Что такое карболит и где его применяют

Карболит

Фенолформальдегидная смола (PF) — синтетическая смола, продукт поликонденсации фенола с формальдегидом. Реакция проводится в присутствии кислых (соляная, серная, щавелевая и другие кислоты) или щелочных катализаторов (аммиак, гидроксид натрия, гидроксид бария, триэтиламин).

Свойства

Применение

Применяются для получения пластических масс (отвержденные смолы называют резитами, отвержденные в присутствии нефтяных сульфокислот — карболитами, молочной кислоты — неолейкоритами), синтетических клеев, лаков, выключателей, тормозных накладок, подшипников.

Ссылки

Полезное

Смотреть что такое «Карболит» в других словарях:

КАРБОЛИТ — один из видов резита … Большой Энциклопедический словарь

КАРБОЛИТ — смолоподобное вещество из группы пластических масс. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

карболит — сущ., кол во синонимов: 4 • пластмасса (36) • полимер (77) • резит (4) • … Словарь синонимов

карболит — один из видов резита. * * * КАРБОЛИТ КАРБОЛИТ, один из видов резита (см. РЕЗИТ) … Энциклопедический словарь

карболит — karbolitas statusas T sritis chemija apibrėžtis Plastikas iš fenol ar krezolformaldehidinės rezolinės dervos. atitikmenys: angl. carbolite rus. карболит … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Карболит — один из видов синтетических феноло альдегидных смол (См. Феноло альдегидные смолы), получаемый поликонденсацией фенола (крезолов) с формальдегидом в присутствии нефтяных сульфокислот (так называемого контакта Г. С. Петрова). Отечественная … Большая советская энциклопедия

карболит — карболит, карболиты, карболита, карболитов, карболиту, карболитам, карболит, карболиты, карболитом, карболитами, карболите, карболитах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

карболит — карбол ит, а … Русский орфографический словарь

карболит — (2 м) … Орфографический словарь русского языка

Источник

Бакелит. Удивительный материал из прошлого

Пожалуй, самый необычный материал, способный имитировать кораллы, янтарь, слоновую кость и даже черепаховый панцирь — это бакелит. Вот уже сто лет мастера ювелирного дела изготавливают из него невероятно красивые украшения.

Как химики получают бакелит?

Приступая к работе над жидким бакелитом, его подкрашивают необходимым цветом, заливают в специальную форму, проводят термическую обработку и снижают температуру. Повторный нагрев уже не вернет материал в жидкое состояние. В 30-е годы XX века линейка оттенков бакелита значительно расширилась, и он стал очень популярным среди любителей аксессуаров.

История бакелита

Бакелит изобрел американский химик Лео Бакеланд. Исследования и эксперименты длились несколько лет, и в 1909 году Бакеланд создал уникальную по своим свойствам негорючую пластмассу, которую, к тому же, было совсем не дорого производить. В довоенное время материал не использовали в ювелирной продукции, но он пригодился легкой промышленности. Из бакелита делали радиоаппаратуру, телефоны и лампы. После войны в ход пошли другие, более дешевые материалы, а бакелит пригодился в ювелирных мастерских. С тех пор его используют при изготовлении ювелирной бижутерии.

Виды украшений из бакелита

Даже самую сумасшедшую идею ювелира можно реализовать при помощи бакелита. Он выдерживает самые разные манипуляции: и шлифовку, и нарезание, и нанесение резьбы. Уникальная палитра оттенков бакелита богата самыми разными цветами: жженый сахар, яичный желток, взбитая кукуруза и многие другие — поражает воображение! Коллекционеры охотятся на бакелитом, окрашенным под мрамор. Иногда в ювелирных магазинах можно найти украшения из полупрозрачного бакелита.

Некоторые аксессуары сочетают в себе сразу несколько цветов — их части заранее ламинируют и полируют так, чтобы не было видно зигзагообразных или горизонтальных стыков. Так создается знаменитый филадельфийский бакелит, который переливается зеленым, красным, желтым и черным цветами.

