Resina Fenólica de Baquelite

Em comparação com as resinas termoplásticas, as resinas termofixas são menos comuns em variedade e quantidade, e frequentemente desempenham um papel de apoio. A primeira resina sintética já fabricada pelo ser humano foi chamada de resina termofixa. resina fenólicaA resina fenólica é uma resina termofixa com propriedades bem equilibradas e atualmente é comercializada na forma de laminados (onde a resina e o material base são entrelaçados). A resina fenólica continua a desempenhar um papel ativo em materiais avançados e outros campos singulares, podendo ser considerada uma resina que influencia e dá suporte ao nosso cotidiano.  1. O que é resina fenólica?Visão geral deResina fenólica formaldeídoA baquelite é uma resina termofixa conhecida como resina fenólica. (Resina fenólica de baquelite). Em aplicações industriais, é um material termofixo em forma de folha aplicado em papel e tecido. Também é utilizado em adesivos, revestimentos, materiais de isolamento elétrico e outras aplicações. Suas matérias-primas são fenol e formaldeído. Misturando essas matérias-primas com catalisadores ácidos ou alcalinos e agentes de cura necessários, e aquecendo-os, é possível produzir resina fenólica com uma estrutura de rede tridimensional. Como uma resina termofixa relativamente barata, a resina fenólica possui excelente resistência ao calor, resistência mecânica e propriedades de isolamento elétrico, sendo aplicada em diversos campos até hoje. Com o surgimento das resinas termoplásticas, suas áreas de aplicação mudaram gradualmente, mas ela continua a evoluir para atender às novas demandas do mercado. Até hoje, diversas aplicações ainda estão sendo desenvolvidas para explorar ao máximo as propriedades únicas da resina fenólica, e espera-se que suas áreas de aplicação continuem a se expandir. Histórico do desenvolvimento de resinas fenólicasA resina fenólica foi descoberta em 1872 por um químico alemão durante pesquisas sobre corantes fenólicos; em 1907, um químico belga-americano patenteou o método de fabricação. Em 1910, Baekeland fundou uma empresa de resina fenólica para viabilizar a produção industrial do produto e o batizou de "Bakelite", em sua homenagem. Esse nome ainda é usado atualmente. Tipos de resina fenólicaAtualmente, a resina fenólica geralmente não é comercializada como resina pura, mas sim na forma de laminados fabricados pela mistura da resina com um material base (papel ou tecido). O método de fabricação envolve revestir cada substrato com resina e, em seguida, curá-lo por meio de tratamento térmico. Os laminados com papel como material base são chamados de "baquelite de papel", e aqueles com tecido como material base são chamados de "baquelite de tecido". As características de cada produto são as seguintes:Papel fenólicoO papel fenólico é um produto fabricado pela mistura de resina fenólica com papel. É mais barato (aproximadamente metade do preço) e mais leve que o tecido fenólico. O papel fenólico é recomendado para aplicações de isolamento elétrico. No entanto, deve-se observar que, como o material base é papel, ele possui alta absorção de água.Tecido fenólicoTrata-se de uma resina fenólica com tecido como material base. Comparada ao papel fenólico, possui propriedades mecânicas superiores e, portanto, é frequentemente utilizada em aplicações que exigem alta resistência. Por outro lado, assim como o papel fenólico, esse material base também apresenta alta absorção de água, devendo ser utilizado em ambientes com baixa umidade. 2. Características da resina fenólicaVantagens da resina fenólicaAlta resistência ao calorA resina fenólica é uma resina termofixa, o que significa que possui alta resistência ao calor. Ela suporta temperaturas de até 150-180°C e mantém sua resistência mesmo em condições de alta temperatura.Excelente desempenho de isolamento elétricoA resina fenólica possui alto desempenho de isolamento elétrico, sendo utilizada como material isolante em placas de circuito impresso, disjuntores e revestimentos de painéis elétricos.Alta resistência mecânicaA alta resistência mecânica também é uma grande vantagem da resina fenólica. Em particular, o tecido fenólico apresenta maior resistência do que o papel fenólico, sendo, portanto, frequentemente utilizado em