Berita

Baekelite: Plastik Pertama dari Komponen Sintesis

Baekelite adalah plastik pertama yang dibuat dari komponen sintetis. Ini adalah resin fenol formaldehida termoset, terbentuk dari reaksi kondensasi fenol dengan formaldehida. Ini dikembangkan oleh ahli kimia Belgia Leo Baekeland di Yonkers, New York, pada tahun 1907. Bakelite dipatenkan pada tanggal 7 Desember 1909. Pembuatan plastik sintetis revolusioner karena sifat nonkonduktivitas listrik dan tahan panasnya pada isolator listrik, selubung radio dan telepon, serta beragam produk seperti peralatan dapur, perhiasan, batang pipa, mainan anak-anak, dan senjata api. Daya tarik "retro" dari produk Bakelite lama telah membuatnya dapat dikoleksi. Bakelite ditetapkan sebagai National Historic Chemical Landmark pada tanggal 9 November 1993, oleh American Chemical Society sebagai pengakuan atas signifikansinya sebagai plastik sintetis pertama di dunia.

Baekeland sudah kaya karena penemuan kertas foto Velox ketika dia mulai menyelidiki reaksi fenol dan formaldehida di laboratorium rumahnya. Ahli kimia mulai menyadari bahwa banyak resin dan serat alam adalah polimer. Tujuan awal Baekeland adalah mencari pengganti lak, bahan dalam persediaan terbatas karena dibuat secara alami dari ekskresi serangga lak (khususnya Kerria lacca). Baekeland menghasilkan lak fenol-formaldehida larut yang disebut "Novolak", tetapi itu bukan kesuksesan pasar.

Baekeland kemudian mulai bereksperimen memperkuat kayu dengan menghamilinya dengan resin sintetis, daripada melapisinya. Dengan mengontrol tekanan dan suhu yang diterapkan pada fenol dan formaldehida, Baekeland menghasilkan bahan cetakan keras yang ia beri nama "Bakelite," menurut namanya sendiri. Ini adalah plastik termoset sintetis pertama yang diproduksi, dan Baekeland berspekulasi tentang "seribu satu ... artikel" yang dapat digunakan untuk membuatnya. Baekeland mempertimbangkan kemungkinan penggunaan berbagai macam bahan pengisi, termasuk kapas, bubuk perunggu, dan debu batu tulis, tetapi paling berhasil dengan serat kayu dan asbes, asbes secara bertahap ditinggalkan oleh semua produsen karena undang-undang lingkungan yang lebih ketat.

Baekeland mengajukan sejumlah besar paten di daerah tersebut. Bakelite, "metode pembuatan produk fenol dan formaldehida yang tidak larut," diajukan pada 13 Juli 1907, dan diberikan pada 7 Desember 1909. Baekeland juga mengajukan perlindungan paten di negara lain, termasuk Belgia, Kanada, Denmark, Hungaria, Jepang, Meksiko, Rusia, dan Spanyol. Dia mengumumkan penemuannya pada pertemuan American Chemical Society pada tanggal 5 Februari 1909.

Baekeland memulai produksi semi-komersial bahan barunya di laboratorium rumahnya, memasarkannya sebagai bahan untuk isolator listrik. Pada musim panas 1909 ia melisensikan hak Eropa kontinental kepada Rütger AG. Anak perusahaan yang dibentuk saat itu, Bakelite AG, adalah yang pertama memproduksi Bakelite dalam skala industri. Pada tahun 1910, Baekeland memproduksi bahan yang cukup di AS untuk membenarkan ekspansi. Dia membentuk General Bakelite Company di Perth Amboy, NJ, sebagai perusahaan AS untuk memproduksi dan memasarkan material industri barunya. Dia juga membuat koneksi luar negeri untuk memproduksi bahan di negara lain.

Bijker memberikan diskusi rinci tentang pengembangan Bakelite dan produksi berbagai aplikasi material perusahaan Bakelite. Pada tahun 1911, fokus utama perusahaan adalah pernis laminating, yang volume penjualannya jauh mengungguli bahan cetakan dan resin cor. Pada tahun 1912, bahan cetakan mulai berkembang, tetapi volume penjualannya untuk perusahaan tidak melebihi pernis laminating sampai tahun 1930-an.

