¿Cómo eran los primeros productos de plástico?
La sustancia pegajosa de color amarillo translúcido que segregan algunos troncos de árboles es resina. La sustancia pegajosa de color púrpura secretada por la chinche laca en la India también es resina, que es una resina de origen animal. Todas son resinas naturales.
La resina se disuelve en un disolvente para formar una pintura o revestimiento. La colofonia y la goma laca se utilizan como revestimientos desde la antigüedad. Coloca la resina en un rodillo y enróllala hasta formar una lámina delgada. Si es transparente, es celofán. La solución o masa fundida de resina se extruye a través de finos orificios, se seca y se enfría para formar fibras. Después de colocar la resina en el molde, se calienta y se prensa para obtener un producto de plástico. La resina natural se transfiere al suelo durante algunos años y se vuelve ámbar bajo ciertas condiciones. Se trata de un producto de plástico natural con el que funcionarios y empresarios de la antigua China han utilizado durante mucho tiempo adornos y boquillas para cigarrillos. El ámbar que se vende actualmente en varios mercados de todo el mundo se produce principalmente en la región europea del Mar Báltico. Pero en los últimos años, los joyeros han vuelto gradualmente su atención a México. Los antiguos mayas de México llamaban al ámbar la "Piedra del Sol". Es sólo que el ámbar mexicano está escondido en un túnel al lado del acantilado. Los excavadores deben agacharse en el túnel oscuro y trabajar duro con la tenue luz. Entre ellos había niños de tan solo seis o siete años.
Químicamente hablando, la resina es un compuesto polimérico. La nitrocelulosa es un compuesto polimérico. En 1844, se extruyó una solución de nitrocelulosa en forma de filamentos. En 1847, cierto estudiante de medicina, Maillard, disolvió nitrocelulosa en una solución mixta de etanol y éter, la llamó "tintura de Corot" y la utilizó para aplicarla en las heridas. Una vez que el disolvente se evapora, queda una fina película para proteger la herida. En 1851, el fotógrafo británico Archer lo utilizó para rodar películas. Otros lo utilizan para confeccionar prendas pequeñas y accesorios para el cabello. Así comenzaron los primeros días de la fabricación de plástico.
Pass, un marchante de arte en metal de Birmingham, Inglaterra, realizó muchos experimentos entre 1855 y 1862. Después de agregar alcanfor y una pequeña cantidad de aceite de ricino a la tintura de coro, el solvente se evapora para formar una sustancia dura, que se ablanda cuando se calienta. Después de agregar varios pigmentos, se le pueden dar formas de varios objetos. Originalmente se llamaba Xilongrit, que proviene de la palabra griega "madera", y más tarde se llamó "Parker" por su apellido. En 1866, se fundó la Compañía Paxsing para la producción. Debido a ingredientes incorrectos y otras razones, la empresa quebró dos años después. Speer, otro empresario británico que se dedicaba al comercio de lonas, se hizo cargo de la empresa y cambió su nombre a Sloan Ritter Company para continuar con la producción. Su producción alcanzó su punto máximo en la década de 1920.
Mientras tanto, J. Hai Ete, un impresor de Nueva Jersey, EE. UU., experimenta con marfil falso. En ese momento, debido a la escasez de marfil y materias primas para fabricar bolas de billar en Estados Unidos, dos comerciantes de bolas de billar ofrecieron una recompensa de 65.438 dólares estadounidenses + 0.000 dólares estadounidenses para recolectar materias primas alternativas para fabricar bolas de billar. Después de que Hiot se enteró, cooperó con su hermano Hiot para desarrollarlo. Al principio usaban pegamento para pegar aserrín y papel triturado, pero la calidad era mala. Una vez me corté accidentalmente el dedo y apliqué la tintura de Corot en la herida. La tintura de coro me pareció muy espesa y leí que los británicos la usaban para hacer paroxetina, así que la probé. Sólo agregaron alcanfor, no aceite de ricino, a una solución de nitrocelulosa en etanol y éter, y trataron de evitar que el producto se arrugara debido a la evaporación del solvente durante el proceso de moldeo. Finalmente, fabricaron una bola de billar artificial, que fue patentada con el nombre comercial "Celluloid" el 6 de abril de 1871. La Celluloid Company se fundó en 1872. No sólo utilizaron el celuloide para fabricar bolas de billar, sino que también lo utilizaron para fabricar películas fotográficas, peines, esposas impermeables, muñequeras, protectores de pecho, etc. , e incluso se vende en Asia, China y Japón. En 1898, el inglés Gibb inventó el tenis de mesa de celuloide.
Celluloid fue un éxito comercial, superando al de Paxson y Sloan Ritter. Los hermanos Hiot no recibieron el bono y se convirtieron en ricos empresarios. Sin embargo, debido a la inflamabilidad de la nitrocelulosa, su aplicación en la producción industrial es limitada.
