Resinas Fenólicas

editor — Thu, 27 Jun 2013 10:12:28 +0000

Pestañas verticales

Datos generales

Clasificación:

Polimérico

Termoestables

Fenólicos

Nomenclatura:

Materias primas:

Formaldehido y fenol.

Propiedades generales

Densidad:

1.24 - 1.32 g/cm³

Cristalinidad:

Amorfo

Precio:

1.12 - 1.27 €/kg

Observaciones:

Se trata de un polimero polar. Juntamente con los poliésteres insaturados es el termoestable más importante por lo que hace a la cantidad; se trata de un polimero económico.

Propiedades mecánicas

Módulo elástico:

2.76 - 4.83 GPa

Coeficiente de Poisson:

0.378 - 0.394

Resistencia mecánica a la compresión:

30.4 - 54.6 MPa

Resistencia mecánica a la flexión:

34.5 - 62.1 MPa

Tenacidad a fractura (KIc):

0.787 - 1.21 MPa·m^1/2

Comportamiento a tracción:

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

Dureza:

A la temperatura de	Vikers
T_amb	8.3 - 14.9 HV

Propiedades eléctricas

Resistividad específica:

A la temperatura de	Resistividad específica
T_amb	10⁹ - 10¹⁰ ohm·m

Constante dieléctrica:

A la temperatura de	Constante dieléctrica
T_amb	4 - 6

Observaciones:

Es un buen aisante eléctrico

Propiedades térmicas

Temperatura de transición vítrea:

167 - 267 ºC

Coeficiente de dilatación térmica lineal:

A la temperatura de	Coeficiente de expansión lineal
T_amb	68·10^-6 1/ ºC

Conductividad térmica:

A la temperatura de	Conductividad térmica
T_amb	0.141 - 0.152 W/m·K

Capacidad calorífica específica:

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

Observaciones:

És un buen aisante térmico

Propiedades ópticas

Índex de refracció:

1.59 - 1.6

Observaciones:

Se trata de un material amorfo.

Propiedades tecnológicas

Temperatura mínima de utilización:

(-123) - (-73.2) ºC

Temperatura máxima de utilización:

200 - 230 ºC

Mecanización:

Buena

Soldabilidad:

Es un polimero soldable

Formabilidad:

Buena

Reciclabilidad:

Es un material reciclable

Propiedades químicas

Resistencia a los ácidos:

Tiene una buena resistencia a los ácidos fuertes y débiles

Resistencia a los álcalis:

Tiene una resistencia media a los álcalis fuertes y débiles

Resistencia a los disolventes orgánicos:

Tiene una buena resistencia a los disolventes orgánicos

Resistencia al oxígeno:

La resistencia al oxígeno a 500 ºC es muy pobre.

Observaciones:

Tiene una buena resistencia al agua, tanto la dulce como la salada. Se trata de un material inflamable. Sue resistencia a la radiación UV es muy buena. Es habitual trabajar con cargas de reblimento

Obtención

Observaciones:

Las resinas fenólicas se obtienen por policondensación gradual de fenol y formaldehído en solución acuosa. Se trata por lo tanto de una policondensación en solución. Se pueden utilizar otros compuestos en vez de fenol, como el m-cresol, xilenol o mezclas de estos compuestos con fenol. El proceso se realiza en diferentes etapas.

La primera fase de la condensación se realiza en discontinuo dentro de reactores con agitación, provistos de calefacción y refrigerante, sin presión, empleado como a iniciadores de condensación catalizadores ácidos o básicos. Se trata de una reacción exotérmica que se inicia con una aportación de calor y se continua con una refrigeración entre 65 y 100 ºC. Pasado un tiempo la mezcla se divide en dos fases: una acuosa y una fase resínica. Cuando se llega al grado de condensación deseado se retira la fase acuosa, se neutraliza el catalizador o se elimina por lavado con agua y el agua retenida en el interior de la resina se elimina totalmente o parcialmente por destilación con vacío y elevadas temperaturas.

