Fenol formaldehit
Birçok kişi, modern plastik endüstrisinin başlangıcını, Belçika doğumlu bir Amerikalı kimyager olan Leo Hendrik Baekeland'ın, sonunda Bakelite ticari markasıyla tanınan bir fenol-formaldehit termosetinde bir patent başvurusunda bulunduğu 1907'ye kadar uzanıyor. Fenolik reçineler olarak da bilinen fenol-formaldehit polimerleri, ticarileştirilecek ilk tamamen sentetik polimerlerdi. Kalıplanmış ürünler artık en önemli uygulamalarını temsil etmese de, yapıştırıcılar olarak kullanımları sayesinde, toplam ısıyla sertleşen polimer üretiminin neredeyse yarısını temsil etmektedir.
Fenolik reçineler ile yapılan deneyler aslında Baekeland'ın çalışmalarından önce geldi. 1872'de Alman kimyager Adolf von Baeyer, üç işlevli fenol ve iki işlevli formaldehit yoğunlaştırdı ve sonraki yıllarda Baeyer'in öğrencisi Werner Kleeberg ve diğer kimyagerler ürünleri araştırdılar, ancak amorf reçineli ürünleri kristalleştiremedikleri ve karakterize edemedikleri için reaksiyonu sürdüremediler. 1907'de ilk sentetik reçineyi üretmek için yoğuşma reaksiyonunu kontrol etmeyi başaran Baekeland'dı. Baekeland, reçine hala eriyebilir, çözünür bir durumda (A aşaması) iken reaksiyonu durdurabildi, burada çözücüler içinde çözündürülebilir ve onu kullanılabilir bir plastik haline getirecek dolgu ve takviyelerle karıştırılabilir. Reçine adı verilen bu aşamada reçine daha sonra B aşamasına getirildi, burada neredeyse demlenemez ve çözünmez olsa da, yine de kalıpta son şekle ısı ile yumuşatılabilir. Tamamen kürlenmiş, termoset aşaması C aşamasıydı. 1911'de Baekeland'ın Genel Bakalit Şirketi, ABD'nin NJ, Perth Amboy şehrinde faaliyete başladı ve kısa süre sonra birçok şirket Bakalit plastik ürünlerini kullanıyordu. Kolayca çözünen ve ısı ile yumuşayan son derece yanıcı bir malzeme olan selüloit ile neredeyse tekelleştirilen bir plastik pazarında, Bakelite çözünmez ve demlenemez hale getirilebildiğinden hazır kabul gördü. Ayrıca, ısıyla sabitlenen ürün, kayda değer miktarda eylemsiz bileşenlere tolerans gösterecektir ve bu nedenle odun unu, pamuk sürüsü, asbest ve doğranmış kumaş gibi çeşitli dolgu maddelerinin katılmasıyla değiştirilebilir. Mükemmel yalıtım özellikleri nedeniyle, reçine prizler, düğmeler ve radyolar için kadranlar haline getirildi ve otomobillerin elektrik sistemlerinde kullanıldı.
Fenol-formaldehit polimerleri yapmak için iki yöntem kullanılır. Birinde, formaldehid fazlalığı CH olan bir düşük moleküler ağırlıklı ön-polimer olan rezol, vermek üzere su çözeltisi içinde bir baz katalizör mevcudiyetinde fenol ile tepkimeye sokulur 2 fenol halkalara bağlı OH-grubu. Isıtma sırasında, rezol termoset ağ polimerleri elde etmek için su ve formaldehit kaybı ile daha da yoğunlaşır. Diğer yöntem, formaldehitin, novolaklar adı verilen prepolimerler üretmek için bir asit katalizörü kullanarak fazla bir fenol ile reaksiyona sokulmasını içerir. Novolaklar, polimere çok daha düşük molekül ağırlıklı olmaları ve hala termoplastik olmaları dışında benzer. Ağ polimerine sertleştirme, daha fazla formaldehit veya daha yaygın olarak, ısıtma sırasında formaldehite ayrışan bileşiklerin ilave edilmesiyle gerçekleştirilir.
