Свежие комментарии

Бакелит

Если у вас завалялся старый утюг 60-х годов прошлого века, то вы заметили, что пластмасса, из которой сделана ручка — немного не такая, как мы привыкли. Она темная, очень твердая, а на изломе даже острая. Все старинные пластмассовые вещи таковы — патроны для электролампочек, корпуса вольтметров, рукоятки настройки в электроаппаратуре. Можно даже найти пуговицы из этого материала. Это — бакелит, одна из самых старых и самых простых пластмасс, придуманных человечеством…

Бакелит был придуман в 1907 году и начал массово производиться с 1910 года. Изобрел его Хэндрик Бэкленд, а так как он не страдал скромностью, то дал пластмассе свое имя.

Бакелит — пластмасса термореактивная. В отличие от пластмасс термопластичных (типа полистирола или полиэтилена), бакелит при повышенной температуре не плавится и даже не размягчается. И только после 300°С она начинает обгорать и крошиться. Но даже тогда он не загорается.
Он очень твердый, ногтем не поцарапать. Очень стойкий к разной едкой химии, его разъедают только горячие концентрированные серная и азотная кислота. Очень хороший изолятор, его до сих пор можно увидеть в некоторых высоковольтных аппаратах.

Конечно, есть и недостатки — бакелит очень плотный и хрупкий. Штучки типа задней крышки мобилки из него не сделать. То есть сделать можно — но она должна быть вчетверо толще и все равно будет ломаться. А так как бакелит еще и плотный, то весить она будет в десять раз больше, чем оригинальная крышка мобилки. Поэтому все вещи из него выходят крупными и массивными, и нужно следить, чтобы не уронить их на камень.
Ограничения дает и технология производства — бакелит заливается в формы и застывает при повышенной температуре.
Это долго, неудобно и форма должна быть сделана очень аккуратно.

Итак, как получают бакелит?
Собственно, сам бакелит — это смесь фенола (очищенного креозота) с формалином в соотношении 6:7 в присутствии 1% катализатора. Катализатор может быть как щелочной, так и кислотный. Сейчас как катализатор используют аммиак (то есть водный раствор аммиака — нашатырный спирт). Но так как аммиак для попаданца — очень ценный ресурс, то можно использовать и соляную или серную кислоту, а также каустическую соду.
Формалин получают окислением древесного спирта (метанола) при температуре 650°С и в присутствии серебряного катализатора, при атмосферном давлении.

Все ингредиенты сливают в подходящую посуду и нагревают до 50-80°С. Получается продукт, который при комнатной температуре похож на канифоль и такой же желтоватый. Если его разогреть до тех же 80°С, он превращается в жидкость. Это так называемый «бакелит А», промежуточный продукт.

Теперь нам нужно дать наполнитель. Это может быть все что угодно волокнистое — от бумаги до опилок. Ну а также — от сажи до измельченной в пыль пемзы и разных красителей, но такая пластмасса будет более хрупкая, чем с волокнистым наполнителем. Наполнителя надо много — до 80% массы.

Теперь осталось залить это все в формы и полимеризовать 2-3 часа при 160°С.
Однако, при обычных условиях в бакелите образуется масса пузырьков (хотя есть сорта бакелита, что полимеризуются и так). Чтобы этого избежать, полимеризация идет в закрытом сосуде при повышенном давлении — до 6-8 атмосфер. При этом, если проводить полимеризацию просто в герметически закрытом сосуде, то давление образуется само собой.

С первого раза хороший бакелит вам не получить. В феноле будут примеси нафталина, а в формалине — примеси метилового спирта. Плюс грязный катализатор. Плюс неточные температурные режимы. Но за год-другой усилий все должно получиться.

С одной стороны — процесс его создания достаточно сложен, с кучей промежуточных веществ.
С другой стороны — все исходные вещества доступны и в Древней Греции, а технологии не требуют сложных реакторов или высоких температур. Все необходимое доступно, начиная с медного века. Возможно, что сами формы для отливки сделать сложнее, чем получить материал.

И неважно, что бакелитовая рукоять у средневекового меча будет выглядеть странно. Зато током не ударит…

10 comments to Бакелит

  • name

    «Катализатор может быть как щелочной»
    «а также каустическую соду»

  • name

    Надо же, всегда думал, что это эбонит (каучук с избытком серы при вулканизации)

    • kraz

      Эбонит недоступен. Ну, то есть — только после Колумба.
      Весь кайф в бакелите — там нет ни сложной химии, ни сложных реакторов, ни редких катализаторов.

      Все на производство пластмасс! Даешь бакелитовые раки для мощей! :D

      • name

        Ну, попаданца может и в Америку забросить :)

      • Каучуконосы есть и в Старом свете, родня одуванчиков. Кок-сагыз, крым-сагыз… Сок гевеи получше будет, но на безрыбье и это сгодится. Так что эбонит тоже можно получать.

        • kraz

          Про кок-сагыз тут не раз вспоминали. Там есть свои проблемы с ним, может стоит даже статью собрать.

          • Так проблемы у попаданца есть со всем, но они решаемые. После войны кок-сагыз активно культивировали. Надо бы вспомнить институтские лекции, что там с производством синтетического каучука. Вроде бы были разумные способы.

          • Посмотрел в сети. Схема такая получается: Зерно/картофель -> спирт -> будадиен по Лебедеву
            (В 1926-1928 гг. С.В. Лебедев разработал эффективный катализатор для этой реакции. В основу разработки была положена глубокая идея о том, что реакция состоит из стадий дегидратации, дегидрирования и конденсации и что активный и селективный катализатор должен быть получен при сочетании катализаторов каждой из этих стадий. Лучшим катализатором оказалась система, включавшая кислотный катализатор дегидратации – смесь глины и диатомита, катализатор дегидрирования – электронопроводящий оксид ZnO и основной оксид MgO – катализатор конденсации.)

            Каучук получаем на металлическом Na (ага, у попаданцев его полные карманы) или на TiCl4, с которым может быть полегче…

  • nw

    Еще довольно перспективным пластиком для попаданца является карбамидоформальдегид. Мочевина получается выпариванием мочи и очисткой спиртового раствора углем, про формальдегид все уже сказано. Далее реакция при атмосферном давлении без катализаторов, нужно только сперва плавно нагревать смесь, потом, когда реакция начнется, охлаждать.

Leave a Reply

  

  

  

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>