Bakelit
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| Bezeichnungen | |
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3D-Modell (JSmol)
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| ChemSpider |
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SMILES
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| Eigenschaften | |
Chemische Formel
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(C6H6O-CH2O)n |
| Molare Masse | Variabel |
| Erscheinungsbild | Brauner Feststoff |
| Dichte | 1,3 g/cm3 |
| Wärmeleitfähigkeit | 0,2 W/(m-K) |
Brechungsindex (nD)
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1.63 |
| Thermochemie | |
Wärmekapazität (C)
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0,92 kJ/(kg-K) |
Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).
Infobox Referenzen
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Polyoxybenzylmethylenglykolanhydrid, besser bekannt als Bakelit (/ˈbeɪkəlaɪt/ BAY-kə-lyte), ist ein wärmehärtendes Phenolformaldehydharz, das durch eine Kondensationsreaktion von Phenol mit Formaldehyd entsteht. Es war der erste Kunststoff, der aus synthetischen Bestandteilen hergestellt wurde, und wurde 1907 von dem belgischen Chemiker Leo Baekeland in Yonkers, New York, entwickelt. ⓘ
Bakelit wurde am 7. Dezember 1909 patentiert (Patentschrift US942699A). ⓘ
Aufgrund seiner elektrischen Nichtleitfähigkeit und seiner hitzebeständigen Eigenschaften wurde es ein großer kommerzieller Erfolg. Es wurde für elektrische Isolatoren, Radio- und Telefongehäuse sowie für so unterschiedliche Produkte wie Küchengeräte, Schmuck, Pfeifenstiele, Kinderspielzeug und Schusswaffen verwendet. Der "Retro"-Charme der alten Bakelitprodukte hat sie zu Sammlerstücken gemacht. ⓘ
Die Entwicklung eines synthetischen Kunststoffs war revolutionär für die chemische Industrie, die damals den größten Teil ihres Einkommens mit Textilfarben und Sprengstoffen erzielte. Der kommerzielle Erfolg von Bakelit veranlasste die Industrie, Geld in die Entwicklung anderer synthetischer Kunststoffe zu stecken. In Anerkennung seiner Bedeutung als erster synthetischer Kunststoff der Welt, der die chemische Industrie veränderte, wurde Bakelit am 9. November 1993 von der American Chemical Society zum National Historic Chemical Landmark erklärt. ⓘ
Bakelit und Bakelite sind Markenzeichen (Warenzeichen) für diverse frühe Kunststoffe, ursprünglich (ab 1909) der Bakelite GmbH in Deutschland, etwas später auch der Union Carbide Corporation in den USA. Die eingetragenen Marken gehören der Hexion GmbH. ⓘ
Geschichte
Baekeland war durch die Erfindung des Velox-Fotopapiers bereits wohlhabend, als er in seinem Heimlabor begann, die Reaktionen von Phenol und Formaldehyd zu untersuchen. Chemiker hatten bereits erkannt, dass viele natürliche Harze und Fasern Polymere sind. Ursprünglich wollte Baekeland einen Ersatz für Schellack finden, ein Material, das nur begrenzt verfügbar war, da es auf natürliche Weise aus dem Sekret von Lac-Insekten (speziell Kerria lacca) hergestellt wurde. Baekeland stellte einen löslichen Phenol-Formaldehyd-Schellack namens "Novolak" her, der jedoch kein Markterfolg war, obwohl er bis heute verwendet wird (z. B. als Photoresist). ⓘ
Baekeland begann dann mit Experimenten zur Verstärkung von Holz, indem er es mit einem Kunstharz imprägnierte, anstatt es zu beschichten. Durch die Steuerung von Druck und Temperatur, die auf Phenol und Formaldehyd angewendet wurden, stellte Baekeland ein hartes, formbares Material her, das er nach sich selbst "Bakelit" nannte. Es war der erste synthetische Duroplast, der hergestellt wurde, und Baekeland spekulierte über "die tausendundeinen ... Artikel", die man daraus herstellen könnte. Baekeland erwog die Möglichkeit, eine Vielzahl von Füllmaterialien zu verwenden, darunter Baumwolle, pulverisierte Bronze und Schieferstaub, war aber am erfolgreichsten mit Holz und Asbestfasern, obwohl Asbest aufgrund strengerer Umweltgesetze nach und nach von allen Herstellern aufgegeben wurde. ⓘ