aplicações que exigem resistência ao impacto. Contudo, é importante ressaltar que a resistência é influenciada pela direção das fibras no material base (papel e tecido).Adequado para moldagem por injeçãoAo processar resina fenólica como monômero, ela pode ser processada utilizando o mesmo método de moldagem por injeção que as resinas termoplásticas. A resina fenólica é aquecida a uma temperatura que não cause endurecimento (aproximadamente 50 °C), então injetada em um molde e aquecida a 150-180 °C para curá-la. Desvantagens da resina fenólicaDifícil de reciclarA resina fenólica é uma resina termofixa e, uma vez curada e moldada, não pode ser remodelada, o que dificulta a reciclagem. Atualmente, empresas como a Sumitomo Bakelite Co., Ltd. estão avançando na pesquisa sobre a reciclagem e reutilização de resinas fenólicas.Alta absorção de águaAs resinas fenólicas vendidas em forma de laminado têm como base papel ou tecido. Portanto, apresentam alta absorção de água e não são adequadas para uso em ambientes úmidos ou com alta umidade.Baixa resistência às intempéries e suscetibilidade a solventes alcalinos.As resinas fenólicas são sensíveis à radiação ultravioleta e devem ser usadas com cautela em ambientes externos. Além disso, são facilmente solúveis em substâncias alcalinas. 3. Principais usos das resinas fenólicasDesde o início de sua produção industrial em 1907, a resina fenólica tem sido amplamente utilizada em produtos do nosso dia a dia, como utensílios de mesa, utensílios de cozinha, botões, relógios e acessórios de vestuário. No entanto, com a invenção de diversas resinas termoplásticas, como o náilon e as fluororesinas, algumas aplicações da resina fenólica foram substituídas por resinas termoplásticas devido a considerações de moldabilidade e custo. Atualmente, a moldagem e o processamento direto da resina fenólica estão diminuindo gradualmente. Contudo, a resina fenólica ainda possui uma ampla gama de aplicações devido às suas propriedades únicas. Por exemplo, a resina fenólica, aproveitando suas excelentes propriedades de isolamento elétrico, é utilizada em placas de circuito impresso, painéis de distribuição e disjuntores. As placas de circuito impresso não são apenas materiais essenciais para equipamentos de TI, como computadores pessoais e tablets, mas também componentes indispensáveis ​​em produtos elétricos modernos. Portanto, não é exagero dizer que a resina fenólica pode ser aplicada em todas as áreas de uso da eletricidade. Além disso, ela pode ser usada como adesivo, material para moldagem de invólucros e revestimento. Por exemplo, a resina fenólica é usada como adesivo em moldes de areia para fundição e em materiais para impressoras 3D. Além disso, sua solubilidade em substâncias alcalinas e sua capacidade de absorver luz em comprimentos de onda de 200 a 300 nm a tornam adequada para uso como material fotorresistente. Ela também é amplamente utilizada como material de alto desempenho em outros campos, como peças de reposição metálicas, materiais de eletrodo negativo para baterias de íon-lítio e matéria-prima de carvão ativado na indústria farmacêutica. Em 2010, a cápsula espacial que retornou amostras do asteroide "Itokawa" também utilizou resina fenólica como material isolante térmico. A resina fenólica, também conhecida como baquelite, foi a primeira resina sintética do mundo, desenvolvida há mais de 100 anos. É uma resina termofixa relativamente barata, com excelente resistência ao calor, resistência mecânica e propriedades de isolamento elétrico, oferecendo um perfil de desempenho equilibrado. Geralmente, não é comercializada como a resina em si, mas sim na forma de laminados, produzidos pela mistura da resina com um material base (papel ou tecido). As vantagens da resina fenólica incluem excelente resistência ao calor e isolamento elétrico, alta resistência mecânica e processabilidade por moldagem por injeção. Por outro lado, a resina fenólica também apresenta desvantagens, como dificuldade de reciclagem, alta absorção de água e suscetibilidade à radiação ultravioleta. Atualmente, a resina fenólica é amplamente utilizada em diversos campos, incluindo placas de circuito impresso, painéis elétricos, adesivos, revestimentos, materiais fotorresistentes e materiais de eletrodo negativo para baterias de íon-lítio. Espera-se que novos avanços em suas áreas de aplicação ocorram no futuro. Site: www.elephchem.comWhatsApp: (+)86 13851435272E-mail: admin@elephchem.com

