaterialet (allerede nævnt i det foregående afsnit), hvilket favoriserer en bestemt type tekstur og ønskelige farver..
Bakelit er den væsentligste plast i første halvdel og midten af det 20. århundrede. Telefoner, kommandokasser, skakstykker, køretøjsdørhåndtag, domino, billardkugler; ethvert objekt, der konstant udsættes for lette stød eller bevægelser, er lavet af bakelit.
Fordi det er en dårlig leder af varme og elektricitet, blev det brugt som isolerende plastik i kredsløbskasser som en komponent i de elektriske systemer i radioer, pærer, fly og alle mulige uundværlige enheder under verdenskrigene..
Dens solide konsistens var attraktiv nok til designet af udskårne kasser og smykker. Med hensyn til ornamentik, når bakelit blandes med træ, får det andet en plastik tekstur, hvormed kompositplanker eller -brædder er lavet til at dække gulve (øverste billede) og husrum..
Endnu ingen kommentarer