Baekeland meldete eine große Anzahl von Patenten in diesem Bereich an. Bakelit, sein "Verfahren zur Herstellung unlöslicher Produkte aus Phenol und Formaldehyd", wurde am 13. Juli 1907 angemeldet und am 7. Dezember 1909 erteilt. Baekeland meldete auch in anderen Ländern Patentschutz an, unter anderem in Belgien, Dänemark, Japan, Kanada, Mexiko, Russland, Spanien und Ungarn. Am 5. Februar 1909 stellte er seine Erfindung auf einer Tagung der American Chemical Society vor. ⓘ
Baekeland begann mit der halbkommerziellen Produktion seines neuen Materials in seinem Heimlabor und vermarktete es als Material für elektrische Isolatoren. Im Sommer 1909 lizenzierte er die kontinentaleuropäischen Rechte an die Rütger AG. Die damals gegründete Tochtergesellschaft Bakelite AG war die erste, die Bakelit in industriellem Maßstab produzierte.[1] ⓘ
Bis 1910 produzierte Baekeland in den USA genug Material, um eine Expansion zu rechtfertigen. Er gründete die General Bakelite Company in Perth Amboy, NJ, als US-Unternehmen zur Herstellung und Vermarktung seines neuen industriellen Materials. Er knüpfte auch Verbindungen nach Übersee, um Materialien in anderen Ländern zu produzieren. ⓘ
Die Bakelite Company stellte in den 1910er und 1920er Jahren "transparentes" Gießharz (ohne Füllstoff) für einen kleinen Markt her. Blöcke oder Stangen aus Gießharz, auch bekannt als "künstlicher Bernstein", wurden maschinell bearbeitet und geschnitzt, um Gegenstände wie Pfeifenstiele, Zigarettenspitzen und Schmuck herzustellen. Die Nachfrage nach geformten Kunststoffen veranlasste das Bakelite-Unternehmen jedoch, sich auf die Formgebung zu konzentrieren, anstatt sich auf gegossene Vollharze zu konzentrieren. ⓘ
Die Bakelite Corporation entstand 1922 nach einem für Baekeland vorteilhaften Patentstreit aus dem Zusammenschluss von drei Unternehmen: Baekelands General Bakelite Company, die Condensite Company, gegründet von J. W. Aylesworth, und die Redmanol Chemical Products Company, gegründet von Lawrence V. Redman. Unter dem Direktor für Werbung und Öffentlichkeitsarbeit Allan Brown, der von Condensite zu Bakelite kam, wurde Bakelite aggressiv als "das Material der tausend Möglichkeiten" vermarktet. Am 25. August 1925 wurde eine Marke mit dem Buchstaben B über dem mathematischen Symbol für Unendlichkeit angemeldet, die seit dem 1. Dezember 1924 in Gebrauch war. In den Markenanmeldungen wurde eine breite Palette von Verwendungen aufgeführt. ⓘ
Die erste Ausgabe des Magazins Plastics vom Oktober 1925 zeigte Bakelit auf der Titelseite und enthielt den Artikel "Bakelite - What It Is" von Allan Brown. Die Palette der verfügbaren Farben umfasste "schwarz, braun, rot, gelb, grün, grau, blau und Mischungen aus zwei oder mehr dieser Farben". In dem Artikel wird betont, dass es Bakelit in verschiedenen Formen gibt. "Bakelit wird in verschiedenen Formen hergestellt, um unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden. Bei all diesen Formen ist die grundlegende Basis das ursprüngliche Bakelithharz. Zu dieser Vielfalt gehören durchsichtiges Material für Schmuck, Raucherartikel usw.; Zement, der zum Abdichten von elektrischen Glühbirnen in Metallsockeln verwendet wird; Lacke zum Imprägnieren von elektrischen Spulen usw.; Lacke zum Schutz der Oberfläche von Eisenwaren; Emaile, die industrielle Geräte mit einer widerstandsfähigen Beschichtung versehen; laminiertes Bakelit, das