Кто носит бакелит?

Многие дизайнеры создавали целые коллекции украшений из бакелита. Бель Коган подарила миру чудесные браслеты с вытянутыми точками, Марта Слипер создавала аксессуары из бакелита причудливой формы, Август Бонас любил делать из этого материала колье с геометричными элементами.

Поклонницы бакелита — Барбара Стрейзанд, Лили Томлин и Дайана Китон. А Вупи Голдберг вообще коллекционирует изделия из бакелита, надевая их на все торжественные мероприятия. Особую честь бакелиту отдавал художник Энди Уорхолл. Как-то раз он сказал: «Я люблю пластмассу. Я хотел бы быть пластмассой». После смерти Уорхолла его коллекция ушла с молотка за огромные деньги. С того момента материал стал дороже и снова вернулся в моду.

Как проверить подлинность бакелита?

Существует только один достоверный способ отличить бакелит от так называемого «фейкелита».

Вы можете протереть поверхность изделия ватной палочкой, предварительно погруженной в симихром (паста для чистки металла). Если вата пожелтеет, можете быть спокойны — это бакелит.

Бакелит в современных украшениях

Сегодня формула бакелита значительно отличается от той, что была в ходу раньше — теперь в материале отсутствуют ядовитые вещества, которые влияли на здоровье рабочих, изготавливавших бакелит.

Тем, кто занимается реставрацией винтажных украшений из этого материала, тяжело найти классический бакелит, поэтому приходится искать ненужные старые телефоны, торшеры и лампы.

Тем не менее, старинный бакелит все-таки используется некоторыми дизайнерами. Рон и Эстер Шультц, Джуди Кларк, Джим Фольтз — все они ценят красоту бакелита и его потенциал. Благодаря им модницы всего мира вдохновляются уникальным дизайном украшений и приобретают аксессуары в свои коллекции.

Источник

Руководство по материалам электротехники для всех. Часть 6

Продолжение руководства по материалам электротехники. В этой части продолжаем разбирать диэлектрики полностью синтетические по происхождению. Тоесть всем известные пластики. В этой части: карболит, гетинакс, текстолит.

Добро пожаловать под кат (ТРАФИК)

Доступные природные материалы использовались широко, но, с развитием техники становилось всё более очевидным, что природные материалы порой полное дерьмо. Большой разброс свойств, подверженность гниению, трудности в добыче — поэтому поиски искусственных заменителей велись и ведутся всё время. Появление синтетических материалов — это революция не только техническая, но и экономическая, политическая. Вам больше не нужны колонии чтобы покрыть свои потребности в резине. Экипировка вашего солдата стала легче в несколько раз. В этом разделе — материалы, полученные «с нуля», а не попытка улучшить природные, как в предыдущем разделе.

Многие из приведенных материалов являются полимерами — материалами с длинными молекулами, состоящими из простых однотипных кирпичиков — мономеров. Полимеры можно разделить на две большие группы по их поведению при нагреве, это термопласты и реактопласты. Термопласты при нагревании плавятся, реактопласты при нагревании разлагаются.
Соответственно гору старых пластиковых игрушек из термопластов можно переплавить в новое изделие, а гору старых изделий из реактопластов так переработать не выйдет.

Полимер может состоять из чистого мономера, а может также содержать со-полимер, который встраивается в структуру молекулы. Например есть два мономера: А и Б. Молекула полимера из чистого А будет выглядеть так:

Молекула полимера из сополимеров А и Б может выглядеть так:

Введение сополимера позволяет изменить свойства пластмассы. Пример — полистирол и АБС пластик. Полистирол прозрачный хрупкий пластик, введение сополимера акрилонитрила и введение добавки из полибутадиена дает на выходе ударопрочный пластик.

Если в полимере все несимментричные звенья смотрят в одну сторону, такой полимер называется изотактическим:

Если в полимере они чередуются, то такой полимер называется синдиотактическим:

Обычно, стереорегулярность влияет на важные для электроники свойства материала незначительно, поэтому не указывается.

