Бакелит

Бакелит (по имени американского химика и изобретателя Лео Бакеланда[1]), карболит, 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].

Телефонный аппарат в корпусе из бакелита (1931)
Пространственная структура бакелита

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

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
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 шелкоткацкой фабрике в деревне Дубровке в окрестностях г. Орехово-Зуево. 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 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

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.[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].

См. также

Примечания
  1. Бакелит // Российский энциклопедический словарь / глав. ред. А. М. Прохоров. — М.: «Большая российская энциклопедия», 2000. — Книга 1. — С. 116.
  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.
  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.

Литература
  • 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
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.