Resina fenólica

Resina fenólica – Definição

O termo “fenólico” é usado para se referir a algumas substâncias diferentes feitas com fenol, um composto orgânico. Pode descrever um tipo de resina usada para criar vários itens de consumo e é o nome dado a uma classe de compostos químicos à base de plantas. Também pode se referir ao ácido carbólico, um material orgânico que tem sido usado em vários produtos médicos e de limpeza.

A resina fenólica é feita pela combinação de fenol e um aldeído. Quando esses compostos orgânicos são misturados e aplicados pressão e calor, ocorre a polimerização, que é uma reação química que pode ser usada para moldar sólidos. Por ser versátil e durável, essa resina é usada para fabricar uma ampla variedade de produtos de consumo e industriais.

Uma variedade de produtos, de bolas de bilhar a utensílios de cozinha e peças automotivas a adesivos de construção, são feitos com resinas fenólicas. O material é frequentemente usado para criar acessórios de consumo, como plugues em dispositivos eletrônicos, alças para potes e panelas e tampas de rosca na maioria das garrafas. Sua acessibilidade e a facilidade com que é moldado podem torná-lo uma escolha ideal para muitas aplicações.

Resina fenólica – O que é

A resina fenólica é um plástico curado por calor formado a partir de uma reação de um álcool à base de carbono e um produto químico chamado aldeído. O formaldeído é uma matéria-prima comum para esse tipo de resina, mas outros produtos químicos relacionados podem ser usados. A resina é dura, resistente ao calor e pode ser misturada com uma ampla gama de materiais para uso industrial e residencial.

Um fenol é um hidrocarboneto aromático, o que significa que contém um grupo de seis carbonos ligados em um arranjo circular.

Esta forma molecular permite que a molécula se ligue a outras moléculas em locais selecionados ao redor do anel. Um aldeído fornece uma molécula de ligação que cria um padrão regular ou grade de grupos fenólicos.

A reação ocorre com o calor e cria um polímero muito forte e estável chamado plástico termofixo. Hidroxibenzeno, ou C₆H₆O, é frequentemente chamado de fenol e é uma matéria-prima comum.

Outros fenóis químicos podem ser usados, incluindo material separado da casca da castanha de caju.

Há uma variedade de usos para a resina fenólica em aplicações comerciais e domésticas. Ele pode ser curado em torno de uma lona ou núcleo de fibra para criar peças rígidas usadas para impulsores de bombas, engrenagens ou outras aplicações resistentes ao calor. Se o papel estiver saturado com essa resina, pode-se criar um laminado popular para cozinhas e banheiros.

No início do século 20, a resina foi misturada com fibras de madeira para criar o Bakelite®, um material popular para maçanetas de fornos, utensílios de cozinha e peças decorativas para portas e armários.

A placa de resina fenólica é amplamente utilizada para placas de circuito eletrônico no século XXI. A resina curada é frequentemente misturada com pequenas quantidades de fibras naturais ou sintéticas para evitar a quebra, porque a resina pode ficar quebradiça quando curada.

As placas não conduzem eletricidade e resistem ao calor gerado por equipamentos eletrônicos.

Compressores e bombas podem utilizar peças fenólicas devido à sua resistência química e térmica. A resina não curada é um líquido, portanto, formas de peças personalizadas podem ser moldadas para atender a requisitos específicos. As peças são leves e podem substituir o metal em aplicações aeronáuticas ou marítimas, onde é necessário reduzir o peso.

A resistência ao fogo é um dos principais benefícios da resina fenólica, porque o material carboniza em vez de queimar. Char é uma reação em que as moléculas são alteradas para uma estrutura de carbono, em vez de queimar como cinzas. As resinas que são expostas ao calor extremo emitem muito poucos vapores tóxicos, tornando-as úteis em peças de aeronaves e automóveis. Em espaçonaves, escudos térmicos e bicos de foguetes podem ser feitos de resinas fenólicas, fornecendo um material que se desgasta e resiste à queima.

A forma circular do carbono dos fenóis torna as resinas úteis como adesivos. Eles formam boas ligações químicas com uma ampla variedade de materiais e criam uma ligação adesiva muito estável quando curados.

Esses adesivos são amplamente utilizados para placas de construção laminadas ou em camadas, placas de parede decorativas e superfícies internas em equipamentos de transporte.

Resina fenólica – Propriedades

Resina fenólica

As qualidades notáveis da resina fenólica incluem sua capacidade de resistir ao calor, dureza, estabilidade dimensional, resistência elétrica e resistência química. Apesar dessa durabilidade, as resinas fenólicas podem ser surpreendentemente quebradiças e, portanto, muitas vezes são combinadas com cargas e outros reforços para reforçar a resina.

Os produtores de resina fenólica classificaram a resina em duas categorias: novolac e resol. As resinas fenólicas Novolac são catalisadas em ácido e requerem um agente de cura, enquanto as resinas resol são o oposto, pois são catalisadas em álcali e não precisam de um agente de cura.

