رزین فنولیک – فنل فرمالدئید

رزین فنل فرمالدئید که رزین فنولیک نیز نامیده می شود. هر یک از تعدادی رزین های مصنوعی ساخته شده. و از واکنش فنل (یک الکل معطر مشتق شده از بنزن) با فرمالدئید (گاز واکنشی مشتق شده از متان). رزین های فنل فرمالدئید اولین پلیمرهای کاملا مصنوعی بودند که تجاری شدند.

رزین فنولیک Phenolic Resins از پلیمرهای مصنوعی میباشد که قرار است به جزییات آن بپردازیم. با ما همراه باشید تا انتهای مقاله.

رزین فنولیک چیست؟

رزین‌های فنل فرمالدئید (PF) (رزین‌های فنولیک یا فنوپلاست – Phenolic Resins ) پلیمرهای مصنوعی هستند. که از واکنش فنل با فرمالدئید به دست می‌آیند.

PF ها که به عنوان پایه باکلیت استفاده می شدند. اولین رزین های مصنوعی تجاری (پلاستیک) بودند. آنها به طور گسترده ای برای تولید محصولات قالب گیری شده از جمله توپ های بیلیارد، میزهای آزمایشگاهی، و به عنوان پوشش و چسب استفاده شده اند.

آنها زمانی مواد اولیه مورد استفاده برای تولید بردهای مدار بودند. اما تا حد زیادی با رزین های اپوکسی و پارچه فایبرگلاس جایگزین شده اند. مانند مواد تخته مدار FR-4 مقاوم در برابر آتش.

روش تولید

دو روش اصلی تولید وجود دارد. یکی به طور مستقیم با فنل و فرمالدئید واکنش نشان می دهد. تا یک پلیمر شبکه ترموست تولید کند. در حالی که دیگری فرمالدئید را برای تولید یک پیش پلیمر به نام نوولاک محدود می کند. که می تواند قالب گیری شود. و سپس با افزودن فرمالدئید و حرارت بیشتر پخت شود.

تنوع زیادی هم در مواد تولیدی و هم در مواد ورودی وجود دارد. که برای تولید طیف گسترده ای از رزین ها برای اهداف خاص استفاده می شود.

کاربردهای رزین فنولیک

رزین های فنلی در محصولات صنعتی بی شماری یافت می شوند.

لمینت های فنلی با آغشته کردن یک یا چند لایه از یک ماده پایه مانند کاغذ، فایبرگلاس یا پنبه با رزین فنولیک و لمینت کردن مواد پایه اشباع شده از رزین تحت حرارت و فشار ساخته می شوند.

رزین در طی این فرآیند به طور کامل پلیمریزه می شود و ماتریس پلیمری ترموست را تشکیل می دهد. انتخاب مواد پایه به کاربرد مورد نظر محصول نهایی بستگی دارد.

از فنول های کاغذ در ساخت قطعات الکتریکی مانند تخته های پانچ، در لمینت های خانگی و در پانل های کامپوزیت کاغذی استفاده می شود.

فنولیک های شیشه به ویژه برای استفاده در بازار بلبرینگ های با سرعت بالا مناسب هستند. میکروبالون های فنولی برای کنترل چگالی استفاده می شوند.

عامل اتصال در لنت ترمز معمولی (ارگانیک)، کفشک ترمز و دیسک کلاچ رزین فنلی است. کاغذ چسبانده شده با رزین مصنوعی، ساخته شده از رزین فنولیک ، برای ساخت کانترها استفاده می شود.

موارد استفاده دیگر از رزین فنولیک

یکی دیگر از کاربردهای رزین های فنولیک، ساخت دوروپلاست است که در خودروهای ترابانت استفاده می شود.

رزین های فنلی همچنین برای ساخت تخته چندلای بیرونی که معمولاً به عنوان تخته سه لا ضد آب و هوا و جوش (WBP) شناخته می شود، استفاده می شود. زیرا رزین های فنلی نقطه ذوب ندارند. بلکه تنها نقطه تجزیه در منطقه دمایی 220 درجه سانتی گراد (428 درجه فارنهایت) و بالاتر میباشد.

رزین فنولیک به عنوان یک اتصال دهنده در قطعات تعلیق راننده بلندگو که از پارچه ساخته شده اند استفاده می شود.

توپ‌های بیلیارد از رزین‌های فنولیک ساخته می‌شوند، برخلاف پلی‌استرهایی که در مجموعه‌های ارزان‌تر استفاده می‌شوند.