für geräuscharme Zahnräder und zur Isolierung verwendet wird; und Formmasse, aus der unzählige nützliche und schöne Gegenstände hergestellt werden. Die Formmasse wird in der Regel durch Imprägnierung von Zellulosestoffen mit dem anfänglichen 'ungehärteten' Harz hergestellt." In einem Bericht aus dem Jahr 1925 würdigte die United States Tariff Commission die kommerzielle Herstellung von synthetischem Phenolharz als "eindeutig amerikanische Errungenschaft" und stellte fest, dass "die Veröffentlichung von Zahlen jedoch praktisch eine Offenlegung der Produktion eines einzelnen Unternehmens darstellen würde". ⓘ
In England wurde 1926 die Bakelite Limited gegründet, ein Zusammenschluss dreier britischer Anbieter von Phenolformaldehydharzen (Damard Lacquer Company Limited aus Birmingham, Mouldensite Limited aus Darley Dale und Redmanol Chemical Products Company aus London). Um 1928 wurde in Tyseley, Birmingham, eine neue Bakelitfabrik eröffnet. Sie war bis zu ihrer Schließung im Jahr 1987 das "Herz der Bakelitproduktion im Vereinigten Königreich". ⓘ
Im Jahr 1931 wurde in Bound Brook, New Jersey, eine neue Fabrik eröffnet. ⓘ
1939 wurden die Unternehmen von Union Carbide und Carbon Corporation übernommen. ⓘ
Im Jahr 2005 wurde der deutsche Bakelit-Hersteller Bakelite AG von Borden Chemical aus Columbus, OH, jetzt Hexion Inc.[2] ⓘ
Neben dem ursprünglichen Bakelitmaterial stellten diese Unternehmen schließlich eine breite Palette anderer Produkte her, von denen viele unter dem Markennamen "Bakelit-Kunststoffe" vermarktet wurden. Dazu gehörten andere Arten von Phenolgießharzen, die dem Catalin ähnlich waren, und Harnstoff-Formaldehyd-Harze, die in helleren Farben als Polyoxybenzylmethylenglykolanhydrid hergestellt werden konnten. ⓘ
Als Baekelands Hitze- und Druckpatente 1927 ausliefen, sah sich die Bakelite Corporation einer ernsthaften Konkurrenz durch andere Unternehmen gegenüber. Da das geformte Bakelit Füllstoffe enthielt, um ihm Festigkeit zu verleihen, wurde es in der Regel in dunklen Farben hergestellt. Im Jahr 1927 wurden Perlen, Armreifen und Ohrringe von der Firma Catalin in einem anderen Verfahren hergestellt, das die Einführung von 15 neuen Farben ermöglichte. Transluzente Schmuckstücke, Pokerchips und andere Gegenstände aus Phenolharzen wurden in den 1930er oder 1940er Jahren von der Firma Catalin unter dem Namen Prystal eingeführt. Auch die Entwicklung von marmorierten Phenolharzen kann auf die Firma Catalin zurückgeführt werden. ⓘ
Baekeland experimentierte Anfang des 20. Jahrhunderts mit Phenol und Formaldehyd. Er entdeckte, dass diese Stoffe in einer exothermen Reaktion zu einem Kunstharz polymerisierten. Nach dem Entfernen des entstehenden Wassers lässt sich die noch weiche warme Masse (Pressmasse) in Formen pressen und durch Wärme und Druck härten. Für das entsprechende Verfahren wurde 1907 ein Patent erteilt. ⓘ
Baekeland erkannte schnell die neuen Eigenschaften des Materials und gründete am 25. Mai 1910, zusammen mit den RÜTGERS-Werken, die Bakelite GmbH in Erkner bei Berlin. ⓘ
Phenol fiel zu dieser Zeit noch in großen Mengen als Abfallprodukt der Steinkohlendestillation an, und Baekeland begann, Bakelit in großen Mengen zu produzieren. ⓘ
Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde das Bakelit-Werk in Erkner demontiert und verstaatlicht. 1948 wurde dort der VEB Plasta Erkner gegründet. Die Eigner verlegten den Firmensitz nach Letmathe bei Iserlohn in die Westzone. 1957 begann die Phenolharz-Produktion in Duisburg-Meiderich, wo seit 1959 auch Epoxidharze produziert werden. 1976 kam das Werk Frielendorf bei Kassel (ehemals Hoechst AG) hinzu. ⓘ
Ende der 1980er Jahre begann die Bakelite AG mit dem Erwerb von Gesellschaften im europäischen Ausland. ⓘ
