Nhựa là vật liệu đã tham gia và trở thành một phần không thể thiếu của đời sống hằng ngày cũng như các ngành sản xuất. Trong các loại nhựa, bakelite là nhựa tổng hợp đầu tiên và chính nó được xem là một cách mạng lớn của Thế giới trong ngành công nghiệp nhựa. Cùng Havico tìm hiểu thêm về Bakelite và quy trình sản xuất nhựa này ngay dưới đây nhé!

Nhựa Bakelite là gì?

Bakelite là nhựa tổng hợp được phát minh ra sớm nhất. Nhựa Bakelite là sự kết hợp của phenol và formaldehyde và một số thành phần phụ gia khác. Vì vậy, ngoài tên bakelite, nó còn được gọi là nhựa phenol-fomanđehit. Nhựa có đặc trưng về cách điện và chịu nhiệt, còn được gọi là nhựa kỹ thuật bakelite.

Nhựa Bakelite là gì?

Nhựa bakelite được tạo ra bằng cách dùng nhiệt và áp suất tác động lên các lớp giấy hoặc vải thủy tinh. Lớp giấy, vải thủy tinh này thường là xenluloza, vải sợi thủy tinh, vải không dệt, vải bông, vải tổng hợp… và được ngâm tẩm với nhựa phenol.

Nhựa bakelite có tính cứng, đặc chắc, có khả năng nung chảy được, ổn định về kích thước và bền về tính hóa học. Hỗn hợp nhựa bakelite được đặt dưới áp lực, nóng chảy và đóng rắn lại tạo thành vật liệu nhựa cứng có định hình.

Có thể bạn chưa biết: “Giải ngố” Nhựa làm từ gì? Toàn tập đặc điểm ứng dụng

Nguồn gốc nhựa Bakelite – Leo Baekeland và sự phát minh ra nhựa Bakelite

Từ những năm 1700s, các chất nhựa chiết xuất từ thực vật đã xuất hiện và sử dụng vào đời sống, sản xuất cho một số sản phẩm.

Những năm 1800s, các dạng biến thể mới của nhựa từ cellulose hay hợp chất từ milk protein và formaldehyde được các nhà khoa học tìm ra như là một giải pháp mới cho vật liệu.

Bakelite plastic được phát minh vào năm 1907 bởi Leo Baekeland – một nhà hóa học người Mỹ. Đây là một cột mốc đánh dấu sự phát triển của ngành hóa học và mở đầu cho một cuộc cách mạng lớn trong ngành công nghiệp vật liệu nhựa. Bakelite được xem là một vật liệu nhựa tổng hợp đầu tiên mang nhiều ưu điểm vượt trội hơn so với trước đây, đóng góp một tác động tích cực cho ngành công nghiệp ô tô và điện trong những năm 1900s.

Đặc điểm – tính chất của nhựa tổng hợp bakelite

Công thức hóa học của nhựa bakelite: ((C_{6}-H_{6}-O.C-H_{2}-O)_{x})

Có 3 loại bakelite:

  • Novolac – không phân nhánh (được tạo ra khi nung nóng hỗn hợp anđehit fomic, phenol. Chất xúc tác axit)
  • Rezol – không phân nhánh (được tạo ra khi nung nóng hỗn hợp anđehit fomic, phenol với tỉ lệ mol là 1.2 : 1. Chất xúc tác kiềm
  • Resite – cấu trúc mạng không gian (được tạo ra khi nung nóng nhựa rezol ở 150oC)

Đặc điểm – tính chất của nhựa tổng hợp bakelite

Nhựa bakelite có những tính năng ưu việt giúp nó trở thành vật liệu cách mạng, đáp ứng những nhu cầu về vật liệu nhựa ngày nay.

  • Bakelite cứng, bền và có thể đúc thành những hình dạng khác nhau
  • Nhựa Bakelite có thể đúc rất nhanh sản xuất hàng loạt
  • Khả năng chịu nhiệt tốt
  • Tính chất cơ học và hiệu xuất xử lý về cơ học tốt
  • Có khả năng chống dầu, trầy xước và chịu được các dung môi phá hủy
  • Có khả năng gia công linh hoạt
  • Khả năng cách điện tốt

Ngoài những đặc tính trên, bakelite có độ cong vênh nhất định (≤3%). Khi cọ xát hay đốt cháy, bakelite có mùi tanh đặc trưng.

Bảng tổng hợp tóm tắt các đặc tính cơ bản của nhựa bakelite:

Đặc trưng Giá trị
Tỉ trọng 1.5 G/ cm3
Màu sắc Đen/ Cam
Khả năng cháy 94HB
Khả năng chịu nhiệt 150oC
Điện trở kháng ≥25 KV
Điện môi đứng 12.1 KV/ mm
Sức căng ≥100 MPA
Cường độ nén (dọc) ≥250 MPA
Độ uốn (dọc) ≥120 MPA
Lực bẻ cong ≥340 Kg / mm2
Hằng số điện môi (1MHz): 5.4
Độ bám dính 3200 kg
Tỉ lệ hấp thụ nước <1.5%

Quy trình sản xuất nhựa Bakelite

Để tạo ra nhựa bakelite cần trải qua một quá trình sản xuất nhiều công đoạn. Trong đó, phương pháp tổng hợp nhựa được thực hiện bằng việc tổng hợp các chất phenol, formaldehyde và chất độn như bột gỗ, sợi amiang…

Ở phương pháp này, hỗn hợp được đặt dưới áp lực và đóng rắn thành hình dạng cụ thể.

