Phenolformaldehydharze

Phenol-Formaldehydharze sind thermoset-Harze, die durch die Kondensationspolymerisation von Phenol mit Formaldehyd entstehen. Sie gehören zu den frühesten synthetischen Polymeren und wurden durch Arbeiten von Leo Baekeland populär, der Bakelit entwickelte. PF-Harze zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit sowie geringe Wasseraufnahme aus und finden breite industrielle Anwendung.

Es gibt zwei Hauptklassen von PF-Harzen: Novolake und Resolharze. Novolake entstehen unter sauren Bedingungen aus Phenol und Formaldehyd in einem stochastisch verhältnismäßig mageren Formaldehydanteil und benötigen einen zusätzlichen Vernetzungshärtstoff, wie Hexamethylenetetramin (HMTA), um eine durchgehende Vernetzung zu erreichen. Resolharze entstehen unter basischen Bedingungen aus einem Überschuss Formaldehyd und vernetzten sich selbst durch Wärme, wodurch sich methylen- und methyletherverknüpfte Strukturen bilden.

Typische Anwendungen umfassen Klebstoffe in Holzwerkstoffen (Span-, MDF- und Sperrholzplatten), dekorative Laminatfolien, elektrische Isolierstoffe, Spritzguss- und Formteile sowie Beschichtungen. Aufgrund ihrer Festigkeit und Beständigkeit werden PF-Harze auch in der Automobil- und Maschinenbaubranche eingesetzt.

Umwelt- und gesundheitliche Aspekte spielen eine zentrale Rolle: Formaldehydemissionen aus PF-Harzen stellen gesundheitliche Risiken dar, weshalb Emissionsnormen und Zulassungsverfahren in vielen Ländern streng sind. In einigen Anwendungen werden PF-Harze durch alternativen Klebstoffe ersetzt oder deren Emissionen reduziert. Die Entsorgung von PF-Harzen ist aufgrund ihrer thermischen Verfestigung herausfordernd, weshalb Recycling- und Rückgewinnungsmethoden eine begrenzte Praxis finden.