Leo Baekeland a vynález bakelitu
Do roku 1899 byl vynález fotografického papíru Velox už z Lea Baekelanda udělal bohatého muže. Na svém sídle Snug Rock v Yonkers v New Yorku udržoval domácí laboratoř, kde se spolu se svým asistentem Nathanielem Thurlowem zapojili do různých projektů.
Stejně jako ostatní vědci své doby, Baekeland a Thurlow pochopil potenciál fenolformaldehydových pryskyřic. Chemická literatura obsahovala zprávy napsané před desetiletími německým chemikem Adolfem von Baeyerem a jeho studentem Wernerem Kleebergem. Von Baeyer uvedl, že když smíchal fenol, běžný dezinfekční prostředek, s formaldehydem, vytvořil tvrdý nerozpustný materiál, který zničil jeho laboratorní vybavení, protože jakmile se vytvořil, nemohl být odstraněn. Kleeburg ohlásil podobnou zkušenost a popsal látku, kterou vyrobil, jako tvrdou amorfní hmotu, netavitelnou a nerozpustnou, a proto málo použitelnou.
V roce 1902 německý chemik Adolf Luft patentoval pryskyřici vyrobenou úpravou Kleeburgova složení v naději, že by mohl komerčně konkurovat celuloidu. Nejméně sedm dalších vědců vyzkoušelo kombinace fenolu a formaldehydu ve snaze vytvořit komerčně životaschopnou plastovou formovací hmotu. Nikdo však nedokázal vytvořit užitečný produkt.
Doufají, že využijí nedostatek přirozeně se vyskytujícího šelaku – používaného k izolaci elektrických kabelů v prvních letech 20. století – Baekeland a Thurlow, stejně jako několik dalších vyšetřovatelů, experimentovali s rozpustnými pryskyřicemi (šelak byl vyroben z pryskyřice vylučované východoasijským lac broukem; byl sklizen pracovně náročným procesem škrábání tvrzených usazenin ze stromů, které tento hmyz obýval.) Nakonec vyvinuli fenolformaldehyd šelak volal Novolak, ale nebyl to komerční úspěch. Počátkem léta roku 1907 změnil Baekeland své zaměření z pokusu o vytvoření povlaku na dřevo na pokus o zpevnění dřeva skutečnou impregnací syntetickou pryskyřicí.
18. června 1907 zahájil Baekeland novou laboratoř zápisník (nyní v archivním centru Smithsonianova Národního muzea amerických dějin) dokumentující výsledky testů, při nichž aplikoval směs fenolu a formaldehydu na různé kousky dřeva. V záznamu byl uveden následující den:
Všechny tyto testy byly prováděny v koncentrovaném horizontálním digestoři a zařízení bylo přiměřeně těsné. Přesto povrch dřevěných bloků není tvrdý, i když z něj vytékala malá část gumy je velmi těžké. Začal jsem si myslet, že se formaldehyd odpařuje dříve, než může působit, a že správným způsobem by bylo impregnaci viskózní kapalinou, která se získá vařením směsi CH2O + C6H5OH společně bez katalytického činidla. Aby bylo možné určit, do jaké míry toto je poss Je zřejmé, že jsem v uzavřených zkumavkách zahříval část této kapaliny, abych zjistil, zda dochází k dalšímu oddělování H2O, nebo zda se jedná pouze o roztok tvrdé gumy v přebytku fenolu, a potom budu schopen jednoduchého odpařování na otevřeném vzduchu abych dosáhl vytvrzení, zatímco v uzavřených uzavřených trubkách neuspěju.
Také jsem zahřál otevřenou trubku vrazenou směsí azbestového vlákna a kapaliny.
Také uzavřená trubka ucpaná směsí azbestového vlákna a kapaliny. Vše se zahřívalo 4 hodiny na 140 ° C – 159 ° C.
V popisu posledního experimentu tohoto dne je poznámkový blok:
Asbestos + A v uzavřené zkumavce. Zjistil jsem, že trubice je rozbitá možná při nepravidelné expanzi, ale reakce se zdají být uspokojivé, protože výsledná tyčinka byla velmi tvrdá a pod místem, kde byla nějaká nemísená kapalina A, byl konec (?) Ztuhlé hmoty nažloutlý a tvrdý a zcela podobný produkt získaný jednoduchým zahříváním samotného A v uzavřené zkumavce. Vypadá to slibně a bude třeba ještě určit, do jaké míry je tato hmota, kterou budu nazývat D, schopna vyrábět lisované materiály samostatně nebo ve spojení s jinými pevnými materiály, jako je například azbest, kasein, oxid zinečnatý (sic), škrob , různé anorganické prášky a černou lampu, a tak nahrazují celuloid a tvrdou gumu.
O den později Baekeland uvedl čtyři různé produkty označené A, B, C a D. Látka D byla „ nerozpustný ve všech rozpouštědlech, nezměkne. Říkám tomu bakalit (sic) a získává se zahříváním A nebo B nebo C v uzavřených nádobách. “ Baekeland později rozhodl, že „C“ a „D“ jsou rovnocenné.
Klíčem k dosažení konečného produktu „C“ z „A“ nebo „B“ byly stroje, které byly dříve vystaveny působení tepla a tlaku. Baekeland nazval tyto stroje „bakelizéry.“
Baekeland učinil první veřejné oznámení svého vynálezu 8. února 1909 na přednášce před newyorskou sekcí Americké chemické společnosti. Předchozí reakce vedly k pomalým procesům a křehkým výrobkům,“ uvedl ; pak pokračoval „… použitím malého množství bází se mi podařilo připravit pevný počáteční kondenzační produkt, jehož vlastnosti enormně zjednodušují všechny operace formování …“
Baekeland “ první patent v této oblasti byl udělen v roce 1906; celkově vytáhl více než 400 patentů týkajících se výroby a aplikací bakelitu. Zahájil semi-komerční výrobu ve své laboratoři a v roce 1910, kdy denní produkce dosáhla 180 litrů (většinou pro elektrické izolátory), založil americkou společnost na výrobu a prodej svého nového průmyslového materiálu. Do roku 1930 obsadila společnost Bakelite Corporation závod o rozloze 128 akrů v Bound Brook v New Jersey.
Zpět nahoru
