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Phenolharze: Informationen zu Produkten und Geschichte

Phenolharze entstehen aus der Kondensationsreaktion von Phenol mit Formaldehyd. Abhängig von den gewählten Bedingungen sowie dem jeweiligen Mischungsverhältnis entstehen dabei Novolake oder Resole. Die Novolake benötigen für eine weitere Reaktion hin zum Endzustand einen Härter wie zum Beispiel Hexamethylentetramin. Resole hingegen werden mit einem Formaldehydüberschuss hergestellt und können auch durch Wärmezufuhr oder durch saure oder alkalische Katalyse bis zum Endzustand reagieren. Die entstehenden räumlich vernetzten Produkte sind oft spröde und werden in modifizierter Form verarbeitet. Auf Basis von Phenolharzen lassen sich duroplastische Kunststoffe herstellen, die sogenannten Phenoplaste.

Phenolharze: Eigenschaften und Besonderheiten

Phenolharze sind durch meist geringfügig vorhandene freie Phenolkörper physiologisch nicht unbedenklich. Diese nicht umgesetzten phenolischen Bestandteile verursachen ein Nachdunkeln der Produkte. Um diesen optischen Effekt auszugleichen, wird das Phenolharz oft vor der Weiterverarbeitung dunkelbraun oder schwarz eingefärbt. Weiterhin ist zu nennen, dass Phenolharze im ausgehärteten Zustand gegen eine Vielzahl von Chemikalien beständig sind. Ungefüllt sind sie schlechte Wärme- und Elektrizitätsleiter.

Anwendung der Phenolharze aus unserem Sortiment

Phenolharze werden ausschließlich in modifizierter Form als Klebstoffe verwendet. Die aus Phenolharzen gewonnenen Formmassen, die mittels Pressen, Spritzpressen oder Spritzgießen verarbeitet werden, werden von uns nicht hergestellt oder modifiziert. Beim Umgang mit den Phenolharzen ist generell zu beachten, dass die Lagerstabilität dieser Systeme sehr unterschiedlich ist. Aufgrund dessen sind sie für Arbeiten mit hohen Sicherheitsansprüchen nur bedingt geeignet und es ist ein gesundes Maß an Vorsicht bei der Lagerung und Handhabung geboten. Eine Variante der Modifizierung der Grundharze besteht im Einsatz von bestimmten Imidsystemen. Sprechen Sie uns gerne an, um mehr zu den Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten zu erfahren.

Infos zur generellen Verarbeitung und Anwendung der Kunstharze

Wie bereits erwähnt, ist auf genereller Ebene zwischen Novolaken und Resolen zu differenzieren. Die Novolake, die durch die saure Kondensation entstehen, werden in erster Linie für Lack- und Imprägnierzwecke sowie für die Produktion von Fußbodenbelägen verwendet. Ferner fungieren sie in Kombination mit geeigneten Füllstoffen und z. B. Hexamethylentetramin als Härtemittel für Pressmassen. Die mittels alkalischer Kondensation gewonnenen Resole dienen, wenngleich nur in geringem Maße, als Gieß- sowie Edelkunstharze. Harzen auf Phenol-Formaldehydbasis ist gemeinsam, dass bei ihrer Anwendung als Klebstoff in den meisten Fällen eine Temperatur von 80 bis 250 °C und ein Druck von 0,5 bis 2 N/mm² erforderlich ist. Zudem ist die Fertigung von Schichtpressstoffen mit sehr ausgeprägter Widerstandsfähigkeit möglich, wozu Holzplatten, Papier- oder Gewebebahnen Phenolharze als leistungsfähige Bindemittel zugesetzt werden.

Phenolharze für technische Einsatzbereiche

Heutzutage sind die Phenolharze aus dem täglichen Gebrauch, sprich als Bestandteile von Gerätegehäusen aus dem Bereich der Unterhaltungselektronik oder Ähnlichem, fast flächendeckend verschwunden. In anderen Anwendungsbereichen, die gemeinhin außerhalb des Blickfelds des Anwenders liegen, sind sie jedoch nach wie vor deutlich präsent. So bedienen sich etwa die Elektro- oder auch die Fahrzeugindustrie ihrer Stärken bei der Herstellung von Leiterplatten oder Komponenten, die besonders hitzeresistent und robust gegenüber mechanischen Belastungen sein müssen. Zu diesen Produkten gehören unter anderem Bremsbeläge von Automobilen etc. oder auch Schaumstoffe und Hartfaserplatten, wobei die Phenolharze bei Letzteren als Bindemittel zum Einsatz kommen. Aber auch im technischen Bereich werden Phenolharze zunehmend von anderen Hochleistungskunststoffen verdrängt.