Synthese
| Externes Video ⓘ | |
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 "Herstellung von Bakelit-Kunststoff", NileRed |
Die Herstellung von Bakelit ist ein mehrstufiger Prozess. Er beginnt mit der Erhitzung von Phenol und Formaldehyd in Gegenwart eines Katalysators wie Salzsäure, Zinkchlorid oder der Base Ammoniak. Dabei entsteht ein flüssiges Kondensationsprodukt, das als Bakelit A bezeichnet wird und in Alkohol, Aceton oder zusätzlichem Phenol löslich ist. Bei weiterer Erhitzung wird das Produkt teilweise löslich und kann durch Wärme noch erweicht werden. Bei längerem Erhitzen entsteht ein "unlösliches Hartgummi". Die hohen Temperaturen, die dafür erforderlich sind, führen jedoch bei normalem Atmosphärendruck zu einem heftigen Aufschäumen des Gemischs, so dass das abgekühlte Material porös und zerbrechlich wird. Baekelands innovativer Schritt bestand darin, sein "letztes Kondensationsprodukt" in einen eiförmigen "Bakelizer" zu füllen. Durch Erhitzen unter Druck auf etwa 150 °C (300 °F) gelang es Baekeland, das sonst auftretende Schäumen zu unterdrücken. Die entstehende Substanz ist extrem hart und sowohl unschmelzbar als auch unlöslich. ⓘ
Wägeraum
Ruheraum
Kühlraum
Labor für die Kontrolle von Harzen und Lacken
Prüfung von Harzproben
Entwicklungslabor ⓘ
Formpressen
Geformtes Bakelit entsteht in einer Kondensationsreaktion von Phenol und Formaldehyd mit Holzmehl oder Asbestfasern als Füllstoff unter hohem Druck und Hitze in einem Zeitrahmen von wenigen Minuten der Aushärtung. Das Ergebnis ist ein harter Kunststoff. Asbest wurde nach und nach als Füllstoff aufgegeben, da viele Länder die Herstellung von Asbest verboten haben. ⓘ
Das Bakelit-Gießverfahren hatte eine Reihe von Vorteilen. Bakelit-Harz konnte entweder als Pulver oder als vorgeformte, teilweise ausgehärtete Rohlinge geliefert werden, was die Geschwindigkeit des Gießens erhöhte. Wärmehärtende Harze wie Bakelit benötigen während des Formgebungsprozesses Wärme und Druck, können aber ohne Abkühlung aus dem Formgebungsprozess entnommen werden, was wiederum den Formgebungsprozess beschleunigt. Aufgrund der glatten, polierten Oberfläche, die sich daraus ergab, mussten Bakelit-Objekte auch weniger nachbearbeitet werden. Millionen von Teilen konnten schnell und relativ billig vervielfältigt werden. ⓘ
Phenolharzplatten
Ein weiterer Markt für Bakelithharz war die Herstellung von Phenolplatten. Phenolharzplatten sind ein hartes, dichtes Material, das durch die Anwendung von Hitze und Druck auf mit Kunstharz imprägnierte Schichten aus Papier oder Glasgewebe hergestellt wird. Papier, Baumwollgewebe, synthetische Gewebe, Glasgewebe und Vliesstoffe sind mögliche Materialien für die Laminierung. Unter Einwirkung von Wärme und Druck werden die Schichten durch Polymerisation zu einem duroplastischen industriellen Schichtstoff verarbeitet. ⓘ
Bakelit-Phenolharzplatten werden in vielen handelsüblichen Qualitäten und mit verschiedenen Zusätzen hergestellt, um unterschiedlichen mechanischen, elektrischen und thermischen Anforderungen gerecht zu werden. Einige gängige Typen sind:
- Papierverstärkte NEMA XX nach MIL-I-24768 PBG. Normale elektrische Anwendungen, mäßige mechanische Festigkeit, Dauerbetriebstemperatur von 250 °F (120 °C).
- Segeltuchverstärktes NEMA C nach MIL-I-24768 TYP FBM NEMA CE nach MIL-I-24768 TYP FBG. Gute mechanische Festigkeit und Schlagfestigkeit bei einer Dauerbetriebstemperatur von 120 °C (250 °F).
- Leinenverstärktes NEMA L nach MIL-I-24768 TYP FBI NEMA LE nach MIL-I-24768 TYP FEI. Gute mechanische und elektrische Festigkeit. Empfohlen für komplizierte, hochfeste Teile. Kontinuierliche Betriebstemperatur 250 °F (120 °C).