Общие свойства полимеров

Полимеры, благодаря своей структуре из длинных молекул, обладают некоторыми общими
свойствами, которые стоит рассмотреть внимательнее.

1. Полимеры не имеют четкой температуры фазового перехода, как например металлы. Они словно карамель, с ростом температуры размягчаются, превращаясь в вязкую жидкость. Поэтому для полимеров «температура плавления» — это температура, при которой вязкость полимера уже позволяет ему течь, но это не означает, что до этой температуры он твёрдый.

Температура стеклования — это температура, ниже которой полимер из высокоэластичного состояния переходит в стеклообразное состояние, с ростом твердости и хрупкости. Представьте себе жевательный мармелад — при комнатной температуре он находится в высокоэластичном состоянии. Если его охладить ниже температуры стеклования в морозильной камере, то мармелад можно будет разбить, и осколки будут как от стекла.

Максимальная рабочая температура — температура при которой полимер может работать длительное время, без существенных изменений своих свойств. Часто с ростом температуры растет ползучесть полимера, поэтому при максимальной рабочей температуре прочностные свойства снижаются.

Указанные температуры могут отличаться при определении даже для одного и того же образца, при различии методик определения.

2. Полимеры подвежены старению и разрушению. Факторами, ускоряющими процесс старения полимера являются радиация, ультрафиолетовое излучение, высокая температура, агрессивная среда. Разные полимеры в разной степени подвержены старению, кроме того, различными добавками можно снизить скорость разрушения полимера. Так, нейлоновая стяжка на силиконовом шланге с горячей водой за пару лет потеряет эластичность и станет хрупкой, в то время как силиконовый шланг по прежнему будет мягким и гибким.

Лишь очень малое количество пластиков терпят длительный нагрев свыше 100°С — фторопласт-4, каптон, peek, силиконы. Во всех остальных случаях чем выше температура эксплуатации — тем быстрее протекают процессы старения и деструкции в полимере.

3. Полимеры проницаемы для газов и некоторых растворителей. Молекулы газа очень маленькие (чем меньше атомная масса, тем меньше размер атома, самый мерзкий в этом плане водород, он даже сквозь металлы протискивается.) поэтому могут постепенно проникать сквозь разветвленную молекулярную сеть пластика. Для предотвращения этого процесса поверхность полимера покрывают слоем металла. Обратите на это внимание при вскрытии упаковки продуктов питания. Металлизация в упаковке служит этой цели — не пропустить к продукту кислород. Металлопластиковые трубы содержат слой алюминия с той же целью — не допустить проникновение кислорода в теплоноситель, это вызывает коррозию.

Материалы на базе фенолформальдегидных смол

Фенол-формальдегидные смолы, как нетрудно понять из названия — продукт поликонденсации фенола и формальдегида. Молекулы полимера образуют разветвленную трехмерную структуру, что обуславливает механические свойства — твёрдость.

Ниже рассмотрим только фенол-формальдегидные пластмассы — фенопласты. Карбамид-формальдегидные, меламин-формальдегидные пластмассы — аминопласты, рассматривать не будем, их базовые свойства идентичны, методы обработки одинаковые, разница лишь в прочности, цвете.

Химическая структура бакелита (кусочек для примера) Полимеры с такой разветвленной беспорядочной структурой обычно твёрдые и хрупкие. Автор рисунка — Dirk Hünniger, взято из Википедии

Открыл процесс поликонденсации Лео Бакеланд — американский химик бельгийского
происхождения. Он и назвал новый материал, полученный при отверждении смолы — бакелитом.

В СССР аналогичный материал назывался «карболит» — от карболовой кислоты,
старого названия фенола.

Примеры использования фенолформальдегидных смол:

Карболит (бакелит)

Представляет собой твёрдый термостойкий пластик. Если вы возьмете какое-либо устройство,
собранное до 1950 года, то практически все пластиковые детали в нем — это карболит.

