Експертиза пластичних мас під час розслідування злочинів у сфері економіки та екологічної безпеки - Посібник (Пономаренко Г.О.)

4.1. фенопласти

Це пластмаси на основі фенолформальдегідних смол (ФФС), які одержують за допомогою поліконденсації фенолу з альдегідами у присутності каталізаторів.

Низькомолекулярні феноли (фенол, крезол, ксиленол) одержують шляхом переробки кам'яновугільної смоли.

З групи альдегідів найширше застосовується формальдегід у вигляді 40\%-го водного розчину — формаліну.

1 моль фенолу може взаємодіяти з 1, 2, 3 молями формальдегіду.

У процесі двофункціональної взаємодії утворюються полімери лінійної ланцюжкової структури, а в результаті трифункціональної взаємодії — полімери з просторовою структурою макромолекули.

Характер взаємодії залежить від кількісного співвідношення фенолу і формальдегіду і типу каталізатора. В умовах надлишку фенолу і кислого каталізатора (HCl) одержують так звані новолачні (або ідитольні) смоли. В умовах же надлишку формальдегіду і лужних каталізаторів одержують резольні (або бакелітові) смоли.

Новолачні смоли мають ланцюгоподібну будову і є термопластичними. Вони є плавкими, розчинними і являють собою тверді матеріали жовтуватого кольору. Новолачні смоли застосовують для виготовлення спиртових лаків і політур.

У разі додавання уротропіну до новолачної смоли і подальшого протікання реакції поліконденсації смола переходить у неплавкий, нерозчинний стан, макромолекула набуває сітчасту просторову структуру.

Стосовно резольних смол розрізняють три стадії конденсації.

У початковій стадії конденсації (А) смола називається резолом, має ланцюгоподібну структуру макромолекули, є розчинною і здатна розм'якшуватися. У проміжній стадії (В) смола називається резитол і переходить у кінцевій стадії (С) у резит.

Резит — реактопласт, що не розм'якшується і не розчиняється.

Основними видами фенопластів є бакеліт, карболіт, резит. Це «найстаріші» й порівняно дешеві у виробництві пластики. Їх промисловий випуск розпочато ще в 1903 р.

Властивості

ФФС є твердими, жорсткими, але порівняно крихкими пластиками (карболіт — ясно-жовтого кольору, бакеліт — коричневого кольору, резит — чорного кольору), їх щільність — 1,2—1,27 г/см3.

Вони містять певну кількість вільного фенолу і формальдегіду, які можуть дифундувати в рідинні середовища і справляти шкідливий фізичний вплив на організм. Фенол, окрім цього, знижує світлостійкість, окислюючись на повітрі, він спричиняє почервоніння виробів. Тому фенопласти забарвлюють у чорний або коричневий колір. Фенопласти стійкі до слабких кислот, набухають у воді, руйнуються під впливом лугів.

Новолачні смоли розчиняються у спирті, ацетоні, розчинах лугів, але не розчиняються в маслах, ароматичних розчинниках, які використовують для отримання лаків.

З метою посилити здатність розчинятися в маслах та лаковому бензині ФФС модифікують, поєднуючи їх з іншими смолами (зокрема, полівінілхлоридом).

Модифіковані ФФС використовують для отримання масляно-смоляних лаків.

ФФС із наповнювачами (гетинакс, текстоліт, склоліт, склотекстоліт, древоліт, асболіт) мають підвищені експлуатаційні властивості: хімічну стійкість, механічну міцність, високий питомий електричний опір, високу стійкість до старіння. Вони випускаються у вигляді прес-порошків, волокнистих і шаруватих пластиків.

Шаруваті пластики на основі ФФС мають підвищену твердість, ударну в'язкість, корисні діелектричні властивості, підвищену теплостійкість (від 140°С до 280°С), вони не горять, не розм'якшуються, хоча внаслідок нагріву понад 250—270°С починають обвуглюватися з виділенням задушливого запаху фенолу.

Застосування

Новолачні смоли застосовують для виготовлення спиртових (ідитольних) лаків, політур, масляних емалей, ізоляційних твердих мастик, як зв'язувальні речовини у виробництві абразивних інструментів.

Резольні смоли використовуються переважно у вигляді прес-порошків, шаруватих і волокнистих матеріалів, з яких виготовляють деталі радіоапаратури, електроприладів, електротехніки, машин і механізмів, гальмівні колодки, антифрикційні вироби.

Резольні смоли в суміші з полівінілбутиралем набувають високих адгезійних властивостей і використовуються для виробництва універсальних клеїв БФ.