Słowo „żywica” zwykle oznacza grubą, lepką substancję, lepką w dotyku. Żywice są naturalne (np. Guma, guma, bursztyn) i syntetyczne. Ostatnia grupa obejmuje szeroką gamę materiałów wytwarzanych przez przemysł. Są znacznie tańsze, łatwe w użyciu i wysoce niezawodne. Tak więc, w XIX wieku, po raz pierwszy wyprodukowano żywicę fenolowo-formaldehydową, materiał ten wciąż pozostaje na szczycie popularności.
- Właściwości żywicy
- Zastosowanie materiału
- Produkcja żywicy fenolowo-formaldehydowej
- Szkody materialne
- Fenoplasty
Właściwości żywicy
Żywice fenolowo-formaldehydowe to masy syntetyczne z grupy żywic fenolowo-aldehydowych o właściwościach termoutwardzalnych. Równanie i wzór materiału to C6H3 (OH) -CH2-] n. Produkt opracowano przez ogrzewanie mieszaniny formaldehydu (formaliny) i fenolu. Fakt, że materiał uzyskano w wyniku reakcji tych składników został ujawniony przez naukowca z Niemiec A. Bayera w 1872 roku. W wyniku interakcji powstała woda i polimer, chociaż ten drugi był raczej kruchy, a ciecz szybko przeszła w substancję gazową. Następnie ulepszono metodę pozyskiwania funduszy poprzez dodanie mąki drzewnej. Teraz gotowy produkt zawiera różne wypełniacze, które poprawiają jego właściwości.
Cechy charakterystyczne żywic fenolowo-formaldehydowych są następujące:
- według struktury - ciekłe lub stałe oligomery;
- środowisko edukacyjne jest kwaśne, zasadowe;
- doskonała izolacja elektryczna;
- wysoka odporność na obciążenia mechaniczne, uszkodzenia;
- odporność na korozję;
- rozpuszczalność w węglowodorach, ketonach, rozpuszczalnikach chlorkowych, alkaliach.
Cechą tego materiału jest jego przekształcenie w gruby polimer o strukturze mikroheterogenicznej po całkowitym utwardzeniu.
do treści ↑Zastosowanie materiału
Żywica na bazie fenolu z formaldehydem jest stosowana w różnych sektorach gospodarki. Z tego wykonuj różne rodzaje tworzyw sztucznych:
- z utwardzaniem sulfonowanym - karbolitycznym;
- podczas utwardzania kwasem mlekowym - neuro-leukorytu;
- z udziałem kwasu solnego - rezol.
Żywica fenolowa służy do produkcji klejów i lakierów, w tym klejów marki BF. Służy do tworzenia uszczelniaczy jako spoiwa strukturalnego w produkcji sklejki, płyty wiórowej. Żywica formaldehydowa służy do wypełniania i impregnowania tkanin i innych materiałów.
Przy udziale produktu uzyskuje się różne produkty ogólnego i specjalnego przeznaczenia:
- klocki hamulcowe do pociągów, części do samochodów, schody ruchome metra;
- narzędzia ścierne;
- wtyczki, tablice, gniazda, liczniki, silniki, terminale i inne produkty elektryczne;
- futerały na telefony, aparaty fotograficzne;
- produkty radiowe, w tym kondensatory;
- sprzęt i broń wojskowa;
- nieogrzewane elementy sprzętu kuchennego, przybory kuchenne;
- textolite i getinax - materiały do dalszego przetwarzania;
- biżuteria, galanteria, pamiątki;
- piłki do bilarda.
Materiał ten nie jest wykorzystywany do produkcji pojemników, które mają bezpośredni kontakt z produktami spożywczymi, zwłaszcza tymi przeznaczonymi do obróbki cieplnej.
do treści ↑Produkcja żywicy fenolowo-formaldehydowej
Materiał odnosi się do polimerów otrzymanych w procesie polikondensacji. Można go wytwarzać z metanu i metanolu przez konwersję do formaldehydu i innych związków z fenolem. Technologia jest następująca:
- weź roztwór formaldehydu 40% w ilości 3 ml;
- w połączeniu z 2 g krystalicznego fenolu (zgodnie z Gosstandartem można go zastąpić 4 ml roztworu kwasu karbolowego, jest to ciekły stężony fenol);
- dodać 3 krople kwasu chlorowodorowego do masy;
- mieszanina wrze, po czym zamienia się w przezroczystą masę, taką jak szkło (rezol);
- jeśli konieczne jest spowolnienie procesu, naczynia z masą są chłodzone;
- rezol jest łatwo rozpuszczalny w alkoholu; można przeprowadzić eksperyment w celu wyjaśnienia jakości uzyskanej masy;
- jeśli pozostawisz produkt na dłuższy czas, stanie się lepki, niepłynny i przestanie rozpuszczać się w alkoholu - zamieni się w bardziej plastyczny resitol;
- pod koniec pracy pojemnik umieszcza się we wrzącej wodzie, w wyniku czego żywica twardnieje, staje się dosłownie kamienna, staje się czerwona.
Gotowy produkt nie pali się, ale powoli zwęgla. W takim przypadku ogień stanie się żółtawy, poczuje się nieprzyjemny zapach fenolu. Warunki techniczne zatrzymania reakcji są następujące: na każdym etapie (aż do końcowego utwardzenia) można dodać zasady, co zatrzyma proces polimeryzacji.
do treści ↑Stanowa norma oznacza również procedurę otrzymywania innych substancji podczas produkcji żywicy fenolowo-formaldehydowej. Tak więc wraz ze wzrostem ilości fenolu można uzyskać nowolak. Wzrost stężenia formaldehydu pozwala na wytworzenie bakelitu. Po zastąpieniu formaliny acetonem z udziałem kwasu solnego otrzymany zostanie bisfenol.
Szkody materialne
Pomimo zalet, żywice tego typu mogą powodować ogromne szkody dla ludzi i środowiska. Niebezpieczeństwo polega na tym, że w produkcji wykorzystywane są toksyczne składniki. Fenol i formalina są trujące, a ten ostatni jest również uważany za silny czynnik rakotwórczy. Obie substancje mają następujące szkodliwe skutki:
- hamować układ nerwowy;
- powodować wysypkę, zapalenie skóry;
- wywoływać alergie i astmę oskrzelową.
Jaka dokumentacja regulacyjna reguluje wytwarzanie produktu? SanPiN reguluje dopuszczalną ilość migracji tych substancji do produktów gotowych. Wynoszą 0,05 mg / l dla fenolu, 0,1 mg / l dla formaldehydu. Problemem środowiskowym jest także utylizacja produktów z takich żywic. Równie ważna jest ochrona pracowników w branżach, w których są one wytwarzane i przetwarzane. Ten fenolowo-formaldehyd bardzo różni się od przyjaznych dla środowiska żywic epoksydowych.
do treści ↑
Fenoplasty
Pod fenoplastami rozumie się tworzywa sztuczne, które otrzymuje się przez połączenie żywicy fenolowo-formaldehydowej z różnymi wypełniaczami. Proces przebiega w wysokiej temperaturze, a rodzaj wypełniacza zależy od rodzaju produktu końcowego. Kompozycja klejowa fenolowo-bakelitowa, różne produkty z tworzyw sztucznych do codziennego życia i gospodarka narodowa również należą do fenoplastów. Fenoplasty wytwarzają części do wyposażenia i samochodów. Obecnie metody produkcji są tak zaawansowane, że tylko śladowe stężenia szkodliwych substancji są obecne w gotowym produkcie.