La Baquelita

La Baquelita, el material que destruía los equipos de laboratorio, pero abrió la puerta a la era de los Plásticos…

La Baquelita (o Bakelita) fue la primera sustancia plástica totalmente sintética, creada en 1907 gracias al fruto de la constancia y curiosidad de un gran científico; al igual que el Celuloide, la Baquelita busca sustituir un producto natural, que en este caso era utilizado para la naciente industria eléctrica; pero el desarrollo de la Baquelita inspiró todo un mundo de nuevos materiales que ya no solamente imitaban la naturaleza sino que en muchos casos la superaban…

Leo Hendrik Baekeland nació en Bélgica en Ghent el 14 de Noviembre de 1863, hijo de un zapatero, y madre dedicada a los servicios domésticos; el padre orientó a Leo para que desarrollara el oficio de zapatero, pero su madre se opuso y logró que asistiera a una escuela secundaria pública, donde inicio su larga dedicación por la Química. Beakeland mientras trabajaba como asistente farmacéutico, tomaba clases nocturnas de química, mecánica y fotografía.

En 1880, ingresó a la Universidad de Ghen, la misma Universidad donde 15 años antes, August Kekule, había descrito el anillo de Benceno, piedra angular de la Química Orgánica Aromática.

Leo Beakland

Sus estudios de química, sentaron las bases de sus logros futuros, tanto en compuestos fenólicos y la fotografía.

veloxEstados Unidos de América llamó la atención del joven que, en 1889, emigró a Nueva York y comenzó a trabajar como químico en una empresa de material fotográfico, bajo la tutoría del prof. Charles F. Chandler de la Universidad de Columbia. Aquí logró su primer gran invento: Velox, un nuevo tipo de papel fotográfico que permitía tomar imágenes usando luz artificial. En 1899 la patente de Velox y la fábrica fueron compradas por George Eastman por un monto que estiman entre 750 mil y 1 millón de dólares!!

Cualquier persona con semejante capital a inicios del siglo XX, se hubiera sentido realizado y comenzaría a disfrutar de la buena vida, pero Leo Baekeland a sus 36 años y entusiasta espíritu científico, prefirió comenzar una nueva etapa de investigación, y de esa forma creó su propio laboratorio.

El auge de la nueva industria eléctrica, requería de mucho material aislante para los cables, el material utilizado para tal fin era el Shellac; este material se obtenía de una resina segregada por el insecto Lac en los bosques de la India y Tailandia en Asia Oriental. Con la esperanza de sacar provecho de la escasez de esta goma-laca de origen natural, Baekeland, así como varios otros investigadores, estaban experimentando con resinas solubles. Una de las cosas que llamó su atención fue el producto resinoso formado cuando dos productos químicos reaccionan juntos como el fenol y el formaldehído.

Adolf Von Baeyer (Premio Nobel de Química de 1905) había iniciado los primeros experimentos en 1872 con la reacción Fenol-Formaldehído, la cual describió como una feroz reacción que resulta en una sustancia similar al alquitrán que parecía no ser accesibles para el análisis químico y que él llama despectivamente “grasa”. En 1891 Werner Kleeberg (alumno de Baeyer), también experimentó con la misma reacción utilizando acido clorhídrico como catalizador. El resultado fue una sustancia similar a la sustancia pegajosa de Baeyer  pero era insoluble, infusible y químicamente inerte. En 1899 Arthur Smith recibe la patente británica 16.275 por “Resina fenol-formaldehido para uso como sustituto de la ebonita en aislamientos eléctricos”, pero el producto requería de varios días para su solidificación y a lo largo de ese tiempo se deformaba.

bakelizer

A partir de 1902 y a pesar de todos los fracasos que tuvieron sus antecesores, Baekeland insistió en controlar la reacción. Su primer resultado para sustituir el Shellac fue un producto soluble de fenol-formaldehído que llamó Novolak, pero no tuvo éxito comercial. Gracias a su perseverancia y confianza en el producto, siguió investigando para obtener un producto sólido y comenzó a añadir soda cáustica (NaOH) a la reacción, así como otras bases para brindarle al producto resistencia al calor y a los solventes. Para controlar la liberación feroz del gas se le ocurrió la idea de desarrollar el “Bakelizer” un recipiente de presión a vapor que permitía ajustar la presión y temperatura para la liberación controlada del gas a presión, dando así origen a los reactores de polimerización que hoy conocemos.

