Fenolik Reçineler

Fenolik reçineler, fenol ile formaldehit arasında gerçekleşen reaksiyon sonucunda ortaya çıkan polikondensasyon ürünleridir.

Fenolik reçineler, ticari olarak 1908 gibi erken bir tarihte geliştirilmiştir ve şimdiye kadar geliştirilen ilk tam sentetik reçineler olmalarıyla öne çıkmaktadırlar.

Günümüzde geniş ve farklı endüstriyel kullanımlara sahip olmalarına ve yapılarının, teknolojilerinin ve uygulamalarının anlaşılmasında büyük ilerlemeler kaydedilmiş olmasına rağmen, fenolik reçinelerin kimyasal özelliklerinin birçok yönü halen tam olarak çözülememiştir.

Fenolün formaldehit ile reaksiyonundan türetilen polimerler, diğer polikondenzasyon ürünlerinden ciddi düzeyde farklılık gösterdiğinden, yapıları halen tam olarak anlaşılamamıştır.

Polifonksiyonel fenoller, hidroksil grubunda hem orto hem de para olarak isimlendirilen pozisyonlarında formaldehit ile reaksiyona girebilir.

Bu, yoğuşma ürünlerinin herhangi bir zincir uzunluğunda, çok sayıda konumsal izomerit olarak bulunduğu anlamına gelmektedir. Dolayısıyla, fenol ve formaldehit arasında gerçekleşen reaksiyonun organik kimyasını çözmek oldukça zordur.

Fenolik Reçine Türleri

Fenolik reçineler, novolaklar ve rezoller olmak üzere iki farklı gruba ayrılır. Her ikisi de 300°
– 350°C’ye kadar yüksek sıcaklık stabilitesine, yüksek su ve kimyasal stabilitesine sahiptir. Fenolik reçineler genellikle sarıdan koyu kırmızıya kadar koyu renklidir ve oldukça iyi bir fiyat/performans profiline sahiptir.

Rezol ve novolak fenolik reçineler arasındaki temel farklar şunlardır:

1. Rezol fenolik reçineler alkali katalizörler kullanılarak üretilirken, novolak reçineler
asidik katalizörler kullanılarak üretilir.

2. Rezol fenolik reçineler metilol taşıyan reçinelerdir, novolaklar ise metilol içermeyen reçinelerdir.

3. Rezol fenolik reçineler B-staging yoluyla üretilirken, novolak reçineler ön polimerizasyon
ile yapılır.

4. Rezoller tipik olarak 1 yıldan kısa (60 günden az) raf ömrüne sahipken, novolakların raf
ömrü sınırsızdır.

5. Rezoller kürleştiklerinde suyu ayırırlar, novolaklar ise kürleştiklerinde amonyak salınımı
yaparlar.

6. Novolac reçineleri, resollere göre boyutsal olarak iki kat daha fazla kimyasal stabiliteye
sahiptir.

7. Resoller genellikle döküm ve yapıştırma reçineleridir, kalıplama bileşikleri ise novolaklardan yapılır. Ancak, bazı kalıplama bileşikleri de resollerden yapılabilir.

8. Resoller genellikle sıvı iken, novolaklar katıdır.

Kullanım Alanları

Fenolik reçineler, üstün su direncine ihtiyaç duyan dış sınıf kontrplak ve suntalarda bağlayıcı
olarak da sıklıkla kullanılmaktadır.

Kontrplak imalatında, fenolik reçine yapıştırıcıları genellikle ahşap kaplamalara rulo ya da ekstrüzyon kaplama ile uygulanmaktadır.

Kaplanmış kaplama daha sonra çapraz grenlenir, istiflenir ve 120 ila 130°C’de ve 11 ila 16 kg/cm2’lik alanda 5-10 dakika boyunca yüksek gün ışığı alan bir preste sertleştirilir. Yonga levha imalatında, fenolik reçine yapıştırıcılar talaşların üzerine püskürtülür ve sürekli karıştırıcılarla yayılır.

Fenolik reçineler, bilardo topları ve laboratuvar tezgahları da dahil olmak üzere birçok endüstriyel, kalıplanmış ürünlerin üretiminde, yapıştırıcı ve kaplama olarak yaygın biçimde kullanılmaktadır.

Örneğin fenolik laminatlar; kağıt, cam elyafı ve karbon gibi temel malzemelerin
bir veya daha fazla katmanının fenolik reçine ile emprenye edilmesi ve reçine ile doymuş ana malzemenin ısı ve basınç altında lamine edilmesiyle oluşturulmaktadır.

Reçine bu işlem sırasında tamamen polimerleşir. Temel malzeme seçimi, ürünün amaçlanan aplikasyonuna bağlı olarak yapılmaktadır.

Hazırlayan: Murat Soygür

Kaynaklar
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/novalac-phenolic-resin
https://thechemco.com/chemical/phenolic-resin/
https://polymerinnovationblog.com/wp-content/uploads/2015/02/handbook-of-adhesivetechnology.pdf35