ฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์
หลายคนเริ่มต้นวันที่อุตสาหกรรมพลาสติกที่ทันสมัยถึงปี 1907 เมื่อ Leo Hendrik Baekeland นักเคมีชาวอเมริกันที่เกิดในเบลเยียมได้ยื่นขอจดสิทธิบัตรในเทอร์โมเซ็ตฟีนอล - ฟอร์มัลดีไฮด์ซึ่งในที่สุดก็รู้จักกันในชื่อ ยังเป็นที่รู้จักกันในนามฟีนอลิกเรซินฟีนอล - ฟอร์มัลดีไฮด์โพลีเมอร์เป็นโพลีเมอร์สังเคราะห์ที่สมบูรณ์แบบตัวแรกที่นำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ แม้ว่าผลิตภัณฑ์ที่ทำจากแม่พิมพ์ไม่ได้เป็นตัวแทนการใช้งานที่สำคัญที่สุดของพวกเขาอีกต่อไป แต่จากการใช้เป็นกาวพวกเขายังคงเป็นตัวแทนเกือบครึ่งหนึ่งของการผลิตพอลิเมอร์เซ็ตติ้ง
การทดลองด้วยเรซินฟีนอลิกนั้นจริงแล้วก็เป็นงานของ Baekeland ในปี 1872 นักเคมีชาวเยอรมันอดอล์ฟฟอนเบเยอร์ย่อตัวฟีนอลและฟอร์มัลดีไฮด์ที่หลากหลายและในช่วงหลายทศวรรษต่อมานักศึกษาของเบเยอร์เวอร์เนอร์ไคลด์เบิร์กและนักเคมีคนอื่น ๆ ทำการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ แต่ไม่สามารถทำปฏิกิริยาได้เนื่องจากไม่สามารถตกผลึก มันเป็น Baekeland ที่ในปี 1907 ประสบความสำเร็จในการควบคุมปฏิกิริยาการควบแน่นเพื่อผลิตเรซินสังเคราะห์ตัวแรก Baekeland สามารถหยุดการตอบสนองในขณะที่เรซินยังอยู่ในสถานะละลายละลายได้ (ขั้นตอน A) ซึ่งสามารถละลายในตัวทำละลายและผสมกับฟิลเลอร์และกำลังเสริมที่จะทำให้เป็นพลาสติกที่ใช้งานได้ เรซินในขั้นนี้เรียกว่า resole จากนั้นถูกนำไปยังระยะ B ซึ่งแม้จะเกือบจะไม่ละลายน้ำและไม่ละลายน้ำ แต่ก็ยังสามารถถูกทำให้อ่อนลงด้วยความร้อนจนถึงรูปร่างสุดท้ายในแม่พิมพ์ ขั้นตอนเทอร์โมเซ็ตได้รับการรักษาอย่างสมบูรณ์คือขั้นตอน C ในปี พ.ศ. 2454 บริษัท General Bakelite ของ Baekeland ได้เริ่มดำเนินการในเมือง Perth Amboy รัฐนิวเจอร์ซีย์สหรัฐอเมริกาและหลังจากนั้นไม่นานหลาย บริษัท ก็ใช้ผลิตภัณฑ์พลาสติกของ Bakelite ในตลาดพลาสติกที่ผูกขาดโดยเซลลูลอยด์ซึ่งเป็นวัสดุที่ไวไฟสูงซึ่งละลายได้ง่ายและถูกทำให้อ่อนลงด้วยความร้อน Bakelite พบว่าการยอมรับพร้อมเพราะมันสามารถละลายได้และละลายไม่ได้ ยิ่งไปกว่านั้นผลิตภัณฑ์เทอร์โมเซตติงจะทนต่อส่วนผสมเฉื่อยจำนวนมากดังนั้นจึงสามารถแก้ไขได้โดยการรวมตัวกันของฟิลเลอร์ต่างๆเช่นแป้งไม้ฝูงฝ้ายใยหินใยหินและผ้าสับ เนื่องจากคุณสมบัติในการเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมทำให้เรซิ่นนั้นถูกสร้างขึ้นมาเป็นซ็อกเก็ตลูกบิดและหมุนสำหรับวิทยุและใช้ในระบบไฟฟ้าของรถยนต์