A resina fenólica modificada supera as deficiências de resina fenólica, como baixa resistência ao calor e baixa resistência mecânica. Oferecem excelentes propriedades mecânicas, forte resistência ao calor, forte ligação e estabilidade química. São amplamente utilizados em pós para moldagem por compressão, revestimentos, colas, fibras, anticorrosivos e aplicações de isolamento térmico. 1. Aplicações de Resinas Fenólicas Modificadas em Pós para Moldagem por CompressãoPós de moldagem por compressão são essenciais para a produção de produtos moldados. Eles são feitos principalmente de resinas fenólicas modificadas. Na fabricação, um método comum envolve o uso de compactação por rolo e extrusão de dupla rosca. A madeira é usada como enchimento para impregnar a resina, e outros reagentes são então adicionados e misturados completamente. O pó é então pulverizado para produzir pó de moldagem por compressão. Materiais como quartzo podem ser adicionados para produzir pós de moldagem por compressão com isolamento aprimorado e resistência ao calor. Os pós de moldagem por compressão são uma matéria-prima para vários produtos plásticos, que podem ser fabricados industrialmente por meio de moldagem por injeção ou moldagem por compressão. A Figura 2 mostra a aplicação de resina fenólica modificada em pós de moldagem por compressão. Os pós de moldagem por compressão são usados ​​principalmente em componentes elétricos, como interruptores e plugues para itens domésticos. 2. Aplicação de Resinas Fenólicas Modificadas em RevestimentosDurante 70 anos, os revestimentos utilizaram resinas fenólicas. Resinas fenólicas modificadas com colofônia ou Resina de formaldeído 4-terc-butilfenol são as principais em revestimentos fenólicos. Essas resinas tornam os revestimentos mais resistentes a ácidos e calor, por isso são comuns em muitos projetos de engenharia. Ainda assim, como dão às coisas uma cor amarela, você não pode usá-las se quiser um acabamento de cor clara. Além de serem misturadas com óleo de tungue, elas também podem ser combinadas com outras resinas. Para aumentar a resistência alcalina de um revestimento e a dureza seca ao ar, resinas alquídicas podem ser adicionadas para melhorar a resistência alcalina e a dureza do revestimento. Para revestimentos que exigem resistência a ácidos e álcalis e boa adesão, resinas epóxi podem ser adicionadas para melhorar o desempenho do revestimento. A Figura 3 ilustra a aplicação de resinas fenólicas modificadas em revestimentos. 3. Aplicação de Resinas Fenólicas Modificadas em Adesivos FenólicosOs adesivos fenólicos são feitos principalmente de resinas fenólicas termofixas modificadas. Se a resina fenólica for usada para criar adesivos, sua viscosidade pode ser um problema, restringindo-a à colagem de compensados. No entanto, a modificação da resina fenólica com polímeros pode melhorar sua resistência ao calor e adesão. Os adesivos fenólico-nitrila podem até apresentar boa resistência mecânica e tenacidade, especialmente quando se trata de resistência ao impacto. 4. Aplicação de Resinas Fenólicas Modificadas em FibrasAs resinas fenólicas também têm uma ampla gama de aplicações na indústria de fibras. A resina fenólica é derretida e trefilada em fibras, que são então tratadas em polioximetileno. Após um período de tempo, os filamentos se solidificam, resultando em uma fibra com uma estrutura sólida. Para aumentar ainda mais a resistência e o módulo da fibra, a resina fenólica modificada pode ser misturada com poliamida fundida de baixa concentração e trefilada em fibras, como mostrado na Figura 4. As fibras fiadas são tipicamente amarelas e possuem alta resistência. Elas não derretem nem queimam mesmo em temperaturas de 8.000 °C. Elas também se autoextinguem nesses ambientes severos, evitando a ocorrência de incêndios na fonte. À temperatura ambiente, as fibras de resina fenólica modificada com poliamida são altamente resistentes a ácidos clorídrico e fluorídrico concentrados, mas menos resistentes a ácidos e bases fortes, como ácido sulfúrico e ácido nítrico. Esses produtos são usados ​​principalmente em roupas de proteção de fábrica e decoração de interiores, minimizando ferimentos e mortes de funcionários em caso de incêndio. Eles também são comumente usados ​​como materiais de isolamento e isolamento térmico em projetos de engenharia. 