Seperti yang juga ditunjukkan oleh angka penjualan, Perusahaan Bakelite memproduksi resin cor "transparan" (yang tidak termasuk bahan pengisi) untuk pasar kecil yang sedang berlangsung selama tahun 1910-an dan 1920-an.? Balok atau batang resin cor, juga dikenal sebagai "amber buatan", dikerjakan dan diukir untuk membuat barang-barang seperti batang pipa, tempat rokok, dan perhiasan. Namun, permintaan plastik cetakan membuat perusahaan Bakelite berkonsentrasi pada pencetakan, daripada berkonsentrasi pada resin padat cor.

Bakelite Corporation dibentuk pada tahun 1922 setelah litigasi paten yang menguntungkan Baekeland, dari penggabungan tiga perusahaan: Perusahaan Umum Bakelite Baekeland; Perusahaan Kondensat, yang didirikan oleh JW Aylesworth; dan Perusahaan Produk Kimia Redmanol, yang didirikan oleh Lawrence V. Redman. Di bawah direktur periklanan dan hubungan masyarakat Allan Brown, yang datang ke Bakelite dari Condensite, Bakelite secara agresif dipasarkan sebagai "bahan seribu kegunaan". Pengajuan merek dagang yang menampilkan huruf B di atas simbol matematika untuk infinitydibuat pada tanggal 25 Agustus 1925, dan mengklaim bahwa merek tersebut telah digunakan pada tanggal 1 Desember 1924. Berbagai macam penggunaan terdaftar dalam aplikasi merek dagang mereka.

Edisi pertama majalah Plastics, Oktober 1925, menampilkan Bakelite di sampulnya, dan memuat artikel "Bakelite – Apa Adanya" oleh Allan Brown. Rentang warna yang tersedia termasuk "hitam, coklat, merah, kuning, hijau, abu-abu, biru, dan campuran dari dua atau lebih ini". Artikel tersebut menekankan bahwa Bakelite hadir dalam berbagai bentuk. "Bakelite diproduksi dalam beberapa bentuk untuk memenuhi kebutuhan yang berbeda-beda. Dalam semua bentuk ini, dasar dasarnya adalah resin Bakelite awal. Varietas ini mencakup bahan bening, untuk perhiasan, barang-barang perokok, dll.; semen, digunakan dalam menyegel bola lampu listrik di dasar logam; pernis, untuk menghamili kumparan listrik, dll.; lak, untuk melindungi permukaan perangkat keras; enamel, untuk memberikan lapisan resistif pada peralatan industri; Bakelite Laminated, digunakan untuk roda gigi diam dan insulasi; dan bahan cetakan, dari mana dibentuk barang-barang kegunaan dan keindahan yang tak terhitung banyaknya.

Bahan cetakan biasanya dibuat dengan impregnasi zat selulosa dengan resin awal yang 'tidak diawetkan'." ?Dalam laporan tahun 1925, Komisi Tarif Amerika Serikat memuji pembuatan komersial resin fenolik sintetis sebagai "sangat merupakan pencapaian Amerika", dan mencatat bahwa "publikasi angka, bagaimanapun, akan menjadi pengungkapan virtual dari produksi perusahaan individu".

Di Inggris, Bakelite Limited, penggabungan tiga pemasok resin fenol formaldehida Inggris (Damard Lacquer Company Limited dari Birmingham, Mouldensite Limited dari Darley Dale dan Redmanol Chemical Products Company of London), dibentuk pada tahun 1926. Pabrik Bakelite baru dibuka di Tyseley, Birmingham, sekitar tahun 1928. Itu dihancurkan pada tahun 1998. Sebuah pabrik baru dibuka di Bound Brook, New Jersey, pada tahun 1931. Pada tahun 1939, perusahaan diakuisisi oleh Union Carbide and Carbon Corporation. Pada tahun 2005 produsen Bakelite Jerman Bakelite AG diakuisisi oleh Borden Chemical dari Columbus, OH, sekarang Hexion Inc.

