Galvenā atšķirība starp epoksīdu un poliuretānu ir tā, ka epoksīds satur epoksīdu grupas, savukārt poliuretāni satur uretāna saites. No pielietojuma viedokļa galvenā atšķirība starp epoksīdu un poliuretānu ir tā, ka epoksīdsveķi var izturēt mērenu temperatūru, bet poliuretāni var izturēt augstu temperatūru.
Gan epoksīds, gan poliuretāns ir polimērmateriāli. Polimērs ir makromolekula, kas satur lielu skaitu mazu atkārtotu vienību (monomēru). Šie monomēri savienojas viens ar otru, veidojot polimēru. Termins epoksīds tiek lietots, lai apzīmētu epoksīda sveķus, kas sastāv no epoksīda funkcionālajām grupām, kas atkārtojas. Poliuretāns ir arī polimēru materiāls, kas satur uretāna saites.
Kas ir epoksīds?
Epoksīdsveķi jeb epoksīda sveķi ir polimēru materiālu klase, kas sastāv no epoksīda funkcionālajām grupām. Tā ir poliuretāna forma. Šie polimēri var būt vai nu zemas molekulmasas, vai augstas molekulmasas polimēri ar vismaz divām epoksīda grupām. Rūpnieciskā mēroga ražošanā galvenokārt naftas eļļa ir galvenais epoksīdsveķu ražošanas avots. Tomēr ir arī daži augu izcelsmes avoti.
Epoksīdsveķi var reaģēt viens ar otru, izmantojot katalītisko homopolimerizāciju, un veidot starp tiem šķērssavienojumus. Vai arī epoksīdsveķi var reaģēt ar dažiem citiem savienojumiem, piemēram,
- Amines
- Skābes
- Fenoli
- Alkoholi
- Tiols
Tie ir līdzreaģenti. Daži citi šo līdzreaģentu nosaukumi ir cietinātāji vai ārstniecības līdzekļi. Tāpēc šķērssavienojuma reakcijas, ko epoksīdsveķi iziet ar šiem ārstniecības līdzekļiem, attiecas uz “sacietēšanu”. Šķērssaistīšanas process veido termoreaktīvu polimēru, kam ir labvēlīgas ķīmiskās un mehāniskās īpašības.
Attēls 01: Epoksīdsveķi
Epoksīda sveķos esošā epoksīda grupu īpašā daudzuma aprēķināšanas metode ir šāda:
- Attiecība starp epoksīda grupu skaitu un polimērmateriāla masu nosaka konkrēto epoksīda grupu daudzumu epoksīdsveķos.
- Šī mērījuma mērvienība ir “mol/kg”. Šo terminu dažreiz saucam par “epoksīda skaitli”.
Daži izplatīti un svarīgi epoksīdsveķu veidi
Bisfenola A epoksīdsveķi
Šis epoksīda sveķu veids ir epihlorhidrīna un bisfenola A kombinācijas rezultāts. šī kombinācija rada bisfenola A diglicidilēterus. Ja mēs palielinām bisfenola A daudzumu (salīdzinājumā ar epihlorhidrīnu), tas nodrošina augstas molekulmasas polimēru materiālu. Šis polimērmateriāls ir lineārs un ir puscieti kristāliski materiāli.
Bisfenola F epoksīdsveķi
Šeit mēs bisfenola A vietā izmantojam bisfenolu F, bet polimēra veidošanās veids ir tāds pats kā bisfenola A epoksīdsveķiem (kā minēts iepriekš).
Novolac Epoksīdsveķi
Novolac epoksīdsveķi veidojas, fenoliem reaģējot ar formaldehīdu un veicot glikozilāciju ar epihlorhidrīnu. Vairumā gadījumu šim polimēru materiālam ir augsta ķīmiskā izturība un izturība pret augstu temperatūru, bet zema elastība.
Alifātiskie epoksīdsveķi
Šie polimēri veidojas, glikozilējot alifātiskos spirtus vai poliolus. Šim polimērmateriālam ir zema viskozitāte istabas temperatūrā.
Kas ir poliuretāns?
Poliuretāns ir polimēru materiāls, kam ir uretāna savienojumi (karbamāta savienojumi). Izocianāti un polioli tiek polimerizēti, veidojot poliuretānu. Lai gan nosaukums poliuretāns sniedz priekšstatu, ka polimērs sastāv no uretāna monomēriem, patiesībā tas sastāv no uretāna saitēm, nevis monomēriem.
Attēls 02: Krēsls, kas izgatavots no poliuretāna
Izmantojot monomērus poliuretānu ražošanai, izocianātiem jābūt vismaz divām funkcionālajām grupām, kas ļauj tiem polimerizēties. Turklāt poliolā katrā molekulā jābūt vismaz divām hidroksilgrupām. Reakcijas starp monomēriem šajā polimerizācijā ir eksotermiska reakcija, kurā no reakcijas maisījuma izdalās siltums. Uretāna saite veidojas, kad izocianāta grupa –N=C=O reaģē ar spirta –OH grupām, veidojot uretāna savienojumu (-NH-C(=O)-O).
Kāda ir atšķirība starp epoksīdu un poliuretānu?
Epoksīds pret poliuretānu |
|
| Epoksīdsveķi jeb epoksīdsveķi ir polimēru materiālu klase, kas sastāv no epoksīda funkcionālajām grupām. | Poliuretāns ir polimēru materiāls, kam ir uretāna savienojumi. |
| Monomeri | |
| Epoksīdsveķu monomēri ir fenoli un epihlorhidrīns, taču monomēri var atšķirties atkarībā no epoksīdsveķu veida. | Poliuretāna monomēri ir polioli un izocianāti. |
| Pretestība | |
| Rādīt salīdzinoši zemu izturību pret organiskajām skābēm | Uzrāda augstu izturību pret koroziju, neorganiskām skābēm, sārmu šķīdinātājiem, organiskiem sārmiem un daudziem citiem šķīdinātājiem |
| Siltuma tolerance | |
| Epoksīdsveķi var izturēt mērenu temperatūru. | Poliuretāni var izturēt augstu temperatūru. |
Kopsavilkums - epoksīds pret poliuretānu
Epoksīdi ir poliuretānu veids. Šie polimēri iegūst savu nosaukumu saskaņā ar atkārtotām saitēm, kas atrodas polimēru materiālā, nevis ražošanā izmantotajiem monomēriem. Atšķirība starp epoksīdu un poliuretānu ir tāda, ka epoksīda sveķi satur epoksīda grupas, savukārt poliuretāni satur uretāna saites.