5. Aplicação de Resinas Fenólicas Modificadas em Materiais AnticorrosivosResinas fenólicas são usadas para fabricar materiais anticorrosivos, mas as versões modificadas são mais comuns. Você as verá frequentemente como mástiques de resina fenólica, fibra de vidro composta de fenólico-epóxi ou revestimentos fenólico-epóxi. Um bom exemplo são os revestimentos fenólico-epóxi, que combinam a resistência ácida das resinas fenólicas com a resistência alcalina e a pegajosidade das resinas epóxi. Essa mistura os torna excelentes para proteger tubulações e veículos contra a corrosão. 6. Aplicação de Resina Fenólica Modificada em Materiais isolantes térmicosComo a resina fenólica modificada oferece resistência ao calor superior à resina fenólica pura, as espumas de resina fenólica modificada ocupam uma posição de destaque no mercado de isolamento térmico, como mostrado na Figura 5. As espumas de resina fenólica modificada também oferecem isolamento térmico, são leves e difíceis de inflamar espontaneamente. Além disso, quando expostas a chamas, não gotejam, prevenindo eficazmente a propagação do fogo. Consequentemente, são amplamente utilizadas em chapas de aço com revestimento colorido para isolamento térmico, isolamento de ambientes, ar condicionado central e tubulações que exigem baixas temperaturas. Atualmente, a espuma de poliestireno é o material isolante mais utilizado no mercado, mas seu desempenho é muito inferior ao da espuma de resina fenólica modificada. A espuma de resina fenólica modificada, devido à sua baixa condutividade térmica e excelente isolamento térmico, lhe rendeu o título de "Rei do Isolamento" na indústria de isolamento. Site: www.elephchem.comWhatsapp: (+)86 13851435272E-mail: admin@elephchem.com

1. Introdução às Resinas Fenólicas Resina de formaldeído fenóico são formadas principalmente pela policondensação de fenol e formaldeído. As resinas fenólicas foram criadas acidentalmente pelo cientista alemão Bayer na década de 1780. Ele misturou fenol e formaldeído e os processou para produzir um produto fluido. No entanto, Bayer não pesquisou nem discutiu mais sobre esse produto. Foi somente no século XIX que Bloomer, com base no trabalho do químico alemão Bayer, produziu com sucesso resina fenólica usando ácido tartárico como catalisador. No entanto, devido à operação complexa e aos altos custos, a industrialização não foi alcançada. Foi somente na década de 1820 que o cientista americano Buckland inaugurou a era das resinas fenólicas. Ele notou esse produto químico e, por meio de pesquisa e discussão sistemáticas, propôs o método de cura por "pressão e calor" para resinas fenólicas. Isso lançou as bases para o desenvolvimento futuro das resinas fenólicas e o subsequente rápido desenvolvimento desse tipo de resina. 2. Pesquisa sobre Resinas Fenólicas ModificadasNo entanto, com os avanços tecnológicos, os cientistas descobriram que as resinas fenólicas tradicionais são cada vez mais incapazes de atender às necessidades das indústrias emergentes. Portanto, o conceito de resinas fenólicas modificadas foi proposto. Isso envolve o uso de resina fenólica como matriz e a adição de uma fase de reforço para melhorar o desempenho da resina fenólica por meio das propriedades da fase de reforço. Embora as resinas fenólicas tradicionais possuam notável resistência ao calor e à oxidação devido à introdução de grupos rígidos, como anéis de benzeno, na matriz, elas também apresentam inúmeras desvantagens. Durante a preparação, os grupos hidroxila fenólicos são facilmente oxidados e não participam da reação, resultando em uma alta concentração de grupos hidroxila fenólicos no produto final, levando à formação de impurezas. Além disso, os grupos hidroxila fenólicos são altamente polares e atraem água facilmente, o que pode levar à baixa resistência e à baixa condutividade elétrica em produtos de resina fenólica. A exposição prolongada à luz solar também pode alterar severamente a resina fenólica, causando descoloração e aumento da fragilidade. Essas desvantagens limitam significativamente a aplicação de resinas fenólicas, tornando a modificação de resinas fenólicas essencial para suprir essas deficiências. Atualmente, os principais tipos de resinas fenólicas modificadas incluem resina de polivinil acetal, resina fenólica modificada com epóxi e resina fenólica modificada com silicone. 