- Nylonverstärktes NEMA N-1 nach MIL-I-24768 TYP NPG. Hervorragende elektrische Eigenschaften unter feuchten Bedingungen, pilzresistent, Dauerbetriebstemperatur von 70 °C (160 °F). ⓘ
Eigenschaften
Nach dem Abkühlen und der Aushärtung des Kunststoffes ist dieser widerstandsfähig gegen mechanische Einwirkungen, Hitze und Säuren. Im Gegensatz zu Thermoplasten lässt sich Bakelit auch durch Erwärmen nicht wieder verformen. Es ist allerdings relativ spröde, so dass Gegenstände aus diesem Material, etwa beim Aufprall auf den Boden, zerspringen können. ⓘ
Phenolharze neigen zum Nachdunkeln und sind daher meist dunkelbraun oder schwarz eingefärbt. In den Pressmassen enthalten sind zudem Zuschlagstoffe, wie Holzmehl, Gesteinsmehl oder Textilfasern, wodurch eine farbliche Marmorierung entstehen kann. ⓘ
Bakelit ist auch sehr langlebig. Im Zweiten Weltkrieg verlor wahrscheinlich die U.S. Navy ein Bauteil aus Bakelit mit der Aufschrift VP-101. Es trieb möglicherweise 60 Jahre im Müllstrudel des Pazifik, bevor es von einem Laysanalbatros verschluckt wurde. ⓘ
Bakelit hat eine Reihe von wichtigen Eigenschaften. Es kann sehr schnell geformt werden, was die Produktionszeit verkürzt. Die Formteile sind glatt, formbeständig und resistent gegen Hitze, Kratzer und zerstörerische Lösungsmittel. Es ist auch beständig gegen Elektrizität und wird wegen seiner geringen Leitfähigkeit geschätzt. Es ist nicht biegsam. ⓘ
Phenolharzprodukte können bei extremer Feuchtigkeit oder ständiger Nässe leicht anschwellen. Wenn es gerieben oder verbrannt wird, hat Bakelit einen unverwechselbaren, beißenden, kränklich-süßen oder fischigen Geruch. ⓘ
Anwendungen und Verwendungen
Die Eigenschaften von Bakelit machten es besonders geeignet als Formmasse, Klebstoff oder Bindemittel, Lack und Schutzschicht. Bakelit eignete sich aufgrund seiner außerordentlich hohen Widerstandsfähigkeit gegen Elektrizität, Hitze und chemische Einflüsse besonders gut für die aufkommende Elektro- und Automobilindustrie. ⓘ
Die erste kommerzielle Verwendung von Bakelit in der Elektroindustrie war das Formen von winzigen Isolierbuchsen, die 1908 von Richard W. Seabury von der Boonton Rubber Company für die Weston Electrical Instrument Corporation hergestellt wurden. Bakelit wurde bald für nichtleitende Teile von Telefonen, Radios und anderen elektrischen Geräten verwendet, darunter Sockel und Fassungen für Glühbirnen und Elektronenröhren (Vakuumröhren), Halterungen für alle Arten von elektrischen Bauteilen, Verteilerkappen für Autos und andere Isolatoren. Ab 1912 wurde es für die Herstellung von Billardkugeln verwendet, da seine Elastizität und sein Klang dem von Elfenbein ähnelten. ⓘ
Während des Ersten Weltkriegs wurde Bakelit in großem Umfang verwendet, insbesondere in elektrischen Systemen. Wichtige Projekte waren der Liberty-Flugzeugmotor, das drahtlose Telefon und das Funktelefon sowie die Verwendung von Micarta-Bakelit-Propellern im NBS-1-Bomber und dem DH-4B-Flugzeug. ⓘ
Die Verfügbarkeit von Bakelit und die leichte und schnelle Formbarkeit trugen dazu bei, die Kosten zu senken und die Produktverfügbarkeit zu erhöhen, so dass Telefone und Radios zu alltäglichen Konsumgütern wurden. Auch für die sich entwickelnde Automobilindustrie war es sehr wichtig. Bald wurde es auch in unzähligen anderen Konsumgütern verwendet, von Pfeifenstielen und Knöpfen bis hin zu Saxophonmundstücken, Kameras, frühen Maschinengewehren und Gerätegehäusen. Bakelit wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts auch häufig für die Herstellung von geformten Griffschalen (Schäften) für Handfeuerwaffen, Maschinenpistolen und Maschinengewehre sowie für zahlreiche Messergriffe und -schalen" verwendet. ⓘ
