Бакелит

Телефонный аппарат в корпусе из бакелита. 1931 г.

Пространственная структура бакелита

Бакелит (по имени бельгийского химика и изобретателя Лео Бакеланда) — 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. Поддается хорошо обработке на токарном станке. Хороший изолятор, его диэлектрическая постоянная - от 5.6 до 8.85, т. е. 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°, при более высокой температуре происходит обугливание, 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 остается непревзойденным материалом. С применением данных материалов изготавливали, и изготавливают:

• Детали для широкой гаммы продукции машиностроения, ступени для эскалаторов в метро, ручки для инструментов….
• Абразивные инструменты, тормозные колодки для вагонов метрополитена.
• Электротехнические изделия - вилки, розетки, выключатели, электросчетчики, электроутюги, корпуса электродвигателей, реле и магнитных пускателей, клеммные коробки….
• Корпуса различных аппаратов - телефонов, радиоприемников…, детали элементов электронной аппаратуры - радиоламп, электронно-лучевых трубок, конденсаторов…
• 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.
• Материал для изготовления печатных плат - Гетинакс.
• Текстолит.
• Шашки, шахматы, домино и другие игры.
• Сувениры, канцтовары, бижутерию, часы.
• Клеи и лаки - клей БФ, или бакелито-фенольный.

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.)