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PolskiQué es la baquelita: Material Visión general
Las resinas termoendurecibles, que comparativamente se producen en menor cantidad que las resinas termoplásticas, suelen considerarse en cierto modo un "actor secundario". Sin embargo, ¿sabía que la primera resina sintética creada por el ser humano no era una resina termoplástica, sino una resina termoendurecible? El nombre de esta resina sintética, la más antigua conocida por la humanidad, es "baquelita". Pero, ¿qué es la baquelita? En él profundizaremos en los tipos, características, ventajas e inconvenientes, así como en las aplicaciones de la baquelita.
La baquelita es una resina termoendurecible con un conjunto equilibrado de propiedades, y actualmente se comercializa en forma de láminas laminadas en las que la resina se entrelaza con un material base. La baquelita, que ha contribuido continuamente a diversos campos, incluidos los materiales de vanguardia, puede considerarse una resina que apoya silenciosamente nuestras vidas entre bastidores.
¿Qué es la baquelita?
La baquelita, también conocida como "resina fenólica", es una resina termoendurecible desarrollada en 1872 por el químico alemán Adolf Bayer. En las aplicaciones industriales, se reconoce como un material curado al calor, en forma de lámina, que se aplica sobre papel o tela. Además, la baquelita se utiliza en adhesivos, revestimientos y materiales aislantes eléctricos. Sus materias primas son el fenol y el formaldehído. Calentándolas con un catalizador ácido o básico y añadiendo agentes de curado según sea necesario, se obtiene baquelita tridimensional con estructura de malla.
La baquelita, al ser una resina termoendurecible relativamente barata, presenta excelentes propiedades de resistencia al calor, solidez y aislamiento eléctrico. Con el tiempo, se ha empleado en diversos escenarios. Aunque la llegada de las resinas termoplásticas ha alterado su panorama, la baquelita sigue evolucionando de forma única para satisfacer las demandas de los nuevos mercados. Incluso hoy en día se están desarrollando aplicaciones que aprovechan las características inherentes de la baquelita, y se espera que su utilización se amplíe en el futuro.
Tipos de baquelita
En la actualidad, la baquelita se distribuye habitualmente no como resina independiente, sino como láminas laminadas formadas por el entrelazado de una resina con un material de base (papel o tela). Se fabrican aplicando resina a cada material base y curándola mediante un proceso térmico. Las hojas laminadas con papel como material de base se denominan "baquelita de papel", mientras que las que tienen tela como material de base se llaman "baquelita de tela". He aquí las características distintivas de cada producto:
Papel baquelita
La baquelita de papel se caracteriza por ser menos costosa (aproximadamente la mitad) y más ligera que la baquelita de tela. Cuando el aislamiento eléctrico es la principal preocupación, se recomienda el uso de baquelita de papel. Sin embargo, debido al uso de papel como material de base, debe tenerse en cuenta su elevada absorción de agua.
Tela Baquelita
Este tipo de baquelita destaca por sus propiedades mecánicas en comparación con la baquelita de papel, lo que la hace idónea para aplicaciones en las que la resistencia es crucial. Sin embargo, al igual que la baquelita de papel, tiene una característica de alta absorción de agua, lo que requiere su uso en entornos con baja humedad.
Ventajas de la baquelita
Aunque la baquelita tiene numerosas ventajas, algunas de las más representativas son:
Alta resistencia al calor
La baquelita es una resina termoendurecible, por lo que destaca por su resistencia al calor. Presenta una alta resistencia al calor con un rango de temperatura de 150 a 180°C, manteniendo la resistencia incluso a temperaturas elevadas.
Excelente aislamiento eléctrico
Las elevadas propiedades de aislamiento eléctrico de la baquelita la hacen valiosa para aplicaciones en materiales de aislamiento eléctrico como placas de circuitos impresos, disyuntores y revestimientos para cuadros de distribución.