Selain bahan Bakelite asli, perusahaan-perusahaan ini akhirnya membuat berbagai macam produk lainnya, banyak di antaranya dipasarkan dengan merek "plastik Bakelite". Ini termasuk jenis resin fenolik cor lainnya yang mirip dengan Catalin , dan resin urea-formaldehida, yang dapat dibuat dalam warna yang lebih cerah daripada polioksibenzilmetilenglikolanhidrida.

Setelah paten panas dan tekanan Baekeland berakhir pada tahun 1927, Bakelite Corporation menghadapi persaingan serius dari perusahaan lain. Karena Bakelite yang dicetak memasukkan pengisi untuk memberinya kekuatan, Bakelite cenderung dibuat dalam menyembunyikan warna gelap. Pada tahun 1927, manik-manik, gelang, dan anting-anting diproduksi oleh perusahaan Catalin, melalui proses berbeda yang memungkinkan mereka memperkenalkan 15 warna baru. Perhiasan tembus pandang, chip poker, dan barang-barang lain yang terbuat dari resin fenolik diperkenalkan pada 1930-an atau 1940-an oleh perusahaan Catalin dengan nama Prystal. Penciptaan resin fenolik marmer mungkin juga disebabkan oleh perusahaan Catalin.

Karakteristik Bakelite membuatnya sangat cocok sebagai senyawa cetakan, bahan perekat atau pengikat, pernis, dan lapisan pelindung. Bakelite sangat cocok untuk industri listrik dan mobil yang sedang berkembang karena ketahanannya yang luar biasa tinggi terhadap listrik, panas, dan aksi kimia.

Penggunaan komersial awal Bakelite dalam industri listrik adalah pencetakan bushing isolasi kecil, dibuat pada tahun 1908 untuk Weston Electrical Instrument Corporation oleh Richard W. Seabury dari Boonton Rubber Company. Bakelite segera digunakan untuk bagian non-konduktor dari telepon, radio dan perangkat listrik lainnya, termasuk alas dan soket untuk bola lampu dan tabung elektron (tabung vakum), penyangga untuk semua jenis komponen listrik, mobil tutup distributor dan isolator lainnya. Pada tahun 1912, itu digunakan untuk membuat bola bilyar, karena elastisitas dan suara yang dihasilkannya mirip dengan gading.

Selama Perang Dunia I, Bakelite digunakan secara luas, terutama dalam sistem kelistrikan. Proyek-proyek penting termasuk mesin pesawat Liberty, telepon nirkabel dan telepon radio, dan penggunaan baling-baling micarta-bakelite di pesawat pengebom NBS-1 dan pesawat DH-4B.

Ketersediaan Bakelite dan kemudahan serta kecepatan pencetakan membantu menurunkan biaya dan meningkatkan ketersediaan produk sehingga telepon dan radio menjadi barang konsumsi rumah tangga biasa. Itu juga sangat penting bagi industri otomotif yang sedang berkembang. Itu segera ditemukan di berbagai produk konsumen lainnya mulai dari batang pipa dan kancing hingga corong saksofon, kamera, senapan mesin awal, dan casing alat. Bakelite juga sangat umum digunakan dalam membuat panel pegangan cetakan (stok) pada pistol, senapan mesin ringan dan senapan mesin, serta banyak gagang pisau dan "timbangan" selama paruh pertama abad ke-20.

Mulai tahun 1920-an, itu menjadi bahan populer untuk perhiasan. Desainer Coco Chanel memasukkan gelang Bakelite dalam koleksi perhiasan kostumnya.? Desainer seperti Elsa Schiaparelli menggunakannya untuk perhiasan dan juga untuk kancing pakaian yang dirancang khusus. Kemudian, Diana Vreeland, editor Vogue, sangat antusias dengan Bakelite. Bakelite juga digunakan untuk membuat kotak presentasi untuk jam tangan Breitling.