Ab den 1920er Jahren wurde es zu einem beliebten Material für Schmuckstücke. Die Designerin Coco Chanel nahm Armbänder aus Bakelit in ihre Modeschmuckkollektionen auf. Designer wie Elsa Schiaparelli verwendeten es für Schmuck und auch für speziell entworfene Kleiderknöpfe. Später war Diana Vreeland, Herausgeberin der Vogue, von Bakelit begeistert. Bakelit wurde auch für die Herstellung von Präsentationsboxen für Breitling-Uhren verwendet. ⓘ
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Um 1930 bezeichnete der Designer Paul T. Frankl Bakelit als "Materia Nova", "Ausdruck unserer Zeit". In den 1930er Jahren wurde Bakelit für Spielfiguren wie Schachfiguren, Pokerchips, Dominosteine und Mahjong-Sets verwendet. Küchengeräte aus Bakelit, darunter Kanister und Geschirr, wurden wegen ihrer Hitzebeständigkeit und Bruchsicherheit beworben. Mitte der 1930er Jahre vermarktete Northland eine Reihe von Skiern mit einer schwarzen "Ebonite"-Basis, einer Beschichtung aus Bakelit. Ab 1935 wurde es auch für elektrische Gitarren mit massivem Korpus verwendet. Künstler wie Jerry Byrd liebten den Klang von Bakelitgitarren, fanden es aber schwierig, sie in Stimmung zu halten. ⓘ
Charles Plimpton ließ BAYKO 1933 patentieren und brachte zu Weihnachten 1934 seine ersten Bausätze auf den Markt. Er nannte das Spielzeug Bayko Light Constructional Sets, wobei die Worte "Bayko Light" ein Wortspiel mit dem Wort "Bakelit" waren. ⓘ
Während des Zweiten Weltkriegs wurde Bakelit für eine Vielzahl von Kriegsgeräten verwendet, darunter Pilotenbrillen und Feldtelefone. Es wurde auch für patriotischen Kriegsschmuck verwendet. Im Jahr 1943 wurde das wärmehärtende Phenolharz sogar für die Herstellung von Münzen in Betracht gezogen, da das herkömmliche Material knapp war. Bakelit und andere nichtmetallische Werkstoffe wurden für die Ein-Cent-Münze in den USA getestet, bevor sich die Münzanstalt für verzinkten Stahl entschied. ⓘ
Während des Zweiten Weltkriegs waren Knöpfe aus Bakelit Teil der britischen Uniformen. Dazu gehörten braune Knöpfe für die Armee und schwarze Knöpfe für die RAF. ⓘ
1947 wurde der niederländische Kunstfälscher Han van Meegeren wegen Fälschung verurteilt, nachdem der Chemiker und Kurator Paul B. Coremans nachgewiesen hatte, dass ein angeblicher Vermeer Bakelit enthielt, das van Meegeren als Farbhärter verwendet hatte. ⓘ
Bakelit wurde manchmal für den Pistolengriff, den Handschutz und den Gewehrkolben von Schusswaffen verwendet. Die AKM und einige frühe AK-74-Gewehre werden häufig fälschlicherweise als Gewehre mit Bakelit identifiziert, aber die meisten wurden mit AG-4S hergestellt. ⓘ
In den späten 1940er Jahren verdrängten neuere Materialien das Bakelit in vielen Bereichen. Phenole werden heute aufgrund ihrer Kosten, der Komplexität ihrer Herstellung und ihrer Sprödigkeit seltener in allgemeinen Konsumgütern verwendet. Sie werden immer noch in einigen Bereichen eingesetzt, in denen ihre besonderen Eigenschaften erforderlich sind, wie z. B. bei kleinen Präzisionsbauteilen, geformten Scheibenbremszylindern, Kochtopfgriffen, elektrischen Steckern, Schaltern und Teilen für Bügeleisen sowie bei preiswerten Brett- und Tischspielen, die in China, Hongkong und Indien hergestellt werden. Gegenstände wie Billardkugeln, Dominosteine und Figuren für Brettspiele wie Schach, Dame und Backgammon werden wegen ihres Aussehens, ihrer Haltbarkeit, ihres Glanzes, ihres Gewichts und ihres Klangs aus Bakelit