Leo Baekeland and the Invention of Bakelite

1899 년까지 발명품 Velox 인화지는 이미 Leo Baekeland를 부유 한 사람으로 만들었습니다. 뉴욕 Yonkers에있는 Snug Rock 사유지에서 그는 자신과 그의 조수인 Nathaniel Thurlow가 다양한 프로젝트에 참여하는 가정 실험실을 유지했습니다.

당대의 다른 과학자 인 Baekeland와 Thurlow와 마찬가지로 페놀-포름 알데히드 수지의 잠재력을 이해했습니다. 화학 문헌에는 독일 화학자 Adolf von Baeyer와 그의 학생 Werner Kleeberg가 수십 년 전에 작성한 보고서가 포함되어 있습니다. Von Baeyer는 일반적인 소독제 인 페놀을 포름 알데히드와 혼합했을 때 단단하고 불용성 물질이 형성되어 한 번 형성되면 제거 할 수 없어 실험실 장비를 망쳤다 고보고했습니다. Kleeburg는 그가 생산 한 물질이 불용성이고 불용성 인 단단한 무정형 덩어리로 설명하는 유사한 경험을보고했습니다.

1902 년 독일 화학자 Adolf Luft는 Kleeburg의 구성을 수정하여 만든 수지에 대해 특허를 받았습니다. 셀룰로이드와 상업적으로 경쟁 할 수 있기를 바라며 최소 7 명의 다른 과학자들이 페놀과 포름 알데히드를 조합하여 상업적으로 실행 가능한 플라스틱 성형 화합물을 만들려고 시도했습니다. 그러나 아무도 유용한 제품을 만들 수 없었습니다.

20 세기 초에 전기 케이블을 절연하는 데 사용 된 자연 발생 셸락의 부족을 활용하기 위해 베이 클 랜드와 Thurlow를 비롯한 여러 연구자들이 수용성 수지를 실험하고있었습니다 (셸락은 분비 된 수지로 만들어졌습니다. 동아시아 lac 벌레에 의해,이 곤충이 서식하는 나무에서 경화 된 퇴적물을 긁어내는 노동 집약적 인 과정에 의해 수확되었습니다.) 결국 그들은 페놀-포름 알데히드를 개발했습니다. 셸락은 Novolak이라고 불렀지 만 상업적 성공은 아니 었습니다. 1907 년 초여름, Baekeland는 목재 코팅을 만들려는 시도에서 실제로 합성 수지를 함침시켜 목재를 강화하는 것으로 초점을 변경했습니다.

1907 년 6 월 18 일에 Baekeland는 새로운 실험실을 시작했습니다. 다양한 목재 조각에 페놀과 포름 알데히드 혼합물을 적용한 테스트 결과를 기록한 노트북 (현재 스미소니언의 미국 역사 박물관 아카이브 센터에 있음). 다음 날에 다음과 같은 항목이 작성되었습니다.

이 모든 테스트는 농축 수평 소화조에서 수행되었으며 장치는 상당히 빡빡했습니다. 그러나 나무 블록의 표면은 약간의 껌이 흘러 나와도 딱딱하게 느껴지지 않습니다. 나는 포름 알데히드가 작용하기 전에 증발하고 촉매제없이 CH2O + C6H5OH를 함께 끓여서 얻어지는 점성 액체를 함침시키는 것이 적절한 방법이라고 생각하기 시작했습니다. 이것은 포스입니다 이 액체의 일부를 밀봉 된 튜브에서 가열하여 H2O의 추가 분리가 있는지 또는 이것이 단순히 페놀을 초과하는 경질 검의 용액인지 여부를 확인한 다음 간단한 야외 증발을 통해 밀폐 된 튜브에서는 성공하지 못하지만 경화를 완료하기 위해.

또한 석면 섬유와 액체가 혼합 된 열린 튜브를 가열했습니다.

또한 석면 섬유와 액체가 혼합 된 밀봉 된 튜브. 모든 것이 140 ° C -159 ° C에서 4 시간 동안 가열되었습니다.

그날의 마지막 실험에 대한 노트북 설명은 다음과 같습니다.

Asbestos + A in 밀폐 된 튜브. 불규칙한 팽창으로 튜브가 부러진 것을 발견했지만 결과적인 스틱이 매우 단단하고 혼합되지 않은 액체 A가있는 곳 아래에 응고 된 물질의 끝 (?)이 있었기 때문에 반응이 만족스러운 것 같습니다. 밀폐 된 튜브에서 A만을 가열하여 얻은 제품입니다. 이것은 유망 해 보이며 내가 D라고 부르는이 질량이 석면, 카제인, 산화 아연 (sic), 전분과 같은 다른 고체 물질과 결합하여 또는 단독으로 성형 된 재료를 얼마나 멀리 만들 수 있는지를 결정하는 것은 가치가있을 것입니다. , 무기 분말과 램프 블랙이 다르기 때문에 셀룰로이드와 경질 고무를 대체합니다.

하루 후 Baekeland는 A, B, C, D로 지정된 네 가지 제품을 나열했습니다. 물질 D는 ” 모든 용매에 불용성이며 부드러워지지 않습니다. 저는 그것을 Bakalite (원문)라고 부르며 밀폐 된 용기에서 A 또는 B 또는 C를 가열하여 얻습니다. ” Baekeland는 나중에 “C”와 “D”가 동등하다고 결정했습니다.

“A”또는 “B”에서 최종 제품 “C”에 도달하는 열쇠는 초기 단계에서 열과 압력을받는 기계였습니다. Baekeland는이 기계를 “Bakelizers”라고 불렀습니다.”

Baekeland는 1909 년 2 월 8 일 American Chemical Society의 뉴욕 섹션에서 진행된 강의에서 자신의 발명품에 대한 첫 공개 발표를했습니다. 이전 반응으로 인해 프로세스가 느려지고 제품이 부서지기 쉽습니다. 그리고 그는 계속해서 “… 소량의베이스를 사용하여 고체 초기 응축 제품을 준비하는 데 성공했습니다. 그 속성은 모든 성형 작업을 엄청나게 단순화합니다 …”

Baekeland ” 업계 최초의 특허는 1906 년에 부여되었습니다. 그는 Bakelite의 제조 및 응용과 관련된 400 개 이상의 특허를 모두 취득했습니다. 그는 실험실에서 반 상업 생산을 시작했으며 1910 년 일일 생산량이 180 리터 (대부분 전기 절연체 용)에 도달했을 때 미국 회사를 설립하여 새로운 산업용 재료를 제조 및 판매했습니다. 1930 년에 Bakelite Corporation은 뉴저지의 Bound Brook에있는 128 에이커의 공장을 점령했습니다.

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