Resines Fenòliques

editor — Mon, 08 Apr 2013 09:56:20 +0000

Pestanyes verticals

Dades generals

Classificació:

Polimèric

Termoestrables

Fenòlics

Nomenclatura:

Primeres matèries:

Formaldehid i fenol.

Propietats generals

Densitat:

1.24 - 1.32 g/cm³

Cristal·linitat:

Amorf

Preu:

1.12 - 1.27 €/kg

Observacions:

Es tracta d'un polímer polar. Juntament amb els polièsters insaturats és el termoestable més important pel que fa a la quantitat; es tracta d'un polímer econòmic.

Propietats mecàniques

Mòdul elàstic (GPa):

2.76 - 4.83 GPa

Coeficient de Poisson:

0.378 - 0.394

Resistència mecànica a compressió:

30.4 - 54.6 MPa

Resistència mecànica a flexió(MPa):

34.5 - 62.1 MPa

Tenacitat a fractura (KIc):

0.787 - 1.21 MPa·m^1/2

Comportament a tracció:

A la temperatura de	Allargament (%)
T_amb	1.4 - 2.0 %

Duresa:

A la temperatura de	Vikers
T_amb	8.3 - 14.9 HV

Propietats elèctriques

Resistivitat especifica:

A la temperatura de	Resistivitat especifica
T_amb	10⁹ - 10¹⁰ ohm·m

Constant dielèctrica:

A la temperatura de	Constant dielèctrica
T_amb	4 - 6

Observacions:

És un bon aïllant elèctric.

Propietats tèrmiques

Temperatura de Transició vítria:

167 - 267 ºC

Coeficient de dilatació tèrmica lineal:

A la temperatura de	Coeficient d'expansió lineal
T_amb	68·10^-6 1/ ºC

Conductivitat tèrmica:

A la temperatura de	Conductivitat tèrmica
T_amb	0.141 - 0.152 W/m·K

Capacitat calorífica específica:

A la temperatura de	Capacitat calorífica específica
T_amb	1.47e3 - 1.53e3 J/kg·K

Observacions:

És un bon aïllant tèrmic.

Propietats magnètiques

Camp coercitiu:

-

Propietats òptiques

Índex de refracció:

1.59 - 1.6

Observacions:

Es tracta d'un material opac.

Propietats tecnològiques

Temperatura mínima d’utilització:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura màxima d’utilització:

200 - 230 ºC

Mecanització:

Bo.

Soldabilitat:

És un polímer no soldable.

Formabilitat:

Bona

Reciclabilitat:

És un material no reciclable.

Propietats químiques

Resistència als àcids:

Té molt bona resistència als àcids febles i pobre als forts.

Resistència als àlcalis:

Té una resistència mitjana als àlcalis forts i febles.

Resistència als dissolvents orgànics:

Té molt bona resistència als dissolvents orgànics.

Resistència a l’oxigen:

La seva resistència front a l'oxidació a 500 ºC és molt pobre.

Observacions:

Té molt bona resistència a l'aigua, tant dolça com salada. Es tracta d'un material inflamable. La seva resistència a la radiació UV és molt bona. És habitual treballar amb càrregues de rebliment.

Obtenció

Observacions:

Les reïnes fenòliques s'obtenen per policondensació gradual de fenol i formaldehid en solució aquosa. Es tracta per tant d'una policondensació en solució. Es poden utilitzar altres compostos en comptes del fenol, com m-cresol, xilenol o barreges d'aquests compostos amb fenol. El procés es realitza en diferents etapes.
La primera fase de la condensació es realitza en discontinu dins de reactors amb agitació, proveïts amb calefacció i refrigerant, sense pressió, emprant com a iniciadors de condensació catalitzadors àcids o bàsics. Es tracta d'una reacció exotèrmica que s'inicia amb una aportació de calor i es continua amb una refrigeració entre 65 i 100 ºC. Passat un temps la barreja es divideix en dos fases: una aquosa i una fase resínica. Quan s'arriba al grau de condensació desitjat es retira la fase aquosa, es neutralitza el catalitzador o s'elimina per rentat amb aigua i l'aigua retinguda a l'interior de la reïna s'elimina totalment o parcialment per destil·lació amb buit i elevada temperatura. Aquestes reïnes fenòliques són de baix pes molecular, susceptibles de fondre's i de dissoldre’s, es buiden en el reactor i es recullen en safates planes on solidifiquen.