Различные изделия из карболита — коробочка, розетка. Вилка, корпус вольтметра, гнезда, ручки регулировки.

Изделия получают как заливкой в формы, так и (чаще) прессованием порошка смолы с наполнителем в металлические формы с нагревом. При нагревании процесс полимеризации, уже частично начавшейся при производстве порошка, заканчивается, но, так как порошок в этот момент зажат под давлением в форме — то и вид конечного изделия повторяет форму. Серьезный недостаток такого метода в том, что нужно время, которое должно провести изделие в форме, чтобы набрать прочность, достаточную для раскрытия формы без разрушения, поэтому во многих задачах бакелит вытеснен термопластичными материалами, термопластавтомат может производить изделия заданной формы значительно быстрее.

Немного о процессе расскажет это американское рекламное видео прошлого века, оцените энтузиазм, с которым говорят о новом материале.

Корпус электросчетчика сделан из карболита.

На сегодняшний день изделия из карболита производятся массово, но он уже не так популярен как раньше, хотя есть задачи, где его заменить чем-либо трудно.

Плюшки

Стойкий к растворителям, ГСМ (Горюче-смазочным материалам). Карболитовые детали без труда работают вблизи двигателя автомобиля, в условиях нагрева, контакта с маслом, бензином.

Твёрдый. Обычно карболитовые детали можно распознать по блестящей поверхности и по твёрдости, ноготь такой пластик не царапает и даже не цепляется. Большие плоские детали почти не гнутся, а при превышении усилия со звуком «хрум» ломаются.

Хорошо обрабатывается. В отличии от многих других пластиков хорошо шлифуется. Если попробовать шлифовать, например, полипропилен, то быстро от нагрева начнет образовываться «борода» из пластика. Карболит же отлично шлифуется и часто можно видеть следы шлифовки по периметру детали — удаление облоя.

Отличный внешний вид. Способность образовывать твёрдую глянцевую поверхность особенно заметна на внешнем виде ретроаппаратуры. Даже в магазине на полке ручки для резисторов из карболита смотрятся солиднее таких же, но из термопластиков.

Недостатки

Дороговизна. Особенность производства в виде прессовки из порошка определяет довольно высокую себестоимость изделий из-за низкой скорости процесса и наличия ручного труда. Изготовление деталей из термопластиков порой в разы дешевле.

Хрупкость. Оборотная сторона твёрдости, при ударах трескается, из него не сделать
гибкий шланг, сильфон и т.д.

Практически не подлежит вторичной переработке. Есть способы, но они не получили
широкого распространения.

Ограниченная цветовая гамма. Фенолформальдегидная смола сама по себе коричневого цвета, что затрудняет получение изделий светлых цветов. Этого недостатка лишены, например, меламинформальдегидные смолы из которых делают изделия белого цвета. Замечательный фильм 40х годов, в котором видно производство фенолформальдегидной смолы, формовка деталей прессованием, получение гетинакса, текстолита, галалита и многое другое.

Гетинакс

Гетинакс — это слоистый пластик, получаемый путем прессования бумаги, пропитанной
фенольной или эпоксидной смолой. В англоязычной литературе имеет название FR-2. (от FR — Flame Resistant — огнестойкий) (FR-1, FR-2, FR-3 это всё гетинаксы, разница только в материале связующего) У нас есть ГОСТ 2718-74 на гетинакс. Имеет низкую прочность, но при этом достаточно низкую цену. Является электроизоляционным материалом, изделия из гетинакса можно получать штамповкой, поэтому панели с ламелями, вставки, изоляционные шайбы, держатели контактов иногда изготавливают из гетинакса.

Примеры применения

Материал дешевых односторонних печатных плат. В задачах, где не требуется высокая надежность и есть возможность обойтись одним проводящим слоем, печатные платы изготавливают из гетинакса. В дешевых электронных китайских игрушках чаще всего гетинаксовые платы. Гетинакс недостаточно прочен для создания надежных переходных отверстий, поэтому двухсторонние и многослойные печатные платы из гетинакса не изготавливаются.