มีการใช้สองวิธีในการสร้างพอลิเมอร์ฟีนอล - ฟอร์มัลดีไฮด์ ในหนึ่งฟอร์มัลดีไฮด์นั้นทำปฏิกิริยากับฟีนอลต่อการมีตัวเร่งปฏิกิริยาพื้นฐานในการแก้ปัญหาน้ำเพื่อให้ได้ผลรีโซลซึ่งเป็นพรีออลเมอร์น้ำหนักโมเลกุลต่ำกับกลุ่มCH 2 OH ที่ติดกับวงแหวนฟีนอล ในการให้ความร้อนเรโซลจะควบแน่นต่อไปโดยการสูญเสียน้ำและฟอร์มัลดีไฮด์เพื่อให้พอลิเมอร์เซ็ตเครือข่าย อีกวิธีหนึ่งคือการทำปฏิกิริยาฟอร์มัลดีไฮด์ด้วยฟีนอลส่วนเกินโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยากรดเพื่อผลิตพรีออลที่เรียกว่าโนโวแลค โนโวแลคมีลักษณะคล้ายกับพอลิเมอร์ยกเว้นว่ามีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่ามากและยังคงเป็นเทอร์โมพลาสติก การบ่มให้พอลิเมอร์ในเครือข่ายเกิดขึ้นได้โดยการเติมฟอร์มาลดีไฮด์หรือสารประกอบที่สลายตัวเป็นฟอร์มัลดีไฮด์ในการให้ความร้อน
โพลีเมอร์ฟีนอล - ฟอร์มาลดีไฮด์ทำกาวไม้ที่ดีเยี่ยมสำหรับไม้อัดและไม้อัดเพราะพวกเขาสร้างพันธะทางเคมีที่มีองค์ประกอบฟีนอลไลค์ลิกนินของไม้ ในความเป็นจริงแล้วกาวไม้เป็นตัวแทนของตลาดที่ใหญ่ที่สุดสำหรับโพลีเมอร์เหล่านี้ พอลิเมอร์มีสีเข้มเนื่องจากปฏิกิริยาข้างเคียงในระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชัน เนื่องจากสีของพวกเขาเปื้อนไม้บ่อยครั้งจึงไม่เหมาะสำหรับการตกแต่งภายใน พวกเขาเป็นกาวของทางเลือกสำหรับไม้อัดภายนอก แต่เนื่องจากความต้านทานความชื้นที่ดีของพวกเขา
เรซินฟีนอลิกเสริมด้วยเส้นใยหรือเกล็ดอย่างสม่ำเสมอนั้นถูกหล่อหลอมเป็นวัตถุทนความร้อนเช่นขั้วต่อไฟฟ้าและที่จับเครื่องใช้ไฟฟ้า
โพลีเมอร์ยูเรีย - ฟอร์มัลดีไฮด์
เรซิ่นที่ทำจากโพลีเมอยูเรีย - ฟอร์มัลดีไฮด์เริ่มใช้ในเชิงพาณิชย์ในกาวและสารยึดเกาะในปี 1920 พวกมันถูกประมวลผลในลักษณะเดียวกับ resoles (เช่นใช้ฟอร์มัลดีไฮด์มากเกินไป) เช่นเดียวกับฟีนอลิกส์โพลีเมอร์จึงถูกใช้เป็นกาวไม้ แต่เนื่องจากสีมีน้ำหนักเบาจึงเหมาะสำหรับไม้อัดตกแต่งภายในและแผ่นตกแต่ง อย่างไรก็ตามมีความทนทานน้อยกว่าและไม่มีความต้านทานต่อสภาพอากาศเพียงพอที่จะใช้ในการใช้งานภายนอก
โพลีเมอยูเรีย - ฟอร์มาลดีไฮด์ยังใช้ในการรักษาเส้นใยสิ่งทอเพื่อปรับปรุงความต้านทานริ้วรอยและการหดตัวและพวกเขาจะผสมกับสีอัลคิดเพื่อปรับปรุงความแข็งผิวของสารเคลือบผิว
โพลิเมอร์เมลามีน - ฟอร์มาลดีไฮด์
