Leo Baekeland e a invenção da baquelite
Em 1899, a invenção de papel fotográfico Velox já havia tornado Leo Baekeland um homem rico. Em sua propriedade Snug Rock em Yonkers, Nova York, ele manteve um laboratório doméstico onde ele e seu assistente, Nathaniel Thurlow, se envolveram em uma variedade de projetos.
Como outros cientistas de sua época, Baekeland e Thurlow compreendeu o potencial das resinas de fenol-formaldeído. A literatura química incluía relatórios escritos décadas antes pelo químico alemão Adolf von Baeyer e por seu aluno, Werner Kleeberg. Von Baeyer relatou que, quando misturou fenol, um desinfetante comum, com formaldeído, formou-se um material duro e insolúvel que arruinou seu equipamento de laboratório, porque uma vez formado, não poderia ser removido. Kleeburg relatou uma experiência semelhante, descrevendo a substância que ele produzia como uma massa amorfa dura, infusível e insolúvel e, portanto, de pouca utilidade.
Em 1902, o químico alemão Adolf Luft patenteou uma resina feita pela modificação da composição de Kleeburg na esperança de que pudesse competir comercialmente com o celulóide. Pelo menos sete outros cientistas experimentaram combinações de fenol e formaldeído na tentativa de criar um composto de moldagem de plástico comercialmente viável. Mas ninguém conseguiu criar um produto útil.
Na esperança de capitalizar a escassez de goma-laca natural – usada para isolar cabos elétricos nos primeiros anos do século 20 – Baekeland e Thurlow, bem como vários outros pesquisadores, estavam fazendo experiências com resinas solúveis. (A goma-laca era feita de uma resina secretada pelo inseto do Leste Asiático; foi colhido pelo processo intensivo de trabalho de raspagem dos depósitos endurecidos das árvores que esses insetos habitavam.) Eventualmente, eles desenvolveram um fenol-formaldeído goma-laca chamada Novolak, mas não foi um sucesso comercial. No início do verão de 1907, Baekeland mudou seu foco de tentar criar um revestimento de madeira para tentar fortalecê-la impregnando-a com uma resina sintética.
Em 18 de junho de 1907, Baekeland iniciou um novo laboratório caderno (agora no Archives Center do Museu Nacional de História Americana do Smithsonian) documentando os resultados dos testes nos quais ele aplicou uma mistura de fenol e formaldeído a várias peças de madeira. Uma entrada feita no dia seguinte afirma:
Todos esses testes foram conduzidos em digestor horizontal concentrado e o aparelho estava razoavelmente apertado. No entanto, a superfície dos blocos de madeira não parece dura, embora uma pequena parte de goma tenha escorrido é muito difícil. Comecei a pensar que o formaldeído evapora antes de agir e que a maneira correta seria se impregnar com o líquido viscoso que é obtido fervendo CH2O + C6H5OH juntos sem um agente catalítico. Para determinar até que ponto isso é poss É possível que eu tenha aquecido em tubos selados uma porção deste líquido para determinar se há uma separação adicional de H2O ou se esta é simplesmente uma solução de goma dura em excesso de fenol, então, por simples evaporação ao ar livre, poderei para realizar o endurecimento enquanto não terei sucesso em tubos selados fechados.
Eu também aqueci um tubo aberto forjado com uma mistura de fibra de amianto e líquido.
Também um tubo selado com uma mistura de fibra de amianto e líquido. Tudo aquecido 4 horas a 140 ° C -159 ° C.
A descrição do notebook da última experiência daquele dia afirma:
Amianto + A em tubo selado. Encontrei tubo quebrado talvez em expansão irregular, mas as reações parecem ter sido satisfatórias porque o stick resultante era muito duro e abaixo de onde havia algum líquido A não misturado havia uma extremidade (?) De matéria solidificada amarelada e dura e inteiramente semelhante à produto obtido simplesmente aquecendo A sozinho em tubo selado. Isso parece promissor e valerá a pena determinar até que ponto essa massa que chamarei de D é capaz de fazer materiais moldados sozinha ou em conjunção com outros materiais sólidos como por exemplo amianto, caseína, óxido de zinco (sic), amido , diferentes pós inorgânicos e preto como lâmpada e, portanto, substituem o celulóide e a borracha dura.
Um dia depois, Baekeland listou quatro produtos diferentes, designados A, B, C e D. A substância D era ” insolúvel em todos os solventes, não amolece. Chamo-lhe Bakalite (sic) e é obtido aquecendo A ou B ou C em recipientes fechados. ” Baekeland mais tarde decidiu que “C” e “D” eram equivalentes.
A chave para chegar ao produto final “C” de “A” ou “B” eram as máquinas que submetiam os estágios anteriores ao calor e à pressão. Baekeland chamou essas máquinas de “Bakelizers.”
Baekeland fez o primeiro anúncio público de sua invenção em 8 de fevereiro de 1909, em uma palestra na seção de Nova York da American Chemical Society. As reações anteriores resultaram em processos lentos e produtos quebradiços, disse ele ; em seguida, ele continuou “… pelo uso de pequenas quantidades de bases, consegui preparar um produto de condensação inicial sólido, cujas propriedades simplificam enormemente todas as operações de moldagem …”
Baekeland ” s primeira patente no campo foi concedida em 1906; Ao todo, ele obteve mais de 400 patentes relacionadas à fabricação e aplicações de baquelite. Iniciou a produção semicomercial em seu laboratório e, em 1910, quando a produção diária chegava a 180 litros (a maior parte para isoladores elétricos), formou uma empresa norte-americana para fabricar e comercializar seu novo material industrial. Em 1930, a Bakelite Corporation ocupou uma fábrica de 128 acres em Bound Brook, New Jersey.
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