L'ús de diferents catalitzadors dóna lloc a diferents reïnes; amb àcids i un excés de fenol reïnes fenòliques novolaques; aquestes tenen estructures pràcticament lliures de grups metilol a causa de la condensació progressiva per el excés de fenol utilitzat. Amb àlcalis i un excés de formaldehid s'obtenen reïnes fenòliques resol en fase A on s'aprecien els grups metilol i èter, que per condensació progressiva alcalina presenten altres estructures moleculars a causa de l'excés de formaldehid.

Els resols poden fondre i són solubles en alguns dissolvents. Sense necessitat d'additius, reaccionen lentament a temperatura ambient i en conseqüència no tenen una estabilitat d'emmagatzematge definida. Aquesta reacció s'accelera quan es treballa entre 100 i 180 ºC, on es desprèn aigua i formaldehid i augmenta els seu tamany molecular, donant lloc a un prepolímer anomenat resitol, fase B. L'última etapa del procés és un polímer insoluble que no fon, anomenat resitol, fase C. Aquest procés pot accelerar-se amb l'addició d'àcid.
Les novolaques també poden fondre i dissoldre's però, com que no tenen grups metilol la reacció no progressa sense additius, encara que la temperatura sigui alta. No obstant, aquestes són estables a l'emmagatzematge

Conformació

Observacions:

Les reïnes fenòliques es transformen bàsicament per premsat, emmotllat per transferència, premsat de laminats i injecció. Els perfils s'extrusionen amb premsa, i els tubs es fabriquen per enrotllament. La reïna fenòlica no s'empra gaire per a colada sense rebliment. En canvi, la seva bona resistència a la flama fa que s'apliqui cada cop més en laminats. Les reïnes de PF són estables a l'emmagatzematge al llarg de mesos o fins i tot, anys.

Les escumes de PF tenen major resistència a la temperatura que molts dels plàstics habituals.

Aplicacions

Observacions:

Les reïnes d'emmotllat de PF s'empren per a crear planxes per premsat de laminats, papers i teixits laminats a pressió, aglomerats de fusta i reïna, tubs rodons, plans, quadrats i hexagonals; perfils massissos rodons, quadrats i hexagonals, llistons plans o blocs.

El paper laminat a pressió s'utilitza com a material aïllant en electrotècnia com en panells de commutació, suports de contactes, tubs aïllants... Amb teixits laminats a pressió es fabriquen pistes de lliscament, rodes dentades, politges, discs de bobines,...

De les reïnes d'emmotllat es fabriquen aïlladors, caixes de derivació de cables, endolls, commutador, caixes de commutadors, carrets de bobines, col·lectors, peces de motors, portalàmpades, carcasses d'instruments de mesura i comptadors, mànecs d'aparells de soldadura, canals de difusió d'aire calent, platines de carburadors, bombes de refrigeració, cendrers per a cotxes, peces de coets, tapes roscades, planxadores, escalfadors d'aigua, mànecs de paelles, de cassoles i de les seves tapes, forns, fogons,...

Les reïnes fenòliques s'empren també com a aglomerant entre sòlids mòlts, com seria el cas del quars, fusta,... per a fabricar cartutxos filtrants, abrasius de tall i polit, motlles per a fusió metàl·lica, elèctrodes de carbó, aïllants de fibres minerals, etc. També es fabrica amb PF pintures i escumes.

Per piròlisi es produeix una descomposició tèrmica de plàstics de fenol-formaldehid reforçats amb fibra de carboni i s'obté carbó reforçat amb fibra de carboni. Aquest material té propietats mecàniques excel·lents, resistència a temperatures elevades, superiors a 300 ºC i bona resistència química. S'utilitza en aeronàutica, fabricació de coets, estris per a deformació de metalls, conductors termoelèctrics i construcció de forns.

Imatges:

Descripció:

La baquelita s'empra per a fer mànecs de paelles i olles i per a embotir mostres per a ser analitzades amb microscopi electrònic posteriorment. La baquelita es comercialitza en forma granulada.

Español

CMEmaterials - Fenòlics

Resines Fenòliques

Pestanyes verticals