สารประกอบเหล่านี้คล้ายกับเรซินยูเรีย - ฟอร์มัลดีไฮด์ในกระบวนการผลิตและการใช้งาน นอกจากนี้ความแข็งและความทนทานต่อน้ำที่มากขึ้นทำให้เหมาะสำหรับการตกแต่งอาหารเย็นและสำหรับการประดิษฐ์เป็นผลิตภัณฑ์โต๊ะและผลิตภัณฑ์เคาน์เตอร์ที่พัฒนาโดย บริษัท Formica Corporation และจำหน่ายภายใต้ชื่อเครื่องหมายการค้า Formica
โพลีเมอร์ที่ใช้เมลามีนยังถูกใช้อย่างกว้างขวางในฐานะเป็นตัวเชื่อมโยงข้ามในระบบการเคลือบผิวอบ เช่นนี้พวกเขามีการใช้งานด้านอุตสาหกรรมมากมายเช่นใน Topcoats รถยนต์และเสร็จสิ้นสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและเฟอร์นิเจอร์โลหะ อย่างไรก็ตามการใช้งานในการเคลือบลดน้อยลงเนื่องจากข้อ จำกัด ในการปล่อยฟอร์มัลดีไฮด์ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของการเคลือบเหล่านี้
Cellulosics
เซลลูโลส (C 6 H 7 O 2 [OH] 3) เป็นพอลิเมอร์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งประกอบด้วยหน่วยน้ำตาลที่ทำซ้ำ ในสภาพตามธรรมชาติของมัน (รู้จักกันในนามเซลลูโลสพื้นเมือง) มันถูกเก็บเกี่ยวมานานแล้วเป็นเส้นใยเชิงพาณิชย์เช่นในฝ้ายลินินป่านนุ่นนุ่นป่านศรนารายณ์ปอกระเจาและรามี ไม้ซึ่งประกอบด้วยเซลลูโลสร่วมกับพอลิเมอร์เครือข่ายที่ซับซ้อนที่เรียกว่าลิกนินเป็นวัสดุก่อสร้างทั่วไป กระดาษยังผลิตจากเซลลูโลสพื้นเมือง แม้ว่าจะเป็นลิเมอร์เชิงเส้น แต่เซลลูโลสก็เป็นเทอร์โมเซตติง นั่นคือมันเป็นโครงสร้างถาวรที่ถูกผูกมัดซึ่งไม่สามารถคลายได้ด้วยความร้อนหรือตัวทำละลายโดยไม่ทำให้เกิดการสลายตัวทางเคมี พฤติกรรมเทอร์โมเซตติงเกิดขึ้นจากแหล่งดึงดูดความสนใจของขั้วคู่ที่มีอยู่ระหว่างโมเลกุลเซลลูโลสทำให้คุณสมบัติคล้ายกับของพอลิเมอร์เชื่อมโยงเครือข่าย
ในศตวรรษที่ 19 วิธีการได้รับการพัฒนาเพื่อแยกเซลลูโลสจากไม้จากลิกนินทางเคมีและจากนั้นจะสร้างเซลลูโลสกลับคืนสู่องค์ประกอบดั้งเดิมเพื่อใช้เป็นทั้งเส้นใย (เรยอน) และพลาสติก (กระดาษแก้ว) อนุพันธ์เอสเทอร์และอีเธอร์ของเซลลูโลสได้รับการพัฒนาและใช้เป็นเส้นใยและพลาสติก สารประกอบที่สำคัญที่สุดคือเซลลูโลสไนเตรต (ไนโตรเซลลูโลสกลายเป็นเซลลูลอยด์) และเซลลูโลสอะซิเตท (เดิมชื่ออะซิเตทเรยอน แต่ตอนนี้รู้จักกันในชื่ออะซิเตต) อนุพันธ์ของสารเคมีทั้งสองนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างเซลลูโลส
โดย X เป็นหมายเลข2ในกรณีของไนเตรตและ COCH 3ในกรณีของอะซิเตต
