Бакелит

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Телефонный аппарат в корпусе из бакелита (1931)
Пространственная структура бакелита

Бакелит (по имени американского химика и изобретателя Лео Бакеланда[1]), карболит (преимущественно это название использовалось в СССР), полиоксибензилметиленгликольангидрид — продукт поликонденсации фенола с формальдегидом в присутствии щелочного катализатора, резол (из группы фенолформальдегидных смол), термореактопласт. Образуется на начальном этапе синтеза фенолформальдегидной смолы. Вязкая жидкость или твёрдый растворимый легкоплавкий продукт от светло-жёлтого до чёрного цвета[2].

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 поддаётся обработке на токарном станке. Хороший изолятор, его диэлектрическая проницаемость — от 5,6 до 8,85, то есть выше, чем у гуттаперчи и так же велика, как у слюды. Не имеет пор, не впитывает влагу и не пропускает воздушные массы. 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[править | править код]

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, не требующий отвердителей[2], 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 (карболит)[править | править код]

Настольная лампа из карболита производства завода «Карболит» (Орехово-Зуево)

В России также велись работы по созданию пластических масс на основе фенола и формальдегида, в частности, работы велись в лаборатории на шёлкоткацкой фабрике в деревне Дубровке в окрестностях г. Орехова-Зуева. В 1914 году группа химиков: В. И. Лисев, Г. С. Петров и К. И. Тарасов — синтезировала карболит, российский аналог бакелита. Своё название карболит получил от карболовой кислоты, другого названия фенола. Для продвижения нового изобретения в России и за границей 6 октября 1915 года был основан торговый дом «Васильев и Ко». 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 учреждён завод в Московской губернии, Богородском уезде, 3-м стане Зуевской волости при селе Крестовоздвиженском. Завод получил название «Карболит», он существует и поныне. В 1919 году завод был национализирован, а в 1931 году включён в объединение «Союзхимпластмасс».

В настоящее время[источник не указан 1094 дня] фенолформальдегидные смолы и пластмассы на их основе выпускаются на многих отечественных химических заводах. Кроме готовых изделий и листовых материалов, промышленностью выпускаются бакелит жидкий (БЖ-1, БЖ-2, БЖ-3, БЖ-3У, БЖ-4) и бакелитовая смола/лак (СБС-1, СБС-2, СКС-1, СКС-2, С-1, С-35, С-45).

Применение[править | править код]

По целому ряду свойств пластмассы на основе фенолоформальдегидной смолы и сейчас остаются непревзойдённым материалом.[3] Для придания изделиям объема в резольную смолу добавляют (или добавляли ранее) различные наполнители, такие как древесная мука[4], целлюлоза, стекловолокно, порошок горных пород или металлов, текстильные волокна и тому подобные.[5]

В советском мотопроме бакелитовым лаком герметизировали стык центральных половин моторов[источник не указан 2941 день].[значимость факта?] Бакелит был также чрезвычайно распространён в локомотивостроении 50-х годов 20-го века. Так, из бакелита изготавливались на замену прежним деревянным подвижные рамы форточек, оконные рамы, корпуса светильников и высоковольтных аппаратов. Большое количество бакелитовых деталей можно обнаружить в узкоколейном тепловозе ТУ2 и пассажирском вагоне ПВ40, выпускавшемся на Демиховском машиностроительном заводе (г. Орехово-Зуево). Из бакелита изготавливали смертные медальоны для солдат во время войны. В 1926—1945 гг. на Кёнигсбергской янтарной мануфактуре бакелит использовался как дешевый заменитель янтаря[6]. Бакелит широко применялся для изготовления рукояток и магазинов при производстве стрелкового оружия, такого как РПК-74 или АК74[7]. Также в корпусах из бакелита изготавливалось большое количество как бытовых, так и военных приборов. Например, широко распространенные радиометры-рентгенметры ДП-5А и ДП-5Б, ДП-63-А и ДП-4 изготовлены в бакелитовом корпусе, также широко известный армейский телефонный аппарат ТА-57 имел бакелитовый корпус.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Бакелит // Российский энциклопедический словарь / глав. ред. А. М. Прохоров. — М.: «Большая российская энциклопедия», 2000. — Книга 1. — С. 116.
  2. 1 2 Резол // Российский энциклопедический словарь / глав. ред. А. М. Прохоров. — М.: «Большая российская энциклопедия», 2000. — Книга 2. — Стр. 1313.
  3. Группы материалов, которые могут изготавливать, в том числе, с использованием резола, смотрите в статье фенолформальдегидная смола#Применение.
  4. Clegg, Brian Chemistry in its element – bakelite. Royal Society of Chemistry - RSC.org. Дата обращения: 4 мая 2014. Архивировано 4 мая 2014 года.
  5. Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher (Hrsg.): Lexikon der Chemie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2001. (нем.)
  6. Космовская-Церанович Б. Янтарь в Польше и мире. — Калининград: Музей янтаря, 2014. — С. 134.
  7. Справка по пистолетным рукояткам автоматов Калашникова производства СССР/России. Дата обращения: 24 января 2021. Архивировано 29 октября 2020 года.

Литература[править | править код]

  • ГОСТ 4559-2017 «Бакелит жидкий. Технические условия».
  • ГОСТ 901—2017 «Лаки бакелитовые. Технические условия».
  • ГОСТ 10759-64 «Смола фенолоформальдегидная. Резол 300».
  • ГОСТ 20916-87 «Плиты теплоизоляционные из пенопласта на основе резольных феноло-формальдегидных смол. Технические условия».

Ссылки[править | править код]