رزین های فنولیک

رزین های فنولیک 

1-مقدمه

رزین های فنول فرمالدئید(PF) یا رزین های فنولیک که گاها فنوپلاست نیز نامیده می شوند، پلیمرهای سنتزی هستند که از واکنش فنول یا فنول جایگزین با فرمالدئید بدست می آیند. PF ها اولین رزین های سنتزی تجاری بودند. آنها به طور گسترده ای برای تولید محصولات قالب گیری شده از جمله توپ های بیلیارد ، میزهای آزمایشگاهی و به عنوان روکش و چسب استفاده می شوند. آنها در گذشته مواد اولیه مورد استفاده برای تولید برد مدارهای الکتریکی بودند ، اما امروزه تا حد زیادی با رزین اپوکسی و فایبرگلاس جایگزین شده اند. نکته ای که باید به آن توجه کرد آن است که فنولیک رزین ها توسط بعضی از قارچ ها دچار پوسیدگی و تجزیه می شوند.

رزین های فنول-فرمالدئید که با نام های تجاری Bakelite ،  Novotext و Oasis نیز شناخته می شود, به صورت گروهی ، توسط واکنش پلیمریزاسیون مرحله ای ایجاد می شوند که می تواند این واکنش ها همراه با کاتالیزور اسیدی یا بازی صورت گیرد. از آنجا که فرمالدهید عمدتا در محلول در تعادل با الیگومرهای متیلن گلیکول است ، غلظت فرم واکنش پذیر فرمالدئید به دما و pH بستگی دارد.
دی فنول (HOC6H4) 2CH2  که گاهی اوقات "دیمر" خوانده می شود، به بیس فنول F معروف است که یک مونومر مهم در تولید رزین های اپوکسی است. بیس فنول-F می تواند تولید کننده الیگومرهای فنولی سه و چهار و بالاتر را به هم پیوند دهد.

1-1-رزین فنولیک نوولاک

Novolaks  یا novolacs  رزین های فنول فرمالدهید هستند که نسبت مولی فرمالدئید به فنول در آنها کمتر از یک می باشد. این دسته از مواد به جای خود فنول ، اغلب از کرسول (متیل فنول) تولید می شوند و پلیمریزاسیون آنها با استفاده از کاتالیزگر اسیدی مانند اسید سولفوریک ، اسید اگزالیک ، اسید کلریدریک و به ندرت اسیدهای سولفونیک صورت می پذیرد. پلیمر به دست آمده ترموپلاستیک است و برای تشکیل ترموست به یک عامل پخت یا سخت کننده نیاز دارد. هگزامتیلن تترامین یک سخت کننده است که به نوولاک در دمای بیشتر از 90 درجه سانتی گراد اضافه می شود.و پل های آمینو متیلن و دی متیلن را تشکیل می دهد. عامل پخت منبع فرمالدئید است که پل هایی بین زنجیره های نوولاک ایجاد می کند و در نهایت سیستم را به طور کامل متصل می کند تا کاملا سفت و سخت شود.
Novolac ها دارای کاربردهای متعددی از جمله چسب لاستیک ، رزین با درجه حرارت بالا ، مواد اتصال دهنده به نسوزهای کربنی ، ترمزهای کربنی ، مقاومت به نور و عامل پخت رزین های اپوکسی دارند.

2-1-رزین فنولیک رزول (Resoles)

رزین های فنل فرمالدئید همراه کاتالیزور بازی با نسبت فرمالدئید به فنول بیشتر از یک (معمولاً در حدود 1.5) ساخته می شوند. به این رزین ها رزول گفته می شود. با توجه به رزین مورد نظر،میزان فنول ، فرمالدئید ، آب و کاتالیزور به مقدار دلخواه اضافه شده و سپس گرم می شوند. قسمت اول واکنش ، در دمای 70 درجه سانتی گراد ، یک ماده چسبناک ضخیم قرمز مایل به قهوه ای تشکیل می دهد که سرشار از گروه های هیدروکسی متیل و بنزیلیک است.
هیدروکسی متیل فنل ها ، با حرارت حدود 120 درجه سانتی گراد به صورت متقاطع پیوند می یابند و از طریق حذف مولکول های آب ، پل متیلن و متیل اتر ایجاد می کنند و پیوند عرضی ایجاد می شود که به این نوع رزین فنولی, استقامت ، ثبات حرارتی خوب و نفوذ ناپذیری شیمیایی را می بخشد

3-1-رزین فنولیک باکالیت (Bakelite)

پودرهای فنوليک (باکاليت) در توليد قطعات برقی، سر پيچ، کنتورهای برق وگاز ، ظروف آشپزخانه و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.

2-تاریخچه

برای اولین بار در سال 1907 رزین فنولیک توسط "لئو باک لند"سنتز گردید و تحت عنوان باکلیت تجاری سازی شد.

