De bakelit är ett polymert fenol- och formaldehydharts, vars exakta och kemiska definition är en polyoxibensyletylenglykolhydroxid. Framväxten och kommersialiseringen av detta material markerade början på plastens tid; ockuperade och var en del av otaliga hushålls-, kosmetiska, elektriska och till och med militära föremål.
Dess namn kom från dess uppfinnare: den amerikanska kemisten född i Belgien, Leo Baekeland, som 1907 uppnådde produktion och förbättring av denna polymer; och grundade sedan General Bakelite Company 1910. Till en början, medan de modifierade de fysiska variablerna som var inblandade, bestod Bakelite av en svampig och spröd fast substans av lite värde..
Efter åtta års arbete i laboratoriet lyckades han få en bakelit tillräckligt solid och termostabil, med ett högt värde till följd av dess egenskaper. Det var således bakeliten ersatte andra plastmaterial av naturligt ursprung; den första rent konstgjorda polymeren föddes.
Numera har den emellertid ersatts med annan plast och den finns främst i tillbehör eller föremål från 1900-talet. Till exempel är telefonen i bilden ovan gjord av bakelit, liksom många föremål med en liknande svart färg som den här, eller bärnstensfärgade eller vita färger (som liknar elfenben i utseende).
Artikelindex
Definierad bakelit som ett polymerharts av fenol och formaldehyd, då måste båda molekylerna överensstämma med sin struktur, kovalent kopplade på något sätt; annars skulle denna polymer aldrig ha manifesterat sina karakteristiska egenskaper.
Fenol består av en OH-grupp kopplad direkt till en bensenring; medan formaldehyd är en molekyl av O = CHtvå eller CHtvåO (toppbild). Fenol är rik på elektroner, på grund av det faktum att OH, även om det lockar elektroner mot sig själv, också samarbetar i deras avlokalisering genom den aromatiska ringen.
Eftersom den är rik på elektroner kan den attackeras av en elektrofil (en slags elektron hungrig); som exempelvis CH-molekylentvåELLER.
Beroende på om mediet är surt (H+) eller grundläggande (OH-) kan attacken vara elektrofil (formaldehyd attackerar fenol) eller nukleofil (fenol attackerar formaldehyd). Men till slut, chtvåO ersätter en H av fenol för att bli en metylolgrupp, -CHtvåÅH; -CHtvåÅhtvå+ i surt medium eller -CHtvåELLER- i grundmedium.
Förutsatt att surt medium är -CHtvåÅhtvå+ den förlorar en vattenmolekyl samtidigt som den elektrofila attacken av en andra fenolring inträffar. En metylenbro bildas sedan, -CHtvå- (färgad blå på bilden).
Metylenbryggan sammanfogar inte två fenolringar vid godtyckliga positioner. Om strukturen observeras är det möjligt att verifiera att bindningarna är i intilliggande och motsatta positioner till OH-gruppen; dessa är orto respektive para positioner. Så, ersättningar eller attacker till eller från fenolringen sker vid dessa positioner..
Med tanke på kemiska hybridiseringar är kolet i metylenbroarna sp3; därför är det en tetraeder som placerar sina bindningar utanför eller under samma plan. Följaktligen ligger ringarna inte i samma plan och deras ansikten har olika riktningar i rymden:
Å andra sidan, när substitutioner endast sker i -orto-positioner, erhålls en polymerkedja. Men när polymeren växer genom -parapositionerna, upprättas ett slags nät eller tredimensionellt nätverk av fenolringar..
Beroende på processförhållandena kan nätverket anta en "svullen morfologi", oönskat för plastens egenskaper. Ju mer kompakt det är, desto bättre fungerar det som ett material.
Om man sedan tar bakeliten som ett nätverk av fenolringar som är förbundna med metylenbroar, kan man förstå orsaken till dess egenskaper. De viktigaste nämns nedan:
-Det är en värmehärdande polymer; när det väl har stelnat kan det inte formas av effekten av värme, det blir till och med ännu mer kakat.
-Dess genomsnittliga molekylvikt är vanligtvis mycket hög, vilket gör bakelitbitar betydligt tyngre jämfört med andra plaster av samma storlek..
-När den gnuggas och temperaturen stiger avger den en karakteristisk formaldehydlukt (organoleptisk igenkänning).
-När den väl är gjuten och är en härdplast behåller den sin form och motstår frätande effekt hos vissa lösningsmedel, temperaturökningar och repor..
-Det är en elak ledare av värme och elektricitet.
-Det avger ett karakteristiskt ljud när två bitar av bakelit slås, vilket hjälper till att identifiera det kvalitativt.
-Nyligen syntetiserad, har en hartsartad konsistens och är brun i färg. När det stelnar får det olika nyanser av brunt tills det blir svart. Beroende på vad den är fylld med (asbest, trä, papper, etc.) kan den presentera färger som varierar från vitt till gult, brunt eller svart..
För att erhålla bakelit krävs först en reaktor där fenol (ren eller från koltjära) och en koncentrerad lösning av formaldehyd (37%) blandas, varvid ett molförhållande fenol / formaldehyd bibehålls lika med 1. Reaktionen börjar polymerisation via kondensation (eftersom vatten, en liten molekyl) frigörs.
Blandningen upphettas sedan under omrörning och i närvaro av en syrakatalysator (HCl, ZnCltvå, H3PO4, etc.) eller basic (NH3). Ett brunt harts erhålls till vilket mer formaldehyd tillsättes och det upphettas till cirka 150 ° C under tryck..
Senare kyls hartset och stelnar i en behållare eller form, tillsammans med fyllnadsmaterialet (som redan nämnts i föregående avsnitt), vilket gynnar en viss typ av struktur och önskade färger..
Bakelit är den viktigaste plasten från första hälften och mitten av 1900-talet. Telefoner, kommandolådor, schackpjäser, fordonsdörrhandtag, domino, biljardbollar; alla föremål som ständigt utsätts för små stötar eller rörelser är gjorda av bakelit.
Eftersom det är en dålig ledare för värme och elektricitet, användes den som en isolerande plast i kretslådor, som en del av de elektriska systemen för radioapparater, glödlampor, flygplan och alla typer av oumbärliga enheter under världskriget..
Dess solida konsistens var tillräckligt attraktiv för utformningen av snidade lådor och smycken. När det gäller dekoration, när bakelit blandas med trä, får den andra en plaststruktur, med vilken kompositplankor eller brädor har gjorts för att täcka golv (toppbild) och inhemska utrymmen..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.