Tras varios años de investigación para poder controlar el proceso, en 1907 el producto final del “Bakelizer” fue:

 Polyoxybenzylmethylenglycolanhydride;    

ahora entendemos y disculpamos el egocentrismo de Leo Baekeland  al “bautizar” a esta nueva resina sintética como: “baquelita o bakelita” y la produjo en tres formas que denomino baquelita A, B y C en función de sus características químicas y físicas.

A pesar que el objetivo inicial era obtener un material que fuera imitación de la naturaleza, la Baquelita tenía una poderosa identidad propia, era un material oscuro que a diferencia del celuloide podía ser moldeado y mecanizado en casi cualquier cosa, es resistente a los solventes y tiene buenas propiedades como aislante eléctrico.  Baekeland había transformado algo maloliente y desagradable en una sustancia maravillosa!

La baquelita se clasifica como el primer plástico termoestable, ya que una vez que ha sido calentado, moldeado y solidificado no puede volver a ablandarse; a diferencia de los polímeros termoplásticos que pueden ser fundidos y moldeados repetidas veces.

Baekeland reivindicaba sin exagerar que su producto era el material de mil usos.

Estos productos no podrían haber llegado en mejor momento debido a los enormes mercados potenciales como el del automóvil, la radio, la fotografía y la telefonía estaban comenzando a cambiar el mundo.

productos baquelita

Para comercializar la baquelita, creó en 1910 la Compañía General Bakelite en los EE.UU, de la que fue presidente hasta 1939 y dio licencias a concesionarios de otras partes del mundo.

En 1939, dicha compañía fue adquirida por Union Carbon and Carbide; como presidente de la subsidiaria británica se nombró al  ingeniero eléctrico británico James Swinburne, que casualmente en 1907 había presentado en la oficina de patentes  británica un producto de resina de fenol, la cual fue rechazada porque el día antes Baekeland patentó su producto!!.

Gracias al éxito de la baquelita Baekeland se convirtió en multimillonario y fue portada de la revista Times el 22 de diciembre de 1924. Recibió la medalla Franklin en 1940. Es autor del libro Some aspects of industrial chemistry.

time beakland

Como hemos visto, el desarrollo del primer polímero no natural obtenido en un laboratorio de química, revolucionó el mundo al dar origen un nuevo material que no se encuentra en la naturaleza y puede ser fabricado, moldeado y mecanizado a nuestro antojo, y a lo anterior debemos añadir que el mayor aporte de baquelita fue el de inspirar al desarrollo de los plásticos modernos que hoy conocemos.

El material de los mil usos no podía estar ausente en el mundo del empaque. Por la década de 1930 eran muchas las tapas de rosca hechas con baquelita; todavía hoy en día se fabrican algunas tapas con baquelita, especialmente con diseños muy elaborados utilizados en la industria de cosmética y química. Las tapas de rosca de baquelita tenían el defecto de no ser flexibles al aplicar el torque de cierre, ya que tendían a agrietarse y partirse; por esa razón hoy en día la mayoría de las tapas son de Polipropileno.

tapas baquelita

La puerta que a principios del siglo XX abrió Baekeland para la obtención de nuevos materiales hechos en laboratorios, ha modificado la forma que diseñamos nuestros productos; ya no buscamos un material que se adapte a nuestras necesidades, ahora gracias a los polímeros podemos diseñar un material cuyas propiedades se adapten a nuestras necesidades.

Videos:

L. Baekeland y la Baquelita (1907):

Cumbres de las ciencias naturales y la técnica: 

The Bakelite Breakthrough: How plastics came of age:

 

Bibliografía y Webgrafía

Bakelite museum: http://www.bakelitemuseum.de/

American Chemical Society: 

http://www.acs.org/content/acs/en/education/whatischemistry/landmarks/bakelite.html

http://www.acs.org/content/dam/acsorg/education/whatischemistry/landmarks/bakelite/the-bakelizer-commemorative-booklet.pdf

British plastic federation-Plastipedia:  http://www.bpf.co.uk/Plastipedia/Plastics_History/Default.aspx

Escuela de Ingenierías Industriales de la Universidad de Vallalodid:  http://www.eis.uva.es/~macromol/curso09-10/Isabel/web/uno.html

Tecnologías de los Plásticos: http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com/2011/06/baquelita.html

Plastics Historical Society: http://www.plastiquarian.com/index.php?id=62

Chemical Heritage Foundation: http://www.chemheritage.org

Wikipedia: http://www.wikipedia.org/

1 comentario

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Una respuesta a “La Baquelita

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