3-کاربردهای رزین فنولیک

1-3-مصارف صنعتی رزین فنولیک

رزین فنولیک در محصولات زیادی یافت می شود. ورقه های فنولی با آغشته کردن یک یا چند لایه از مواد اولیه مانند کاغذ ، فایبرگلاس یا پنبه با رزین فنولیک و لمینت کردن آنها با رزین تحت حرارت و فشار ساخته می شوند. رزین در طی این فرآیند کاملاً پلیمره می شود (پخت می شود) و بستر پلیمری را تشکیل می دهد. انتخاب مواد اولیه بستگی به کاربرد مورد نظر محصول نهایی دارد. فنولیک های کاغذی در ساخت اجزای الکتریکی ، تخته های سوراخ دار ، ورقه های خانگی و در صفحات کامپوزیت کاغذ استفاده می شوند. فنول های شیشه ای به ویژه برای استفاده در بازار بلبرینگ های با سرعت بالا مناسب هستند. 

2-3-رزین فنولیک در دیسک و صفحه

 عامل اتصال در لنت ترمز ، صفحه ترمز و دیسک کلاچ، رزین فنولیک است. 

3-3-تخته سه لا ضد آب و حرارت

رزین های فنولی همچنین برای ساختن تخته سه لا که معمولاً به عنوان تخته سه لا ضد آب  و حرارت شناخته می شود استفاده می شود زیرا رزین های فنولی نقطه ذوب ندارند بلکه فقط نقطه تجزیه دارند که آن هم در منطقه دمایی 220 درجه سانتی گراد (428 درجه فارنهایت) و بالاتر قرار دارند.

4-3-رزین فنولیک به عنوان چسب

رزین فنولی به عنوان چسب در قطعات بلندگو که از جنسی شبیه به پارچه ساخته شده است استفاده می شود.

4-واکنش ها رزین فنولیک

با توجه به اینکه این ماده به طور مستقیم مصرف صنعتی دارد, معمولا از آن به عنوان پیش ماده ی واکنش دیگری استفاده نمی کنند, اما در حین تشکیل آن و ترکیب کردن فنول و فرمالدهید, می توان از پلیمره شدن آن جلوگیری و به انواع حد واسط های پایدار HMP و DHMP  دست پیدا کرد.

5-روش تولید رزین فنولیک

یکی از روش های تولید این ماده آن است که فنول با فرمالدئید به طور مستقیم با یکدیگر  واکنش می دهند تا یک پلیمر شبکه ای ایجاد کند و در روش دیگری فرمالدئید را محدود به تولید یک پیش پلیمر معروف به نوولاک می کنند که می تواند با اضافه شدن فرمالدئید و حرارت، قالب گیری و سپس پخت شود. تنوع زیادی در مواد خروجی و ورودی وجود دارد که برای تولید انواع مختلفی از رزین ها برای اهداف خاص استفاده می شود.
واکنش فنول با فرمالدهید در محل ارتو و پارا (محل های 2 ، 4 و 6) سبب می شود تا 3 واحد فرمالدئید به حلقه متصل شود. واکنش اولیه در همه موارد شامل تشکیل یک هیدروکسی متیل فنول است:

HOC6H5 + CH2O → HOC6H4CH2OH

گروه هیدروکسی متیل قادر است با یک ارتو یا سایت آزاد دیگر یا با یک گروه هیدروکسی متیل دیگر واکنش دهد. اولین واکنش یک پل متیلن ایجاد می کند و در مرحله ی بعدی یک پل اتر ایجاد می شود

HOC6H4CH2OH + HOC6H5 → (HOC6H4)2CH2 + H2O
2 HOC6H4CH2OH → (HOC6H4CH2)2O + H2O

6- تحقیقات جدید درباره رزین فنولیک

یکی از تحقیقات جدید اضافه کردن اوره به فنولیک رزین و بررسی ویژگی های آن می باشد, در پژوهشی تحت عنوان " ساخت رزين فنل-اوره-فرمالدهيدPUF) ) و بررسي ويژگي هاي مقاومتي آن در تخته خرده چوب" که در نشریه ی صنایع چوب و کاغذ ایران منتشر شده است از جمله ی این تحقیقات می باشد.

7-روش های نگهداری رزین های فنولیک

نکته ی مهم نگهداری این محصول آن است که محل و ظرف نگهداری بایستی عاری از هرگونه آلاینده باشد و هوای اطراف بدون رطوبت, زیرا وجود این عوامل احتمال رشد قارچ های تخریب پذیر را افزایش داده و این قارچ ها سبب از بین رفتن رزین می شوند.
همچنین امکان اشتعال این ماده تا حد کمی امکان پذیر است, به همین خاطر از نگهداری ظروف این محصول در نور مستقیم خورشید و یا در نزدیکی منبع گرمایی و شعله بایستی اجتناب کرد.

8-ایمنی در استفاده از رزین فنولیک

با اینکه این محصول مصارف متعددی دارد, اما استنشاق بیش از حد و یا تماس پوستی زیاد در مواجهه با دوز های بالای این ماده می تواند سلامتی را به خطر بیاندازد و همچنین نشت آن به محیط ممکن است برای محیط زیست خطرناک باشد.

9-خرید  رزین فنولیک

برای خرید رزین فنولیک با بهترین کیفیت و مناسبترین قیمت می توانید خرید رزین فنولیک خود را در سایت فروشگاه اوشیم ثبت کنید و یا در واتس آپ با مجموعه اوشیم در تماس باشید.

 بهترین کیفیت در خرید رزین فنولیک را در فروشگاه اوشیم تجربه کنید