Estas resinas fenólicas son de bajo peso molecular, susceptibles a fundirse y de disolverse, se vacían en el reactor y se recogen en bandejas planas dónde solidifican.

El uso de diferentes catalizadores da lugar a diferentes resinas; con ácidos y un exceso de fenol. Resines fenólicas novolacas; estas tienen estructuras prácticamente libres de grupos metilo a causa de la condensación progresiva por exceso de fenol usado. Con álcalis y un exceso de formaldehído se obtienen resinas fenólicas resoles en fase A donde se aprecian los grupos metilo y éter, que por condensación progresiva alcalina presentan otras estructuras moleculares a causa del exceso de formaldehído.

Los resoles pueden fundirse y son solubles en algunos disolventes. Sin necesidad de aditivos, reaccionan lentamente a temperatura ambiente y en consecuencia no tienen estabilidad de almacenamiento definida. Esta reacción se acelera cuando se trabaja entre 100 y 180 ºC, dónde se desprende agua y formaldehído y aumenta su tamaño molecular, dando lugar a un prepolímero llamado resitol, fase B, La última etapa del proceso es un polímetro insoluble que no funde, llamado resitol, fase C. Este proceso puede acelerarse con la adición de ácido.

Las novolacas también pueden fundir y disolverse pero, como no tienen grupos metilo la reacción no progresa sin aditivos, aunque la temperatura sea alta. No obstante estas son estables al almacenamiento.

Conformación

Observaciones:

Las resinas fenólicas se transforman básicamente por prensado, moldeado por transferencia, prensado, laminado y inyectado. Los perfiles se extrusionan con prensa, los tubos se fabrican por moldeo. La resina fenólica no se usa demasiado por colada sin reblimiento. En cambio, su buena resistencia a la llama hace que se aplique casa vez mas en laminados. Las resinas de PF son estables al almacenamiento a lo largo de meses o hasta años. Las espumas de PF tienen mayor resistencia a la temperatura que muchos de los plásticos habituales.

Aplicaciones

Observaciones:

Las resinas de moldeo de PF se usan para crear planchas de prensado de laminados, papeles y tejidos laminados a presión, aglomerados de madera y resina, tubos redondeos, planos, cuadrados y hexagonales; perfiles macizos redondos, cuadrados y hexagonales; listones planos o bloques.

El papel laminado a presión se usa como material aislante en electrónica como en paneles de comunicación, soportes de contactos, tubos aislantes… Con tejidos a presión se fabrican pistas de deslizamiento, ruedas dentadas, poleas, discos de bobinas…

De las resinas de moldeo se fabrican aislantes, cajas de derivación de cables, enchufes, conmutadores, cajas de conmutadores, carretes de bobinas, colectores, mangos de aparatos de soldadura, canales de difusión de aire caliente, platinas de carburadores, bombas de refrigeración, ceniceros para coches, piezas de cohetes, tapas roscadas, planchadoras, calentadores de agua, mangos de paellas, de cazuelas y de sus tapas, hornos, fogones…

Las resinas fenólicas se usan también como aglomerante entre sólidos molidos, como seria el caso de cuarzo, madera… para fabricar cartuchos filtrantes, abrasivos de corte y pulido, moldes para fundición metálica, electrodos de carbono, aislantes de fibras minerales, etc. También se fabrica con PF pinturas y espumas.

Por pirólisis se produce una descomposición térmica de plásticos de fenol-formaldehído reforzados con fibra de carbono y se obtiene carbono reforzado con fibra de carbono. Estos materiales tienen propiedades excelentes, resistencia a temperatura elevadas, superiores a 300 ºC y buena resistencia química. Se usa en aeronáutica, fabricación de cohetes, utensilios para deformación de metales, conductores termoeléctricos y construcción de hornos.

Imágenes:

Descripción:

La baquelita se usa para hacer mangos de paellas y ollas y para embutir muestras para ser analizadas con microscopio electrónico posteriormente. La baquelita se comercializa en forma de granza.

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