ベークライトは、フェノールとホルムアルデヒドのポリマー樹脂、正確な化学的定義であり、水酸化polioxibenciletilenglicolあります。この素材の出現と商品化は、プラスチック時代の幕開けを告げました。占領され、数え切れないほどの家庭用、化粧品用、電気用、さらには軍事用のオブジェクトの一部でした。
その名前は発明者に由来しています。1907年にこのポリマーの製造と改良を達成したベルギーで生まれたアメリカの化学者、レオベーケランドです。1910年にGeneral Bakelite Companyを設立しました。最初は、関連する物理変数を変更している間、Bakeliteはほとんど価値のない海綿状のもろい固体で構成されていました。
ベークライトポリマーで作られたレトロな電話。出典：Pexels。
研究室での8年間の作業の後、彼は十分に固体で熱安定性のあるベークライトを得ることができました。したがって、ベークライトは他の天然由来のプラスチック材料に取って代わりました。最初の純粋な人工ポリマーが誕生しました。
しかし現在では、他のプラスチックに置き換えられており、20世紀のアクセサリーやオブジェクトに主に見られます。たとえば、上の写真の電話はベークライトでできており、これに似た黒色のオブジェクトや、琥珀色や白色（象牙のように見える）のオブジェクトがたくさんあります。
ベークライト構造
トレーニング
フェノール・ホルムアルデヒドポリマー、ベークライトの三次元ネットワーク型構造の形成。出典：MaChe。
ベークライトをフェノールとホルムアルデヒドの高分子樹脂と定義すると、両方の分子が何らかの方法で共有結合された構造に適合しなければなりません。そうでなければ、このポリマーはその特性を示すことはありませんでした。
フェノールは、ベンゼン環に直接結合したOH基で構成されます。一方、ホルムアルデヒドはO = CH 2またはCH 2 Oの分子です（上の画像）。OHはそれ自体に電子を引き付けますが、芳香環による非局在化にも寄与するという事実により、フェノールは電子が豊富です。
電子が豊富なので、求電子剤（電子を必要とする種）に攻撃される可能性があります。例えば、CH 2 O 分子。
培地が酸性（Hであるかどうかに応じて+（OH）または塩基性- ）、攻撃は（フェノール攻撃はホルムアルデヒド）電子（ホルムアルデヒド攻撃フェノール）または求核性であってもよいです。しかし、結局、CH 2 OはフェノールのHを置き換えてメチロール基、-CH 2 OHになります。-CH 2 OH 2 +酸培地、または-CHにおける2 O -で塩基性媒体。
酸性媒体を想定すると、-CH 2 OH 2 +は、2番目のフェノール環の求電子攻撃が発生すると同時に水分子を失います。次に、メチレンブリッジ、-CH 2-が形成されます（画像では青色になっています）。
オルソおよびパラ置換
メチレンブリッジは、任意の位置で2つのフェノール環を結合しません。構造が観察された場合、結合がOH基の隣接する反対の位置にあることを確認できます。これらは、それぞれオルソとパラの位置です。次に、フェノール環への置換またはフェノール環からの攻撃がこれらの位置で発生します。
ネットワークの三次元性
化学的混成を思い出すと、メチレン橋の炭素はsp 3です。したがって、同じ平面の外側または下に結合を配置する四面体です。その結果、リングは同じ平面上に存在せず、それらの面は空間内で異なる方向を持っています。
ベークライトの三次元構造のセグメント。出典：ウィキメディア・コモンズ。
一方、置換が-orto位置でのみ発生すると、ポリマー鎖が得られます。しかし、ポリマーが-paraの位置で成長すると、一種のメッシュまたはフェノールリングの3次元ネットワークが確立されます。
プロセス条件に応じて、ネットワークはプラスチックの特性にとって望ましくない「膨らんだ形態」を採用する可能性があります。コンパクトになればなるほど、素材としての性能が上がります。
プロパティ
次に、ベークライトをメチレン橋で結合されたフェノール環のネットワークとして捉えると、その特性の理由が理解できます。主なものは以下のとおりです。
-熱硬化性ポリマーです。つまり、固化すると、熱の影響で成形できなくなり、さらに固まってしまいます。
-その平均分子量は通常非常に高く、同じサイズの他のプラスチックと比較してベークライトのピースはかなり重くなります。
-こすって温度が上がると、特有のホルムアルデヒド臭を発します（官能的認識）。
-成形後、熱硬化性プラスチックであるため、その形状を保持し、特定の溶剤の腐食効果、温度上昇、およびスクラッチに抵抗します。
-それは熱と電気のひどい導体です。
・2枚のベークライトを叩いたときに特徴的な音を出し、定性的に判別しやすくなります。
-新しく合成された、それは樹脂の一貫性を持ち、色は茶色です。固まると、茶色になるまでさまざまな色合いの茶色になります。何が入っているか（アスベスト、木材、紙など）に応じて、白から黄色、茶色、または黒に変化する色を表現できます。
入手
ベークライトを得るには、まずフェノール（純粋またはコールタールから）とホルムアルデヒドの濃縮溶液（37％）を混合し、フェノール/ホルムアルデヒドのモル比を1に維持する反応器が必要です。反応が開始します凝縮による重合（水、小分子のため）が放出されます。
次に、混合物を撹拌しながら、酸（ＨＣｌ、ＺｎＣｌ2、Ｈ3ＰＯ4など）または塩基性（ＮＨ3）触媒の存在下で加熱する。茶色の樹脂にホルムアルデヒドを追加し、加圧下で約150°Cに加熱します。
その後、樹脂はコンテナまたは金型内で冷却されて固化し、充填材（前のセクションで既に説明済み）に加えて、特定のタイプのテクスチャーと望ましい色が好まれます。
用途
プラスチックの木製の板。出典：英語版ウィキペディアのVarunRajendran
ベークライトは前半から20世紀半ばの典型的なプラスチックです。電話、コマンドボックス、チェスの駒、車両のドアハンドル、ドミノ、ビリヤードボール。常にわずかな衝撃や動きにさらされる物体はベークライトでできています。
熱と電気の伝導性が低いため、回路ボックスの絶縁プラスチックとして、世界大戦中にラジオ、電球、飛行機、およびあらゆる種類の重要なデバイスの電気システムのコンポーネントとして使用されました。
そのしっかりした一貫性は、彫刻が施されたボックスやジュエリーのデザインに十分魅力的でした。装飾に関しては、ベークライトを木材に混ぜると、2番目にプラスチックのテクスチャが与えられ、床（上の画像）と家庭用スペースを覆うように板または複合ボードが作成されます。
参考文献
- フェデリコ2世大学、ナポリ、イタリア。（sf）。フェノールホルムアルデヒド樹脂。からの回復：whatischemistry.unina.it
- Isa Mary。（2018年4月5日）。ブロディダンプの考古学とプラスチックベークライトの時代。ケール。回復元：campusarch.msu.edu
- 科学大学化学教育課グループ。（2004）。ベークライトの準備。パデュー大学。回収元：chemed.chem.purdue.edu
- ベークライトグループ62（sf）。構造。回収元：bakelitegroup62.wordpress.com
- ウィキペディア。（2019）。ベークライト。から回復：en.wikipedia.org
- ボイド・アンディ。（2016年9月8日）。レオベークランドとベークライト。から回復：uh.edu
- NYUタンドン。（2017年12月5日）。ライト、カメラ、ベークライト！学生課が楽しくて有益な映画ナイトを主催します。から回復：engineering.nyu.edu