La resina fenólica compensa esta carencia. La resina fenólica es el producto de la reacción de fenol y formaldehído y fue creada por el químico estadounidense nacido en Bélgica Backlund.
Backlund obtuvo su doctorado en ciencias naturales en la Universidad de Gante, donde fue profesor asistente de química, antes de trasladarse a Estados Unidos. Una vez inventó una especie de papel de impresión sensible a la luz, obtuvo un fondo de monopolio, se hizo rico financieramente y estableció un laboratorio en su casa para dedicarse a la investigación de fabricación.
Inicialmente intentó crear un sustituto de la goma laca india. La goma laca se usa ampliamente en recubrimientos, fabricación de papel, impresión y medicina. Estados Unidos importa grandes cantidades de la India cada año. Leyó un artículo de 1872 del químico alemán Bayer sobre la reacción entre el fenol y el formaldehído, que producía una sustancia negra y pegajosa que era difícil de eliminar del recipiente. Debido a que es insoluble en agua y otros solventes, debe desecharse junto con el recipiente.
Después de dos años de investigación experimental, Backlund diseñó y construyó un recipiente de reacción sólido y logró el éxito en condiciones de aumento de presión y temperatura y selección de catalizadores.
Backlund añade aserrín a la resina fenólica y la calienta bajo presión para fabricar diversos productos. En 1909 fundó una empresa que lleva el nombre de su apellido y llamó al producto Beckrit en honor a su apellido. Lo llamamos baquelita, lo cual es apropiado.
Debido a su buen aislamiento eléctrico, alta resistencia mecánica, resistencia al calor y al agua, se utiliza ampliamente en la producción de la industria eléctrica para fabricar enchufes y portalámparas. Especialmente después de la Primera Guerra Mundial, el rápido desarrollo de las radios, radios y otras industrias de aparatos eléctricos aumentó la demanda. Todavía se usa hoy.
Sin embargo, es un termoestable, no un termoplástico. No se puede decir que esto sea su defecto, solo su desempeño. Los plásticos termoestables se ablandarán cuando se calienten inicialmente y se pueden moldear en una forma determinada. Sin embargo, se endurecerán y solidificarán después de calentarlos durante un cierto período de tiempo o agregarles aditivos. No se ablandarán después de recalentarlos y no son solubles en solventes. La mayoría de sus moléculas son reticulares. Los termoplásticos se ablandan cuando se calientan y se pueden moldear en ciertas formas, se endurecen cuando se enfrían, se ablandan cuando se recalientan y se endurecen cuando se enfrían. Sus moléculas son en su mayoría lineales.
Al mismo tiempo, en 1897, Clichy, un impresor de Hannover, Alemania, y Spiller, un químico de Baviera, hicieron reaccionar caseína con formaldehído para producir una resina con la que fabricar un plástico con una dureza similar a la de un hueso. , vendido en el mercado con marcas como Galaritz y Elilud, y utilizado para fabricar pizarras blancas en las aulas de las escuelas. El químico letón Sutez también patentó el producto en 1909 y se produjo en Inglaterra en 1913. La caseína se puede extraer de la leche, la soja y el maní, por lo que estas sustancias también se han convertido en materias primas para la fabricación de plásticos. Este plástico todavía se utiliza en la producción de botones y algunas artesanías.
En 1918, el químico checoslovaco H. John obtuvo una patente para la reacción de urea y formaldehído para preparar resina. Esta resina de urea (urea) formaldehído es incolora, resistente a la luz, tiene alta dureza, resistencia, no es inflamable y puede transmitir luz. Después de varios años de investigación, el químico austriaco Pollack pensó que era un buen sustituto del vidrio. Hizo ventanas de vidrio y montó puertas y ventanas para una universidad. Pero pronto el cristal se hizo añicos. Resulta que la resina de urea-formaldehído absorbe fácilmente la humedad del aire cuando está húmedo, pero la libera fácilmente después del secado. De esta forma, el vidrio se ve sometido a tensiones internas y se rompe. Para superar este inconveniente se utilizó relleno de celuloide, pero perdió su transparencia. A pesar de esto, la resina todavía se utiliza para fabricar prendas de vestir. Hoy en día, esta resina se utiliza mucho para pegar e impregnar madera, así como para tratar tejidos y papel.
En la década de 1920, el furfural C4H3OCHO se utilizaba para sustituir al formaldehído en la fabricación de resinas. El furfural, también conocido como furfural, se deriva de productos agrícolas y secundarios como el salvado de arroz, la cáscara de algodón y las mazorcas de maíz, lo que reduce el precio del producto. La resina de melamina-formaldehído reapareció en los años 1930. La melamina C3H6N6 está hecha de carburo de calcio. Los plásticos fabricados con resina de melamina formaldehído son ignífugos, impermeables y resistentes al aceite y pueden usarse para fabricar materiales resistentes a los arcos.