2.1 Resina de polivinil acetalA resina de polivinil acetal é atualmente modificada pela introdução de outros componentes. O princípio é condensar álcool polivinílico (PVA) e aldeído sob condições ácidas para formar polivinil acetal. Isso ocorre principalmente porque o álcool polivinílico é solúvel em água e a condensação do aldeído impede sua dissolução em água. Este aldeído é então misturado com uma resina fenólica sob certas condições, permitindo que os grupos hidroxila na resina fenólica se combinem com aqueles no polivinil acetal, passando por policondensação e removendo uma molécula de água para formar um copolímero de enxerto. Devido à introdução de grupos flexíveis, o polivinil acetal adicionado aumenta a tenacidade da resina fenólica e reduz sua velocidade de presa, reduzindo assim a pressão de moldagem dos produtos de polivinil acetal. No entanto, a única desvantagem é que a resistência ao calor dos produtos de polivinil acetal é reduzida. Portanto, esta resina fenólica modificada é frequentemente usada em aplicações como moldagem por injeção. 2.2 Resina fenólica modificada com epóxiA resina fenólica modificada com epóxi é tipicamente preparada usando resina epóxi de bisfenol A como fase de reforço e resina fenólica como matriz. Essa reação envolve principalmente uma reação de eterificação entre os grupos hidroxila fenólicos na resina fenólica e os grupos hidroxila na resina epóxi de bisfenol A, resultando na ligação dos grupos hidroxila na resina fenólica e dos grupos hidroxila na resina epóxi de bisfenol A, removendo uma molécula de água e formando uma ligação éter. Subsequentemente, os grupos hidroximetil na resina fenólica e os grupos epóxi terminais na resina epóxi de bisfenol A sofrem uma reação de abertura do anel, formando uma estrutura tridimensional. Em outras palavras, a ação de cura da resina epóxi de bisfenol A é estimulada pela resina fenólica, levando a outras mudanças estruturais. Devido à sua estrutura complexa, essa resina modificada apresenta excelente adesão e tenacidade. Além disso, o produto modificado também possui a resistência ao calor da resina epóxi bisfenol A, o que significa que os dois materiais podem ser considerados complementares e aprimorados. Portanto, este material é usado principalmente em moldagem, adesivos, revestimentos e outras áreas. 2.3 Resina Fenólica Modificada com SiliconeA resina fenólica modificada com silicone utiliza silicone como fase de reforço. Devido à presença de ligações silício-oxigênio no silicone, o silicone possui excelente resistência ao calor, significativamente maior do que a de materiais poliméricos típicos. No entanto, o silicone tem uma adesão relativamente baixa. Portanto, o silicone pode ser introduzido para aumentar a resistência ao calor da resina fenólica. O princípio é que os monômeros de silicone reagem com os grupos hidroxila fenólicos na resina fenólica para formar uma estrutura reticulada. Essa estrutura reticulada exclusiva resulta em um material compósito modificado com excelente resistência ao calor e tenacidade. Testes mostram que este material resiste bem a altas temperaturas por um longo tempo. É por isso que é frequentemente usado em foguetes e mísseis que precisam suportar temperaturas extremas. As resinas fenólicas são geralmente modificadas usando os métodos acima. Você pode produzir resinas modificadas, como resinas modificadas com epóxi, modificadas com silicone e polivinil acetal, começando com resina fenólica. Outra maneira é transformar aldeídos ou fenóis em outras substâncias e, em seguida, reagir com fenóis ou aldeídos para produzir resinas modificadas, como resina fenólica novolac e resina fenólica modificada com xileno. Alternativamente, reações sem fenol podem produzir uma resina fenólica de primeiro estágio, que então reage para produzir uma resina fenólica de segundo estágio, como a resina de difenil éter formaldeído. Site: www.elephchem.comWhatsapp: (+)86 13851435272E-mail: admin@elephchem.com