Фенолформальдегидная смола

Молекулярная структура бакелита

Фенолформальдегидные смолы (феноло-формальдегидные^[1], Ph, от англ. Phenol formaldehyde resin) — синтетические смолы из группы феноло-альдегидных смол^[1] со свойствами реактопластов или термореактопластов. Являются жидкими или твёрдыми олигомерными продуктами поликонденсации фенола с формальдегидом в кислой (новолачные) или щелочной (резольные смолы (бакелиты)) среде^[2], что соответственно влияет на их свойства. Химическая формула: ${\displaystyle {\ce {(-Ph(OH)-CH2-)_n}}}$,

Фенопласты — пластмассы, получаемые при отверждении при повышенных температурах фенолформальдегидных смол в комбинации с наполнителями. В зависимости от типа смолы фенопласты делятся на новолачные и резольные.

Свойства

• механическая устойчивость, прочность
• коррозионная устойчивость
• высокие электроизоляционные свойства
• отличная растворимость в алифатических и ароматических углеводородах, хлорсодержащих растворителях и кетонах. Растворимы в водных растворах щелочей и полярных растворителях, после отверждения превращаются в густосшитые полимеры аморфной микрогетерогенной структуры.

Применение

Детали, изготовленные с применением фенолформальдегидных полимеров

Применяются для получения пластических масс (отвержденные смолы называют резитами, отвержденные в присутствии нефтяных сульфокислот — карболитами, молочной кислоты — неолейкоритами), синтетических клеев, лаков, герметиков, выключателей, тормозных накладок, подшипников, также широко используется в изготовлении шаров для бильярда. Из карболита изготавливались корпуса советских мультиметров различных моделей.

Используются для получения в качестве связующего компонента в производстве наполненных пресс-композиций с различными наполнителями (целлюлоза, стекловолокно, древесная мука), древесно-волокнистых и древесно-стружечных плит, пропиточных и заливочных композиций (для фанеры, тканых и наполненных волокном материалов).

Особое значение феноло-формальдегидные смолы имеют для производства слоистых и прессованных изделий с древесным наполнителем из-за высокого сцепления фенольных колец в составе полимера с лигнином древесины^[3].

По целому ряду свойств пластмассы на основе фенолоформальдегидных остаются непревзойдённым материалом. С их применением изготавливают:

• Детали для широкой гаммы продукции машиностроения, ступени для эскалаторов в метро, ручки для инструментов и т. д.
• Абразивные инструменты, тормозные колодки для вагонов метрополитена.
• Электротехнические изделия — вилки, розетки, выключатели, электросчетчики, электроутюги, корпуса электродвигателей, реле и магнитные пускатели, клеммные коробки и т. д.
• Корпусы различных аппаратов — телефонов, радиоприемников, фотоаппаратов; детали элементов электронной аппаратуры — радиоламп, электронно-лучевых трубок, конденсаторов и т. д.
• Детали оружия и военной техники.
• Элементы кухонных принадлежностей: ручки для ножей, сковородок, кастрюль и чайников, газовых плит.
• Фанеру и древесно-стружечные плиты (связующий материал). Детали мебели, и мебельную фурнитуру.
• Гетинакс — материал для изготовления печатных плат.
• Текстолит — материал для изготовления печатных плат и конструкционный материал.
• Шашки, шахматы, домино и прочие недорогие элементы настольных игр.
• Сувениры, канцтовары, бижутерию, часы.
• Клеи и лаки, — например, клей БФ.
• Абляционная защита спускаемых космических аппаратов^[4].

.

Экологические аспекты

В производстве применяются токсичные материалы. И фенол, и формальдегид ядовиты и огнеопасны.^[5] Формальдегид обладает канцерогенным, а также угнетающим воздействием на нервную систему.

Фенолформальдегидные смолы могут оказывать вредное воздействие на кожу, они могут вызывать дерматиты и экземы.^[5] Неотверждённая фенолформальдегидная смола может содержать до 11 % свободного фенола.^[6]

При отвержении фенолформальдегидных смол в пластмассе (фенопласты) происходит сшивка олигомерных фрагментов смолы с участием содержащегося в ней свободного фенола, при этом содержание фенола, инкорпорированного в фенопласте, снижается до следовых количеств; санитарными нормативами РФ регламентируются допустимые количества миграции фенола и формальдегида для изделий из фенопластов; в частности, для изделий, контактирующих с пищевыми продуктами для фенола — 0,05 мг/л, для формальдегида — 0,1 мг/л^[7].

Большой проблемой является сложность утилизации^{[источник не указан 843 дня]} или повторного использования изделий из фенолформальдегида.

Примечания

1. Феноло-альдегидные смолы // Российский энциклопедический словарь / глав. ред. А. М. Прохоров. — М.: «Большая российская энциклопедия», 2000. — Книга 2. — С. 1663.
2. Brockhaus ABC Chemie in zwei Baenden. — Leipzig: VEB F. A. Brockhaus Verlag, 1966. — Bd. 2 L-Z. — S. 1050-1051. — 1590 S.
3. Novolac | chemistry | Britannica (англ.). www.britannica.com. Дата обращения: 3 июня 2023. Архивировано 3 июня 2023 года.
4. Романенков В. А., Колесниченко А.Ф., Мартынов М.В., Тарасов В.А., Комков М.А., Боярская Р. В. Повышение физико-механических показателей теплозащитных покрытий при автоклавном формовании в нейтральной среде // КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ : журнал. — 2017. — № 3 (18). — С. 34-41. Архивировано 30 декабря 2021 года.
5. Техника безопасности при производстве смол.  (неопр.) Дата обращения: 27 февраля 2010. Архивировано из оригинала 16 марта 2007 года.
6. ГОСТ 18694-80 от 1995 г. также нормирует содержание в фенолоформальдегидной смоле свободных (остаточных) анилина, крезола, ксиленола.
7. Гигиенические нормативы ГН 2.3.3.972-00 «2.3.3. Гигиена питания. Тара, посуда, упаковка, оборудование и другие виды продукции, контактирующие с пищевыми продуктами. Предельно допустимые количества химических веществ, выделяющихся из материалов, контактирующих с пищевыми продуктами»  (неопр.). Дата обращения: 6 февраля 2011. Архивировано 9 сентября 2010 года.