Tiến trình gồm những giai đoạn:

  • Nung nóng hỗn hợp phenol và formaldehyde, thêm chất xúc tác như axit hydrochloric, kẽm clorua, amoniac cơ sở, từ đó tạo ra sản phẩm “ngưng tụ lỏng” hay còn gọi là Bakelite A hòa tan trong rượu, acetone, phenol bổ sung.
  • Đun nóng hơn nữa, sản phẩm hòa tan một phần và được làm mềm bằng nhiệt.

Sản xuất nhựa bakelite bằng phương pháp nén đúc

Trong quá trình đúc nén, bakelite nhựa nhiệt rắn yêu cầu nhiệt và áp suất. Bakelite được cung cấp ở dạng bột hoặc dạng giúp làm chậm lưu hóa và thúc đẩy đóng rắn nhanh. Quá trình đúc có thể nhanh hơn bằng việc loại bỏ việc làm lạnh.  Bề mặt của các sản phẩm từ bakelite ép nén có độ nhẵn nên ít tốn công sức và thời gian hơn. Việc sản xuất hàng loạt cũng diễn ra nhanh chóng và chi phí rẻ hơn.

Tại sao nói nhựa bakelite làm nên lịch sử ngành công nghiệp nhựa Thế giới?

Có thể tại một thời điểm nào đó, chúng ta chưa từng nghĩ nhựa là một phần quan trọng trong cuộc sống nhưng thực sự rằng, chúng đã xuất hiện từ rất lâu, đóng góp rất nhiều vào sự phát triển hiện đại của xã hội.

Tại sao nói nhựa bakelite làm nên lịch sử ngành công nghiệp nhựa Thế giới?

Chỉ cần một quan sát nhỏ, có thể thấy từ những vật dụng nhỏ như chiếc bút, cây lược, bàn chải đánh răng… cho đến những mô hình nhựa, đồ nội thất có kích thước lớn. Trong khi đó, nếu là vài thế kỷ trước đây, hầu như mọi thứ chỉ được làm từ kim loại hoặc trước đó nữa, vật liệu chủ yếu từ gỗ, sợi thực vật, da, xương động vật…

Sự tham gia của vật liệu nhựa rất đa dạng. Nhờ sự phát minh ra vật liệu nhựa tổng hợp đầu tiên Bakelite, đời sống sinh hoạt của con người trở nên phong phú và tiện lợi hơn. Lĩnh vực công nghiệp sản xuất cũng dần mở ra một trang mới với nhiều cải tiến, năng suất và mang lại kinh tế vượt bậc.

Nhờ những ưu điểm như cách điện và chịu nhiệt tốt, nhựa bakelite được ứng dụng rộng rãi trong những ứng dụng cách điện như vỏ radio, điện thoại hoặc các đồ dùng phục vụ đời sống như vật dụng nhà bếp, thân ống, đồ chơi, trang sức… Thậm chí, chúng còn được ứng dụng trong cả lĩnh vực vũ khí, quân sự. Có thể nói, đây là giai đoạn đánh dấu sự cách mạng rất lớn trong ngành công nghiệp vật liệu, trong đó, sự ra đời của nhựa bakelite vô cùng ý nghĩa.

Ứng dụng của nhựa bakelite

Nhựa bakelite được ứng dụng vô cùng rộng rãi ở nhiều lĩnh vực trong đời sống và công nghiệp sản xuất.

Nhờ những ưu điểm về tính cơ học cũng như không dẫn điện, vật liệu bakelite được ứng dụng trong ngành điện, cơ điện để khai thác triệt để tính cách điện và độ bên cơ học của chúng.

  • Bảng vi mạch điện tử
  • Hộp phân phối điện
  • Hộp phân phối cao áp
  • Các bộ phận, máy móc hệ thống điện, máy đóng gói…
  • Tấm bảo vệ cho máy phát điện
  • Bộ phận, chi tiết cách điện của biến tần, biến áp, tủ điện…
  • Cố định PCB (điện tử)

Nên xem: Nhựa formex – Vật liệu mới ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực

Ứng dụng của nhựa bakelite

Bakelite là vật liệu để sản xuất các sản phẩm, chi tiết, phục vụ cho công nghiệp điện, ô tô, cơ khí…

  • Bệ khoan
  • Đồ gá công nghiệp
  • Đồ gá cơ khí
  • Tấm khuôn, tấm kẹp khuôn
  • Phụ tùng máy móc, thiết bị hóa chất

Bakelite được dùng trong đời sống, phục vụ những nhu cầu cần thiết hàng ngày:

  • Đồ dùng nhà bếp (chảo, thùng chứa, đệm lót…)
  • Đồ trang sức (vòng tay bakelite)
  • Đồ chơi (cờ vua, quân bài domino, poker…)
  • Lược, bàn chải đánh răng
  • Đồ nội thất

Làm thế nào để phân biệt nhựa bakelite và nhựa khác?

Có nhiều cách để xác định được bakelite plastic, trong đó 2 phương pháp được áp dụng phổ biến nhất là dựa vào mùi và âm thanh.

  • Chà xát vật liệu nhựa mà bạn đang cần xác định cho đến khi phần chà xát trở nên nóng hơn. Trước khi phần đó nguội đi, bạn sẽ ngửi thấy mùi hóa chất hơi tanh tương tự như mùi của formaldehyde nếu như đó là bakelite.
  • Gõ 2 tấm nhựa bakelite với nhau, chúng sẽ tạo ra một âm thanh “lạch cạch” rất đặc trưng, rất khác so với những loại nhựa khác.

Mời xem tiếp: Nhựa ABS là gì? Ứng dụng và chúng có tốt không?

 Ban biên tập: Havico

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.