Różnica między żywicą epoksydową a poliuretanem

The kluczowa różnica między epoksydem i poliuretanem jest to, że epoksyd zawiera grupy epoksydowe, podczas gdy poliuretany zawierają wiązania uretanowe. Z punktu widzenia zastosowania główna różnica między żywicą epoksydową i poliuretanową polega na tym, że żywice epoksydowe są odporne na umiarkowane temperatury, a poliuretany na wysokie temperatury.

Zarówno epoksyd, jak i poliuretan są materiałami polimerowymi. Polimer jest makrocząsteczką zawierającą dużą liczbę małych powtarzających się jednostek (monomerów). Te monomery łączą się ze sobą, tworząc polimer. Termin epoksyd jest używany do nazwania żywic epoksydowych, które składają się z epoksydowych grup funkcyjnych w powtarzającym się wzorze. Poliuretan jest również materiałem polimerowym, który zawiera wiązania uretanowe.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest żywica epoksydowa
3. Co to jest poliuretan
4. Porównanie obok siebie - żywica epoksydowa vs poliuretan w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest żywica epoksydowa?

Żywica epoksydowa lub żywica epoksydowa to klasa materiału polimerowego składająca się z epoksydowych grup funkcyjnych. Jest to forma poliuretanu. Te polimery mogą być polimerami o niskiej masie cząsteczkowej lub o wysokiej masie cząsteczkowej z co najmniej dwiema grupami epoksydowymi. W produkcjach na skalę przemysłową głównie olej ropopochodny jest głównym źródłem produkcji żywicy epoksydowej. Istnieją jednak również źródła pochodzenia roślinnego.

Żywice epoksydowe mogą reagować ze sobą poprzez homopolimeryzację katalityczną i tworzyć między nimi połączenia krzyżowe. Albo żywice epoksydowe mogą reagować z niektórymi innymi związkami, takimi jak;

• Aminy
• Kwasy
• Fenole
• Alkohole
• Tiole

Są to współreagenty. Niektóre inne nazwy tych współreagentów to utwardzacze lub środki lecznicze. Dlatego reakcje sieciowania, które zachodzą w żywicach epoksydowych z tymi utwardzaczami, odnoszą się do „utwardzania”. Proces sieciowania tworzy termoutwardzalny polimer, który ma korzystne właściwości chemiczne i mechaniczne.

Rysunek 01: Żywice epoksydowe

Metoda obliczania określonej ilości grup epoksydowych obecnych w żywicy epoksydowej jest następująca:

• Stosunek liczby grup epoksydowych do masy materiału polimerowego daje określoną ilość grup epoksydowych w żywicy epoksydowej.
• Jednostką tego pomiaru jest „mol / kg”. Czasami nazywamy to „numerem epoksydowym”.

Niektóre typowe i ważne formy żywic epoksydowych 

• Bisfenol A Żywica epoksydowa

Ten typ żywic epoksydowych jest wynikiem połączenia epichlorohydryny i bisfenolu A. Ta kombinacja daje etery diglicydylowe bisfenolu A. Jeśli zwiększymy ilość bisfenolu A (w porównaniu z epichlorohydryną), zapewni on materiał polimerowy o wysokiej masie cząsteczkowej. Ten materiał polimerowy jest liniowy i jest półstałymi materiałami krystalicznymi.

• Bisfenol F Żywica epoksydowa

W miejsce bisfenolu A stosujemy bisfenol F, ale sposób tworzenia polimeru jest taki sam jak żywicy epoksydowej bisfenolu A (jak omówiono powyżej).

• Żywica epoksydowa Novolac

Żywice epoksydowe Novolac powstają, gdy fenole reagują z formaldehydem i ulegają glikozylacji z epichlorohydryną. W większości przypadków ten materiał polimerowy wykazuje wysoką odporność chemiczną i odporność na wysokie temperatury, ale niską elastyczność.

• Alifatyczna żywica epoksydowa

Te polimery powstają w wyniku glikozylacji alifatycznych alkoholi lub polioli. Ten materiał polimerowy ma niską lepkość w temperaturze pokojowej.

Co to jest poliuretan?

Poliuretan jest materiałem polimerowym, który ma wiązania uretanowe (wiązania karbaminianowe). Izocyjaniany i poliole ulegają polimeryzacji z wytworzeniem poliuretanu. Chociaż nazwa poliuretan daje wyobrażenie, że polimer składa się z monomerów uretanowych, w rzeczywistości składa się z połączeń uretanowych, a nie z monomerów.

Ryc. 02: Krzesło wykonane z poliuretanu

Przy stosowaniu monomerów do produkcji poliuretanów izocyjaniany powinny mieć co najmniej dwie grupy funkcyjne, które pozwalają na polimeryzację. Ponadto poliol powinien również mieć co najmniej dwie grupy hydroksylowe na cząsteczkę. Reakcje między monomerami w tej polimeryzacji są reakcją egzotermiczną, w której ciepło jest wydzielane z mieszaniny reakcyjnej. Wiązanie uretanowe powstaje, gdy grupa -N = C = O izocyjanianu reaguje z grupami -OH alkoholu, tworząc wiązanie uretanowe (-NH-C (= O) -O).

Jaka jest różnica między żywicą epoksydową a poliuretanem?

Epoksyd vs poliuretan
Żywica epoksydowa lub żywica epoksydowa to klasa materiału polimerowego, która składa się z epoksydowych grup funkcyjnych.	Poliuretan jest materiałem polimerowym, który ma wiązania uretanowe.
Monomery
Monomery żywic epoksydowych to fenole i epichlorohydryna, ale monomery mogą się różnić w zależności od rodzaju żywicy epoksydowej.	Monomery poliuretanu to poliole i izocyjaniany.
Odporność
Wykazują stosunkowo niską odporność na kwasy organiczne	Wykazuje wysoką odporność na korozję, kwasy nieorganiczne, rozpuszczalniki alkaliczne, zasady organiczne i wiele innych rozpuszczalników
Tolerancja na ciepło
Żywice epoksydowe mogą być odporne na umiarkowane temperatury.	Poliuretany są odporne na wysokie temperatury.

Podsumowanie - Epoksyd kontra poliuretan

Epoksydy są rodzajem poliuretanów. Te polimery mają swoją nazwę zgodnie z powtarzającymi się wiązaniami obecnymi w materiale polimerowym zamiast monomerów stosowanych do produkcji. Różnica między epoksydem a poliuretanem polega na tym, że żywica epoksydowa zawiera grupy epoksydowe, podczas gdy poliuretany zawierają wiązania uretanowe.

Odniesienie:

1. „Epoksyd”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 kwietnia 2018 r. Dostępne tutaj
2. Johnson, Todd. „Czym są żywice epoksydowe?” ThoughtCo, ThoughtCo. Dostępny tutaj 
3. Lazonby, John. „Poliuretany”. Niezbędny przemysł chemiczny online. Dostępny tutaj 

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1.'Epoxy 'Autor: Dzhang2680 - Praca własna (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia 
2. „Krzesło z poliuretanu, Walker Art Gallery” Autor: Reptonix wolne zdjęcia na licencji Creative Commons (CC BY 3.0) przez Commons Wikimedia