T1.2 Bakelit og hærdeplast
En gammel sort telefon med drejeskive, en stikkontakt fra 1950’erne og brikkerne i et gammelt brætspil er ofte lavet af bakelit. Bakelit var den første plast, der blev bygget helt af små molekyler i et laboratorium, og den gjorde plast til en del af hverdagen.
Siden bygger på benzenringen fra afsnit 6.4, kogepunkt og kædelængde fra afsnit 6.1 og vulkaniseret gummi fra T1.1 Gummi og celluloid.
Den første helt syntetiske plast
I 1907 opvarmede den belgisk-amerikanske kemiker Leo Baekeland to små molekyler, phenol og formaldehyd, under tryk i en stor trykbeholder, som han kaldte Old Faithful. Stofferne reagerede med hinanden og blev til en hård, mørk masse, som han kaldte bakelit. Plast, der er bygget helt af små molekyler og ikke af naturlige polymerer, kaldes syntetisk.
Bakelit tålte varme, brændte ikke let og ledte ikke strøm, så den blev brugt til stikkontakter, radioer, telefoner og grydehåndtag. I 1924 kom Baekeland på forsiden af det amerikanske tidsskrift Time, og bakelit blev solgt som “materialet med de tusind anvendelser”. I Danmark slog bakelit først for alvor igennem i 1930’erne, hvor bakelittelefonen og bakelitradioen kom ind i almindelige hjem. Bakelit er dog skør og kan knække, og efter 1950 blev den afløst af nyere slags plast.
Sådan bliver bakelit dannet
Phenol er en benzenring, som du kender fra afsnit 6.4, med en OH-gruppe på, og formaldehyd er et lille molekyle med en dobbeltbinding mellem carbon og oxygen. Når de reagerer, bliver to ringe bundet sammen af carbonatomet fra formaldehyd, mens oxygenatomet fra formaldehyd og et hydrogenatom fra hver ring bliver til vand.
Skrevet med molekylformler ser det første trin sådan ud:
2 C6H6O + CH2O → C13H12O2 + H2O
Hver ring kan blive bundet til andre ringe tre steder, så ringene bliver ikke kun sat sammen i en lang kæde, men i alle retninger. Til sidst er hele genstanden ét stort netværk, og der er dannet et vandmolekyle, hver gang to ringe er blevet bundet sammen.
Termoplast og hærdeplast
Netværket gør bakelit meget anderledes end polyethen, hvor kæderne ligger hver for sig.
- I polyethen er kæderne ikke bundet til hinanden. De holder fast i hinanden ligesom alkanerne i afsnit 6.1, men når plasten bliver varm, slipper de og kan glide forbi hinanden. Plasten bliver derfor blød og kan formes, og den kan smeltes om igen og igen. Den slags plast kaldes termoplast.
- I bakelit er alt bundet sammen i et netværk, så intet kan glide, når plasten bliver varm, og plasten smelter derfor ikke. Bliver den varm nok, bliver bindingerne brudt, og plasten forkuller. Den slags plast kaldes hærdeplast, fordi den bliver hård én gang for alle, når den bliver lavet.
Vulkaniseret gummi ligger midt imellem. Kæderne er kun bundet sammen hist og her, så gummiet er blødt og elastisk, men det smelter ikke.
Langt det meste plast i dag er termoplast, og det er en fordel, når plasten skal genbruges, for termoplast kan smeltes om til nye ting. Hærdeplast bruges, hvor plasten skal tåle varme. Margrethe-skålen, som kom i produktion i 1954, er fx lavet af melamin, som er en hærdeplast af formaldehyd ligesom bakelit, og derfor kan den tåle at komme i opvaskemaskinen.