hergestellt. Gewöhnliche Würfel werden manchmal aus Gewichts- und Klanggründen aus Bakelit hergestellt, aber die meisten sind aus einem thermoplastischen Polymer wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) gefertigt. Bakelit wird nach wie vor für die Isolierung von Drähten, Bremsbelägen und verwandten Automobilkomponenten sowie für industrielle elektrische Anwendungen verwendet. Bakelit wird nach wie vor in Form von Platten, Stäben und Rohren für industrielle Anwendungen in der Elektronik-, Energieerzeugungs- und Luft- und Raumfahrtindustrie hergestellt und unter verschiedenen Markennamen vertrieben. ⓘ
Phenolharze wurden häufig in ablativen Hitzeschilden verwendet. Die sowjetischen Hitzeschilde für ICBM-Sprengköpfe und den Wiedereintritt von Raumfahrzeugen bestanden aus Asbest-Textolith, das mit Bakelit imprägniert war. Bakelit wird auch für die Befestigung von Metallproben in der Metallographie verwendet. ⓘ
Status als Sammlerstück
Gegenstände aus Bakelit, insbesondere Schmuck und Radios, sind zu einem beliebten Sammlerobjekt geworden. Der Begriff Bakelit wird manchmal auf dem Wiederverkaufsmarkt verwendet, um verschiedene Arten von frühen Kunststoffen zu bezeichnen, einschließlich Catalin und Faturan, die hell gefärbt sein können, sowie Gegenstände aus Bakelitmaterial. ⓘ
Patente
Am 7. Dezember 1909 erteilte das United States Patent and Trademark Office Baekeland ein Patent für ein "Verfahren zur Herstellung unlöslicher Produkte aus Phenol und Formaldehyd". Die Herstellung von harten, kompakten, unlöslichen und unschmelzbaren Kondensationsprodukten aus Phenolen und Formaldehyd war der Beginn der modernen Kunststoffindustrie. ⓘ
Markenzeichen
Georgia-Pacific erhielt die amerikanische Marke für Bakelit von Union Carbide. BAKELITE® ist heute eine weltweit eingetragene Marke der Hexion GmbH, Hexion Inc. und verbundener Unternehmen. ⓘ
Ähnliche Kunststoffe
- Catalin ist ebenfalls ein Phenolharz, das dem Bakelit ähnelt, aber andere mineralische Füllstoffe enthält, die die Herstellung heller Farben ermöglichen.
- Kondensate sind ähnliche duroplastische Werkstoffe mit weitgehend gleichen Eigenschaften, Merkmalen und Verwendungen.
- Crystalat ist ein früher Kunststoff.
- Faturan ist ein Phenolharz, ebenfalls ähnlich wie Bakelit, das sich mit der Zeit rot verfärbt, unabhängig von seiner ursprünglichen Farbe.
- Galalith ist ein früher Kunststoff, der aus Milchprodukten gewonnen wird.
- Micarta ist eine frühe Verbundisolierplatte, die Bakelit als Bindemittel verwendet. Sie wurde 1910 von Westinghouse Elec. & Mfg Co. entwickelt.
- Novotext ist ein Markenname für Baumwolltextil-Phenolharz. ⓘ
Herstellung
Die Polykondensation zur Herstellung von Phenol-Formaldehyd-Harz beginnt säurekatalysiert mit folgender Reaktion:
Das gebildete Dimer 3 kann dann erneut unter dem Einfluss einer Säure mit Phenol 1 und Formaldehyd 2 unter Wasserabspaltung reagieren. So bildet sich ein Trimer. Durch viele weitere derartige Kondensationsreaktionen entsteht schließlich Bakelit, ein vernetztes Makromolekül. ⓘ
Ausstellungen
Im Museum für angewandte Kunst (MAK) zeigte die Ausstellung Bakelit. Die Sammlung Georg Kargl von 15. Juli bis 13. Dezember 2020 etwa 300 Gegenstände gestaltet aus oder mit Bakelit. Georg Kargl (1955–2018) war Galerist in Wien. ⓘ
2003 wurde in Kierspe ein Bakelit-Museum eröffnet. In wechselnden Ausstellungen werden mehrere tausend Exponate gezeigt. Ein Großteil besteht aus der dem Heimatverein gestifteten Sammlung des Kiersper Fabrikanten, Carl-Heinz Vollmann von Fa. Reppel & Vollmann („Revolit“-Produkte). ⓘ