Phenolplaste, Bakelit |
Ab 1905 stellte Leo Hendrik
Baekeland (1863–1944) aus Phenol und einem Aldehyd wie Formaldehyd ein Phenolharz
dar. Er meldete das Patent 1907 in den USA an. Der erste vollständig
künstlich hergestellte Kunststoff wurde unter dem Handelsnamen Bakelit
bekannt. Das Bakelit zeichnete sich durch hervorragende
Eigenschaften aus. Der Duroplast ließ
sich gut pressen und war ein guter Isolator für elektrischen Strom.
Die Ausgangsstoffe waren in großer Menge verfügbar. Zwischen
den beiden Weltkriegen wurde das Bakelit in großem
Umfang eingesetzt und vor allem für Gehäuse von elektrischen
Geräten verwendet. Heute werden die Phenolharze immer noch in der
Elektroindustrie eingesetzt, beispielsweise in Leiterplatten, Schleifkörpern
und Bremsbelegen, aber auch als flammhemmende Bindemittel in Hartfaserplatten
und Schaumstoffen.
Im Labor lässt sich ein Phenolplast durch die Reaktion von Phenol mit Formaldehydlösung herstellen. Die Reaktion wird durch Zugabe eines Katalysators wie konzentrierte Salzsäure eingeleitet. In einer stark exotherm verlaufenden Reaktion entsteht in einer Polykondensation ein Phenolplast. Hierbei verbindet sich ein Phenol-Molekül zunächst mit zwei Formaldehyd-Molekülen, so dass ein Methylol-Derivat des Phenols entsteht: Je nach Reaktionsbedingungen entstehen
bei der Polykondensation kettenförmige und auch dreidimensional vernetzte
Makro-Moleküle. Dabei spalten sich kleinere Moleküle ab, zum Beispiel Wasser-Moleküle:
Dreidimensional vernetztes Phenolplast-Molekül |