Различные изделия из гетинакса. Пластина специально была сломана, чтобы показать характерный рисунок на изломе. Гетинаксовый брусок слегка распух справа — результат расщепления слоев при резке.

Ламинированный гетинакс (слопласт, слоистый пластик) — гетинакс с наклеенной декоративной пленкой — материал внутренней отделки автобусов, вагонов поезда, столешниц. Прочный износостойкий трудногорючий материал.

Ламели подключения обмоток трансформатора сделаны из гетинакса, изолирующая ламели от сердечника подкладка, боковины оправки обмотки — гетинакс.

Примечание

Материал непрочный и склонен давать трещины при обработке, требуется особая осторожность при обработке резанием пилами с большим зубом. В силу низкой прочности мало пригоден в качестве конструкционного материала.

Источники

Продается многими компаниями, специализирующимися на электротехнических материалов.
Гуглить по «Гетинакс ГОСТ2718-74».

Текстолит

Текстолиты — это целый класс композиционных материалов, состоят из прессованной ткани со связующим. Например, хлопчатобумажная ткань пропитанная фенолформальдегидной смолой. Имеет характерный вид — на плоскостях и срезах видно плетение ткани. Обычно коричневого и темно-коричневого цвета. Зарубежом известны под торговыми марками Novotext, Turbax, Resitex, Cerolon, Textolit, Micarta. Материал известен с 30х годов 20 века.

Текстолит различных форм — пластины, прутки. Расположение ткани в материале различается — у прутков ткань намотана, а не уложена слоями.

Примеры применения

Как конструкционный материал. Текстолит прочен и не проводит ток, поэтому используется как материал прокладок, шайб, перегородок, вставок, шестерен и т.д. При нагревании он не ползет, это выгодно отличает его от термопластичных материалов.

Поделочный материал. Из текстолита часто изготавливают рукоятки ножей, приспособления и оснастку в условиях небольших мастерских. Текстолит хорошо обрабатывается, при этом не впитывает воду, стоек к воздействию горюче-смазочных материалов.

В зависимости от использованной в производстве ткани, наблюдаемая текстура может различаться.

Текстолит из тканей с разным шагом плетения. Текстолит всегда можно узнать по характерной текстуре и виду.

Материал доступен в продаже в России, но постепенно вытесняется другими материалами.

Источник

Бакелит

Бакелит (по имени бельгийского химика и изобретателя Лео Бакеланда), полиоксибензилметиленгликольангидрид — продукт поликонденсации фенола с формальдегидом в присутствии щелочного катализатора. 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 поддается обработке на токарном станке. Хороший изолятор, его диэлектрическая постоянная — от 5,6 до 8,85, то есть выше, чем у гуттаперчи, и так же велика, как у слюды. 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.

Содержание

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, 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

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 Дубровка, в окрестностях г. Орехово-Зуево. В 1914 году группа химиков: Лисев В. И, Петров Г. С, и Тарасов К. И — синтезировала карболит, российский аналог бакелита. Своё название карболит получил от слов «карболовая кислота», другого названия фенола. Для продвижения нового изобретения в России и за границей, 6 октября 1915 года был основан торговый дом «Васильев и К». 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 учрежден завод в Московской губернии, Богородском уезде, 3-ем стане Зуевской волости при селе Крестовоздвиженском. Завод получил название Карболит, данный завод существует и поныне. В 1919 году завод был национализирован, а в 1931 году завод включен в объединение «Союзхимпластмасс». В настоящее время фенолоформальдегидные смолы и пластмассы на их основе, выпускаются на многих отечественных химических заводах.

Применение

По целому ряду свойств пластмассы на основе фенолоформальдегидной смолы и сейчас остаются непревзойденным материалом. С применением данных материалов изготавливали и изготавливают:

Так как все эти пластические материалы изготовлены на основе фенолоформальдегидной смолы, впоследствии они получили название — Фенопласты.

Источник