Fenol-formaldehit polimerleri, kontrplak ve sunta için mükemmel ahşap yapıştırıcıları yapar, çünkü ahşabın fenol benzeri lignin bileşeniyle kimyasal bağlar oluştururlar. Aslında ahşap yapıştırıcıları bu polimerler için en büyük pazarı temsil eder. Polimerizasyon sırasında yan reaksiyonların bir sonucu olarak polimerler koyu renklidir. Renkleri ahşabı sık sık boyadığı için iç dekoratif paneller için uygun değildir. Bununla birlikte, iyi nem dirençleri nedeniyle dış kontrplak için tercih edilen yapıştırıcıdır.
Elyaf veya pullarla takviye edilen fenolik reçineler de elektrik konnektörleri ve cihaz tutamakları gibi ısıya dayanıklı nesnelere kalıplanır.
Üre-formaldehit polimerleri
Üre-formaldehit polimerlerinden yapılan reçineler 1920'lerde yapıştırıcı ve bağlayıcılarda ticari kullanıma başladı. Çözeltilerle aynı şekilde işlenirler (yani fazla formaldehit kullanılarak). Fenolikler gibi, polimerler de ahşap yapıştırıcıları olarak kullanılır, ancak renkleri daha açık oldukları için iç kontrplak ve dekoratif paneller için daha uygundurlar. Bununla birlikte, daha az dayanıklıdırlar ve dış mekan uygulamalarında kullanılmak için yeterli hava direncine sahip değildirler.
Üre-formaldehit polimerleri ayrıca kırışıklık ve büzülme direncini arttırmak için tekstil elyaflarını işlemek için kullanılır ve kaplamanın yüzey sertliğini arttırmak için alkid boyalarla karıştırılır.
Melamin-formaldehit polimerleri
Bu bileşikler, işlemlerinde ve uygulamalarında üre-formaldehit reçinelerine benzer. Buna ek olarak, daha fazla sertlik ve su geçirmezlik, onları dekoratif yemek takımları ve Formica Corporation tarafından geliştirilen ve Formica ticari markası altında satılan masa üstü ve tezgah üstü ürünlerde üretime uygun hale getirir.
Melamin esaslı polimerler ayrıca fırınlanmış yüzey kaplama sistemlerinde çapraz bağlama maddeleri olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu nedenle, örneğin otomobil sonkatlarında ve beyaz eşya ve metal mobilya kaplamalarında birçok endüstriyel uygulama yapmışlardır. Bununla birlikte, kaplamalarda kullanımları, bu kaplamaların önemli bir bileşeni olan formaldehit emisyonu üzerindeki kısıtlamalar nedeniyle azalmaktadır.
Cellulosıcs
Selüloz (Cı- 6, H 7 O 2 [OH] 3) glikoz tekrar birimlerinden oluşan bir doğal olarak oluşan bir polimerdir. Doğal durumunda (doğal selüloz olarak bilinir), pamuk, keten, kenevir, kapok, sisal, jüt ve ramide olduğu gibi uzun zamandır ticari bir lif olarak hasat edilmiştir. Selülozdan lignin adı verilen karmaşık bir ağ polimeri ile birlikte oluşan ahşap, yaygın bir yapı malzemesidir. Kağıt ayrıca doğal selülozdan da üretilmektedir. Doğrusal bir polimer olmasına rağmen, selüloz termosettir; yani kimyasal ayrışmalara neden olmadan ısı veya çözücülerle gevşetilemeyen kalıcı, bağlı yapılar oluşturur. Termoset davranışı, birbirine bağlı ağ polimerlerine benzer özellikler kazandıran selüloz molekülleri arasında bulunan güçlü dipolar konumlardan kaynaklanır.
19. yüzyılda odun selülozu kimyasal olarak ligninden ayırmak ve daha sonra selülozu hem fiber (rayon) hem de plastik (selofan) olarak kullanmak üzere orijinal bileşimine geri döndürmek için yöntemler geliştirildi. Selülozun ester ve eter türevleri de geliştirilmiş ve fiber ve plastik olarak kullanılmıştır. En önemli bileşikler, selüloz nitrat (selüloide yapılan nitroselüloz) ve selüloz asetat (daha önce asetat rayon olarak biliniyordu, ancak şimdi sadece asetat olarak biliniyordu) idi. Bu kimyasal türevlerin her ikisi de selüloz yapısına dayanıyordu
X, NO olmak 2 nitrat ve COCH halinde 3 asetat durumunda.