Alta resistencia mecánica
La impresionante resistencia mecánica es una ventaja significativa de la baquelita. En particular, la baquelita de tela tiene mayor resistencia que la baquelita de papel y suele utilizarse en aplicaciones que requieren resistencia al impacto.
Procesable mediante moldeo por inyección
Cuando se moldea baquelita como resina independiente, puede procesarse mediante moldeo por inyección, de forma similar a las resinas termoplásticas. Tras calentar la baquelita hasta una temperatura justo por debajo de su punto de curado (aproximadamente 50 °C), se inyecta en un molde y se cura calentándola entre 150 y 180 °C.
Desventajas de la baquelita
Al trabajar con baquelita, es fundamental tener en cuenta los siguientes inconvenientes:
Alta absorción de agua
Las láminas de baquelita contienen materiales de base, como papel o tela, que las hacen muy absorbentes. Por lo tanto, la baquelita no es apta para su uso en entornos con agua o humedad elevada.
Baja resistencia a la intemperie y susceptibilidad a los disolventes alcalinos
La baquelita es vulnerable a la radiación ultravioleta, por lo que hay que tener precaución al utilizarla al aire libre. Además, puede disolverse en disolventes alcalinos, lo que supone un punto débil en determinados entornos químicos.
Principales aplicaciones de la baquelita
Desde que comenzó su producción industrial en 1907, la baquelita se ha utilizado ampliamente en productos cotidianos como vajillas, utensilios de cocina, botones, relojes y accesorios. Sin embargo, con la posterior invención de muchas resinas termoplásticas como el nailon y las resinas a base de flúor, algunas aplicaciones de la baquelita fueron sustituidas gradualmente por resinas termoplásticas. Aunque el moldeo directo de baquelita como producto se ha vuelto menos habitual, sus propiedades únicas siguen impulsando diversas aplicaciones.
Por ejemplo, aprovechando su excelente aislamiento eléctrico, la baquelita encuentra aplicaciones en placas de circuitos impresos, cuadros de distribución, disyuntores, etc. Las placas de circuitos impresos son esenciales no sólo en dispositivos informáticos como ordenadores y tabletas, sino también en diversos aparatos electrónicos actuales. Así, la baquelita se utiliza ampliamente en todos los campos que requieren electricidad. Además, sirve como adhesivo, material de moldeo de cáscaras y pintura. La baquelita se emplea como adhesivo en aplicaciones como moldes de arena para fundición y aglutinantes para materiales de impresión 3D . Aprovechando su solubilidad en álcali y su capacidad para absorber la luz en el rango de 200-300 nm, la baquelita también se utiliza como material fotorresistente. Además, la baquelita se utiliza como material de alto rendimiento en diversos campos, como piezas metálicas de repuesto, material de electrodos negativos para baterías de iones de litio y materia prima para carbón activado farmacéutico. En 2010, la baquelita se utilizó incluso como material aislante en la cápsula que trajo muestras del asteroide "Itokawa".
Conclusión
La baquelita, también conocida como resina fenólica, es la primera resina sintética del mundo desarrollada hace más de un siglo. Como resina termoendurecible, logra un equilibrio entre ser relativamente barata y presentar una excelente resistencia al calor, solidez y aislamiento eléctrico. Actualmente, la baquelita se presenta en forma de láminas, que incorporan un material de base (papel o tela) entretejido con resina.
Entre las ventajas de la baquelita destacan su alta resistencia al calor, su excelente aislamiento eléctrico, su gran resistencia mecánica y su facilidad de procesamiento mediante moldeo por inyección. Por otro lado, existen inconvenientes como las dificultades de reciclado, la elevada absorción de agua y la vulnerabilidad a la radiación UV.
En las aplicaciones actuales, la baquelita se utiliza ampliamente en placas de circuitos impresos, cuadros de distribución, adhesivos, pinturas, materiales fotorresistentes, electrodos negativos para baterías de iones de litio, etc. Se espera que el desarrollo de sus aplicaciones continúe en el futuro.