Como algumas resinas fenólicas são capazes de suportar temperaturas de até 287,78 °C e são resistentes ao vapor, os compostos fenólicos de moldagem são frequentemente adicionados a uma variedade de fórmulas para aproveitar essa resistência ao fogo para o produto final.

Um exemplo disso inclui fibra de vidro e compostos de molde especiais que serão submetidos a intenso estresse mecânico e térmico, como impulsores de bombas.

Resina fenólica – Aplicações

Resina fenólica – Aplicações

A resina fenólica foi usada pela primeira vez em combinação com papel e tecidos como isolamento para equipamentos elétricos, e ainda hoje é usada para aplicações elétricas como placas de circuito.

A resina fenólica então se espalhou para facas – especificamente, cabos de facas – porque usina facilmente, poli bem e a aderência é intrínseca quando molhada.

Esses cabos de faca costumavam ser facilmente reconhecíveis, pois vinham apenas em verde e preto, mas hoje em dia os fabricantes de facas descobriram como criar esses cabos com uma gama muito mais ampla de cores.

A resina fenólica também é útil como aglutinante em materiais de fricção, novamente graças à sua alta tolerância ao calor. Esses materiais de fricção são uma grande parte dos discos de embreagem e pastilhas de freio – dois componentes vitais dos carros que permitem que eles mudem de marcha e evitem que os freios cedam se você precisar fazer uma parada rápida e repentina.

Para produtos vulcanizados como pneus, resinas fenólicas são usadas como intensificadores para melhorar a tração do pneu nas estradas. Além disso, a resina é combinada com areia para criar moldes de fundição de metal e serve como agente de ligação em materiais como tijolos refratários. Uma última aplicação que deve ser mencionada é a popularidade das resinas fenólicas na indústria madeireira. As resinas fenólicas são amplamente utilizadas na fabricação de painéis de fios orientados – uma placa de madeira semelhante ao painel de partículas, pois é feita adicionando adesivos e comprimindo camadas de fios de madeira em orientações específicas, daí o nome.

As resinas fenólicas são, infelizmente, bastante quebradiças. Por esse motivo, a maioria das aplicações de resina fenólica deve incluir cargas para reforçar a integridade da resina. Para fazer isso, a resina e o material de enchimento são mais comumente moldados por compressão, mas também podem ser moldados por injeção ou resina moldada por transferência.

Diferentes cargas melhoram diferentes aspectos da resina fenólica. Por exemplo, o algodão melhora a resistência ao impacto, enquanto as cargas de vidro e minerais melhoram ainda mais a resistência ao calor e a rigidez da resina.

O tempo de processamento para esses polímeros termofixos geralmente leva mais tempo do que os termoplásticos devido à reação química exotérmica que ocorre, em vez do endurecimento do polímero simplesmente por meio do resfriamento. Se houver peças moldadas, elas serão submetidas a um tratamento de aquecimento separado que adiciona mais tempo ao período de processamento. Os produtos fabricados dessa maneira incluem panelas, cabos de fogão, cinzeiros em carros, tampas de escovas de motores, tampas de garrafas e muito mais.

Resina fenólica – Usos na indústria

Resina fenólica

As resinas fenólicas têm sido amplamente utilizadas em vários setores, desde o uso em impressoras 3D até ventilação de minas, tubulações offshore, eletrônica, balística, aeroespacial e sistemas ferroviários e de transporte coletivo. Eles são usados até mesmo na construção de diversos tipos de produtos como pastilhas de freio, bolas de bilhar e revestimentos especiais para metais que aumentam a resistência mecânica.

A resina fenólica também pode ser misturada com borracha de neoprene para fazer adesivos que oferecem estabilidade térmica e resistência.

Este adesivo geralmente pode suportar alta resistência ao calor de até quase 93,33 graus Celsius.

Conforme discutido acima, o equilíbrio entre fenol e formaldeído, e se o catalisador é um ácido ou base, pode determinar como o material é usado e os benefícios que ele oferece.

Por exemplo, usar água e uma base com excesso de formaldeído cria um polímero chamado resol. Um resole é frequentemente usado com calor e pressão para criar uma forte ligação entre as camadas de compensado.

Essa durabilidade pode ser especialmente benéfica em ambientes rotineiramente expostos à água ou outras condições adversas.

Quando o excesso de fenol e um catalisador ácido são combinados (chamado de novolak), o termoplástico resultante é moído em pó, misturado com uma carga e usado em moldes aquecidos e pressurizados.

Esse material é então usado em objetos resistentes ao calor, como maçanetas e maçanetas de eletrodomésticos e panelas ou conectores elétricos.

Particularmente em ambientes de fabricação e laboratório, a resina fenólica oferece uma excelente escolha para empresas que procuram bancadas duráveis.

As bancadas de resina fenólica são fabricadas por camadas de papel kraft natural que foi saturado com resina fenólica e processado sob alta temperatura. O resultado desse processo é uma bancada sólida e leve, durável e duradoura.

Fonte: www.aboutmechanics.com/www.infobloom.com/capitalresin.com/resources.workstationindustries.com/media.licdn.com