Pada tahun 1930, desainer Paul T. Frankl menganggap Bakelite sebagai "Materia Nova", "ekspresi dari zaman kita sendiri".? Pada tahun 1930-an, Bakelite digunakan untuk bidak permainan seperti catur, chip poker, domino dan set mahjong. Peralatan dapur yang dibuat dengan Bakelite, termasuk tabung dan peralatan makan, dipromosikan karena ketahanannya terhadap panas dan pecah. Pada pertengahan 1930-an, Northland memasarkan lini ski dengan dasar "Ebonit" hitam, lapisan Bakelite. Pada tahun 1935, itu digunakan dalam gitar listrik berbadan padat. Pemeran sepertiJerry Byrd menyukai nada gitar Bakelite tetapi merasa sulit untuk tetap selaras.

Charles Plimpton mematenkan BAYKO pada tahun 1933 dan mengeluarkan set konstruksi pertamanya untuk Natal 1934. Dia menyebut mainan itu Bayko Light Constructional Sets, kata-kata "Bayko Light" menjadi plesetan dari kata "Bakelite." Selama Perang Dunia II, Bakelite digunakan dalam berbagai peralatan masa perang termasuk kacamata pilot dan telepon lapangan. Itu juga digunakan untuk perhiasan masa perang patriotik. Pada tahun 1943, resin fenolik termoset bahkan dipertimbangkan untuk pembuatan koin, karena kekurangan bahan tradisional. Bakelite dan bahan non-logam lainnya diuji untuk penggunaan koin satu sen di AS sebelum Mint memilih baja berlapis seng.

Selama Perang Dunia II, kancing Bakelite adalah bagian dari seragam Inggris. Ini termasuk tombol coklat untuk Angkatan Darat dan tombol hitam untuk RAF. Pada tahun 1947, pemalsu seni Belanda Han van Meegeren dihukum karena pemalsuan, setelah ahli kimia dan kurator Paul B. Coremans membuktikan bahwa Vermeer yang diklaim mengandung Bakelite, yang digunakan van Meegeren sebagai pengeras cat. Bakelite kadang-kadang digunakan dalam pegangan pistol, pelindung tangan, dan popor senjata api. AKM dan beberapa senapan AK-74 awal sering keliru diidentifikasi menggunakan Bakelite, tetapi sebagian besar dibuat dengan AG-4S.

Pada akhir 1940-an, bahan yang lebih baru menggantikan Bakelite di banyak bidang. Fenolik kurang sering digunakan dalam produk konsumen umum hari ini karena biaya dan kompleksitas produksi dan sifatnya yang rapuh. Mereka masih muncul di beberapa aplikasi di mana sifat spesifiknya diperlukan, seperti komponen kecil berbentuk presisi, silinder rem cakram yang dicetak, gagang panci, colokan listrik, sakelar dan suku cadang untuk setrika listrik, serta di area papan dan meja yang murah. game yang diproduksi di Cina, Hong Kong dan India. Barang-barang seperti bola bilyar, domino, dan bidak untuk permainan papan seperti catur, catur, dan backgammon dibuat dari Bakelite karena tampilan, daya tahan, polesan halus, berat, dan suaranya. Dadu biasa terkadang dibuat dari Bakelite untuk bobot dan suara, tetapi mayoritas terbuat dari polimer termoplastik seperti akrilonitril butadiena stirena (ABS). Bakelite terus digunakan untuk isolasi kawat, bantalan rem dan komponen otomotif terkait, dan aplikasi terkait listrik industri. Stok Bakelite masih diproduksi dan diproduksi dalam bentuk lembaran, batang dan tabung untuk aplikasi industri di industri elektronik, pembangkit listrik dan dirgantara, dan di bawah berbagai nama merek komersial.

Resin fenolik telah umum digunakan dalam pelindung panas ablatif. Pelindung panas Soviet untuk hulu ledak ICBM dan masuk kembali pesawat ruang angkasa terdiri dari asbes textolite, diresapi dengan Bakelite. Bakelite juga digunakan dalam pemasangan sampel logam di metalografi.