Exkurs in die Geschichte der Kunstharze – Leo Hendrik Baekeland

Untrennbar verbunden mit dem Erfolg der Phenolharze ist der belgisch-amerikanische Erfinder Leo Hendrik Baekeland (1863–1944), der zu Beginn des vergangenen Jahrhunderts damit begann, mit Phenolen und Aldehyden bzw. Formaldehyden zu experimentieren. Ab dem Jahr 1905 stellte er aus diesen chemischen Verbindungen Phenolharze her; die doppelte Patentanmeldung hinsichtlich der industriellen Herstellung erfolgte lediglich zwei Jahre später in den USA. Das Bahnbrechende: Bestanden Kunststoffe zuvor zwangsläufig aus veredelten natürlichen Polymeren, so besaß nunmehr der Mensch die Kontrolle beim Polymerisationsprozess. Der erste komplett künstlich hergestellte – vollsynthetische – Kunststoff war Realität geworden.

Erster vollsynthetischer Kunststoff: Gründe für den Erfolg von Phenolharzen

Leo Hendrik Baekeland erkannte zum einen die Wichtigkeit organischer Füllstoffe und zum anderen die exzellenten elektrischen wie auch mechanischen Eigenschaften. So waren eine hohe Steifigkeit, Härte und somit Schlagfestigkeit ebenso gegeben wie eine geringe Kriechneigung, gute Wärmeformbeständigkeit und geringe thermische Längenausdehnung. Als weitere Gründe für den weltumspannenden Erfolg der innovativen vollsynthetischen Kunststoffe sind deren hohe Glutbeständigkeit und schwere Entflammbarkeit zu nennen. Die einfache Pressbarkeit und gute Isolationsfähigkeit gegenüber elektrischem Strom taten ihr Übriges, die damals stark wachsende Elektroindustrie für den neuen Werkstoff zu begeistern.

Industrielle Fertigung in hohen Stückzahlen, vielfältige Kunstharze

So avancierten die Phenolharze zum beliebten Material bei der Herstellung von Gehäusen; das Pressmaterial ließ die Fertigung in vergleichsweise immens hohen Stückzahlen möglich werden. Unterstützt wurde die Entwicklung durch die Verfügbarkeit von Phenol und Formaldehyd als Ausgangsmaterialien in großen Mengen. In der Hochzeit der Phenolharze zwischen den beiden Weltkriegen gründeten sich innerhalb von kurzer Zeit unzählige Presswerke, die die verschiedensten Produkte aus Phenolharzen produzierten – die Bandbreite reichte von Küchen- und sonstigen Haushaltsgegenständen über Modeschmuck und anderem Zierrat bis hin zu den ikonischen Telefonen in charakteristischem Braun oder Schwarz. Den Eigenschaften des Materials entsprechend lag jedoch ein noch größerer Schwerpunkt in der Fertigung von Produkten aus dem Spektrum der Elektrizität, etwa in Form von Steckern und Steckdosen, Lichtschaltern oder auch Isolatoren.

Auch wenn diese Zeiten lange zurückliegen, so zeigt die Entwicklung uns doch nachhaltig auf, was dank Erfindergeist, Leidenschaft und hoher Fachkompetenz schon damals möglich war. Mit großer Expertise, modernen Verfahren und einem leistungsfähigen Netzwerk, zu dem auch Universitäten und Institute gehören, arbeiten wir auch heute als Klebstoffe-Hersteller in diesem Geiste und finden für Sie Lösungen auf höchstem Qualitätsniveau. Kontaktieren Sie uns – wir beraten Sie gern zum Themenbereich der Phenolharze oder auf anderen Gebieten!

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