گاهی اوقات افراد قطعات رزین فنولی تقویت شده با الیاف را انتخاب می کنند زیرا ضریب انبساط حرارتی آنها با آلومینیوم مورد استفاده برای سایر قسمت های یک سیستم مطابقت دارد. مانند سیستم های کامپیوتری اولیه.

کاربرد رزین فنولیک در فضاپیما

فضاپیمای اتمسفر با ورود مجدد از رزین فنل فرمالدئید به عنوان یک جزء کلیدی در سپرهای حرارتی فرسایشی (مانند AVCOAT در ماژول های آپولو) استفاده می کند. از آنجایی که دمای پوست سپر حرارتی می تواند به 1000-2000 درجه سانتیگراد برسد، رزین به دلیل گرمایش آیرودینامیکی، پیروله می شود. این واکنش انرژی حرارتی قابل توجهی را جذب می کند. و لایه های عمیق تر محافظ حرارتی را عایق می کند. خروج گاز از محصولات واکنش پیرولیز و حذف مواد زغال‌شده توسط اصطکاک (ابلیشن) نیز با انتقال مکانیکی گرمای جذب‌شده در آن مواد، به عایق‌سازی کمک می‌کند.

شکل گیری و ساختار

رزین های فنل فرمالدئید، به عنوان یک گروه، توسط یک واکنش پلیمریزاسیون مرحله ای تشکیل می شوند. که می تواند به صورت اسیدی یا باز کاتالیز شود. از آنجایی که فرمالدئید عمدتاً در محلول به عنوان تعادل داینامیکی الیگومرهای متیلن گلیکول وجود دارد. غلظت فرم واکنش پذیر فرمالدئید به دما و pH بستگی دارد.

فنل با فرمالدئید در محل های ارتو و پارا (محل 2، 4 و 6) واکنش می دهد و اجازه می دهد تا 3 واحد فرمالدئید به حلقه متصل شود. واکنش اولیه در همه موارد شامل تشکیل هیدروکسی متیل فنل است.

سوالات متداول

آیا رزین فنولیک مضر است؟

امروزه رزین های فنلی پلیمرهایی هستند که هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند و تولید جهانی آن حدود 12 میلیون تن در سال است. با این حال، سنتز آنها نیاز به استفاده از فرمالدئید و فنل دارد که بسیار سمی هستند. قابل ذکر است که فرمالدئید سرطان زا است.

آیا رزین فنولیک پلاستیک است؟

پلاستیک فنلی (رزین فنل آلدهید) به عنوان پایه و اساس صنعت قالب گیری پلاستیک در نظر گرفته می شود. درصد زیادی از تمام محصولات پلاستیکی قالب‌گیری شده را تشکیل می‌دهد و تقریباً منحصراً برای مواد پلاستیکی صنعتی استفاده می‌شود.

مزایا و معایب رزین فنولیک چیست؟

به همان اندازه که رزین فنولیک در آزمایشگاه ها مزایای زیادی دارد. شرایطی وجود دارد که در آن این ماده ممکن است بهترین انتخاب نباشد. در حالی که رزین فنلی می تواند در معرض حرارت مداوم تا 350 درجه فارنهایت مقاومت کند، رزین فنولیک مقاوم در برابر شعله نیست.

تفاوت بین اپوکسی و فنولیک چیست؟

سطوح کاری اپوکسی در مقابل فنولیک: نحوه انتخاب مناسب …
میزهای رزین فنولیک تا 350 درجه فارنهایت را تحمل می کنند. در حالی که رزین اپوکسی می تواند دمای بیش از 350 درجه فارنهایت را تحمل کند. از جمله برخی از اپوکسی ها که می توانند دمای تا 600 درجه فارنهایت را تحمل کنند. حکم: اپوکسی حرارت بیشتری دارد.

آیا فنولیک همان اپوکسی است؟

خواص مشابه زیادی بین رزین اپوکسی و رزین فنولیک برای مقاومت شیمیایی، سایش و دوام وجود دارد. اگر با حرارت بسیار بالا می روید – انتخاب رزین اپوکسی است. اگر به دنبال انعطاف‌پذیری بیشتر، زمان تحویل سریع‌تر و قیمت‌گذاری بهتر هستید – انتخاب رزین فنولیک است.

چرا فنل در کانادا ممنوع است؟

این جزئی از رنگ‌برهای صنعتی است که در صنعت هوانوردی برای حذف اپوکسی، پلی‌اورتان و سایر پوشش‌های مقاوم در برابر مواد شیمیایی استفاده می‌شود. به دلیل نگرانی های ایمنی، استفاده از فنل در محصولات آرایشی در اتحادیه اروپا و کانادا ممنوع است.