Wie Phenol-Formaldehyd-Harz hergestellt und verwendet wird

Das Wort "Harz" bedeutet normalerweise eine dicke, viskose Substanz, die sich klebrig anfühlt. Harze sind natürlich (z. B. Gummi, Gummi, Bernstein) und synthetisch. Die letzte Gruppe umfasst eine Vielzahl von Materialien, die von der Industrie hergestellt werden. Sie sind viel billiger, einfach zu bedienen und sehr zuverlässig. So wurde im 19. Jahrhundert erstmals Phenol-Formaldehyd-Harz hergestellt. Dieses Material befindet sich immer noch auf dem Höhepunkt seiner Popularität.

Inhalt:

• Harzeigenschaften
• Materialanwendung
• Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Harzen
• Sachschaden
• Phenoplasten

Harzeigenschaften

Phenol-Formaldehyd-Harze sind synthetische Massen aus der Gruppe der Phenol-Aldehyd-Harze mit den Eigenschaften von Duroplasten. Die Gleichung und Formel des Materials lautet C6H3 (OH) -CH2-] n. Das Produkt wurde durch Erhitzen einer Mischung aus Formaldehyd (Formalin) und Phenol entwickelt. Die Tatsache, dass das Material durch die Reaktion dieser Komponenten erhalten wird, wurde 1872 von einem Wissenschaftler aus Deutschland, A. Bayer, entdeckt. Infolge der Wechselwirkung bildeten sich Wasser und ein Polymer, obwohl dieses ziemlich zerbrechlich war, und die Flüssigkeit ging schnell in eine gasförmige Substanz über. Anschließend wurde die Methode zur Mittelbeschaffung durch Zugabe von Holzmehl verbessert. Jetzt enthält das fertige Produkt verschiedene Füllstoffe, die seine Eigenschaften verbessern.

Die Eigenschaften und Unterscheidungsmerkmale von Phenol-Formaldehyd-Harzen sind wie folgt:

• nach Struktur - flüssige oder feste Oligomere;
• das Bildungsumfeld ist sauer, alkalisch;
• ausgezeichnete elektrische Isolierung;
• hohe Beständigkeit gegen mechanische Beanspruchung, Beschädigung;
• Korrosionsbeständigkeit;
• Löslichkeit in Kohlenwasserstoffen, Ketonen, Chloridlösungsmitteln, Laugen.

Ein Merkmal des Materials ist seine Umwandlung in ein dickes Polymer mit einer mikroheterogenen Struktur nach vollständiger Aushärtung.

Materialanwendung

Harz auf Phenol-Formaldehyd-Basis wird in verschiedenen Wirtschaftsbereichen eingesetzt. Davon machen Kunststoffe verschiedener Art:

• mit sulfonierter Härtung - carbolithisch;
• während der Aushärtung mit Milchsäure - Neuro-Leukorit;
• unter Beteiligung von Salzsäure - Resol.

Phenolharz wird zur Herstellung von Klebstoffen und Lacken verwendet, einschließlich der Klebstoffmarke BF. Es wird verwendet, um Dichtungsmittel als strukturelles Bindemittel bei der Herstellung von Sperrholz und Spanplatten herzustellen. Formaldehydharz wird zum Füllen und Imprägnieren von Textilien und anderen Materialien verwendet.

Unter Beteiligung des Produkts werden verschiedene Produkte für allgemeine und besondere Zwecke erhalten:

• Bremsbeläge für Züge, Teile für Autos, U-Bahn-Rolltreppen;
• Schleifwerkzeuge;
• Stecker, Platinen, Buchsen, Zähler, Motoren, Klemmen und andere elektrische Produkte;
• Fälle von Telefonen, Kameras;
• Funkprodukte, einschließlich Kondensatoren;
• militärische Ausrüstung und Waffen;
• unbeheizte Elemente von Küchengeräten, Utensilien;
• Textolith und Getinax - Materialien zur Weiterverarbeitung;
• Schmuck, Kurzwaren, Souvenirs;
• Bälle für Billard.

Das Material wird nicht zur Herstellung von Behältern verwendet, die in direktem Kontakt mit Lebensmitteln stehen, insbesondere solchen, die zur Wärmebehandlung bestimmt sind.

Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Harzen

Material bezieht sich auf Polymere, die durch das Polykondensationsverfahren erhalten werden. Es kann aus Methan und Methanol durch Umwandlung in Formaldehyd und weitere Verbindungen mit Phenol hergestellt werden. Die Technologie ist wie folgt:

• nimm eine 40% ige Formaldehydlösung in einer Menge von 3 ml;
• kombiniert mit 2 g kristallinem Phenol (gemäß Gosstandard kann es durch 4 ml einer Carbolsäurelösung ersetzt werden, es ist ein flüssiges konzentriertes Phenol);
• 3 Tropfen Salzsäure zur Masse geben;
• die Mischung kocht, wonach sie sich in eine transparente Masse wie Glas (Resol) verwandelt;
• Wenn es erforderlich ist, den Prozess zu verlangsamen, wird das Geschirr mit der Masse abgekühlt.
• Das Resol ist in Alkohol leicht löslich. Es kann ein Experiment durchgeführt werden, um die Qualität der resultierenden Masse zu klären.
• Wenn Sie das Produkt für einen längeren Zeitraum verlassen, wird es viskos, nicht flüssig und löst sich nicht mehr in Alkohol auf. Es wird zu einem Kunststoff mit mehr Kunststoff.
• Am Ende der Arbeit wird der Behälter in kochendes Wasser gestellt, wodurch das Harz aushärtet, buchstäblich zu Stein wird und rot wird.

Das fertige Produkt brennt nicht, sondern verkohlt langsam. In diesem Fall wird das Feuer gelblich, ein unangenehmer Phenolgeruch ist zu spüren. Die technischen Bedingungen zum Stoppen der Reaktion sind wie folgt: In jedem Stadium (bis zur endgültigen Aushärtung) kann Alkali zugesetzt werden, wodurch der Polymerisationsprozess gestoppt wird.

Der staatliche Standard bezeichnet auch das Verfahren zur Gewinnung anderer Substanzen während der Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Harz. So kann mit zunehmender Phenolmenge Novolak erhalten werden. Eine Erhöhung der Formaldehydkonzentration ermöglicht die Herstellung von Bakelit. Beim Ersetzen von Formalin durch Aceton unter Beteiligung von Salzsäure wird Bisphenol erhalten.

Sachschaden

Trotz der Vorteile können Harze dieses Typs große Schäden für Mensch und Umwelt verursachen. Ihre Gefahr besteht darin, dass giftige Komponenten in der Produktion verwendet werden. Phenol und Formalin sind giftig, und letzteres wird auch als starkes Karzinogen angesehen. Beide Substanzen haben folgende schädliche Wirkungen:

• das Nervensystem hemmen;
• Hautausschlag, Dermatitis verursachen;
• Allergien und Asthma bronchiale hervorrufen.

Welche behördlichen Unterlagen regeln die Produktherstellung? SanPiN regelt die zulässige Menge der Migration dieser Substanzen in Fertigprodukte. Sie betragen 0,05 mg / l für Phenol, 0,1 mg / l für Formaldehyd. Das Umweltproblem ist auch die Entsorgung von Produkten aus solchen Harzen. Ebenso wichtig ist der Schutz der Arbeitnehmer in Branchen, in denen sie hergestellt und verarbeitet werden. Dieser Phenolformaldehyd unterscheidet sich stark von umweltfreundlichen Epoxidharzen.

Phenoplasten

Unter Phenoplasten verstehen sich Kunststoffe, die durch Kombination von Phenol-Formaldehyd-Harz mit verschiedenen Füllstoffen erhalten werden. Der Prozess läuft bei hoher Temperatur ab und die Art des Füllstoffs hängt von der Art des Endprodukts ab. Phenol-Bakelit-Klebstoffzusammensetzung, verschiedene Kunststoffprodukte für den Alltag und die Volkswirtschaft gehören ebenfalls zu Phenoplasten. Phenoplasten stellen Teile für Geräte und Autos her. Derzeit sind die Produktionsmethoden so weit fortgeschritten, dass im Endprodukt nur Spuren von Schadstoffen vorhanden sind.