Ključna razlika med epoksidom in poliuretanom je, da epoksid vsebuje epoksidne skupine, medtem ko poliuretani vsebujejo uretanske vezi. Z vidika uporabe je glavna razlika med epoksidom in poliuretanom ta, da so epoksidne smole odporne na zmerne temperature, medtem ko lahko poliuretani prenesejo visoke temperature.
Epoksi in poliuretan sta polimerna materiala. Polimer je makromolekula, ki vsebuje veliko število majhnih ponavljajočih se enot (monomerov). Ti monomeri se med seboj povezujejo in tvorijo polimer. Izraz epoksi se uporablja za poimenovanje epoksi smol, ki so sestavljene iz epoksi funkcionalnih skupin v ponavljajočem se vzorcu. Poliuretan je tudi polimerni material, ki vsebuje uretanske vezi.
Kaj je epoksi?
Epoksi ali epoksi smola je razred polimernega materiala, sestavljenega iz epoksi funkcionalnih skupin. Je oblika poliuretana. Ti polimeri so lahko polimeri z nizko ali visoko molekulsko maso z vsaj dvema epoksidnima skupinama. Pri proizvodnji v industrijskem obsegu je večinoma naftno olje glavni vir za proizvodnjo epoksi smol. Vendar pa obstaja tudi nekaj rastlinskega izvora.
Epoksi smole lahko reagirajo med seboj preko katalitične homopolimerizacije in tvorijo navzkrižne vezi med seboj. Ali drugače, epoksidne smole lahko reagirajo z nekaterimi drugimi spojinami, kot je;
- Amini
- kisline
- fenoli
- Alkoholi
- tioli
To so soreaktanti. Nekatera druga imena za te koreaktante so trdilci ali kurativi. Zato se reakcije navzkrižnega povezovanja, ki so jim podvržene epoksidne smole s temi kurativi, nanašajo na "utrjevanje". Postopek zamreženja tvori termoreaktiven polimer z ugodnimi kemičnimi in mehanskimi lastnostmi.
Slika 01: Epoksi smole
Metoda izračuna specifične količine epoksi skupin, prisotnih v epoksi smoli, je naslednja:
- Razmerje med številom epoksidnih skupin in maso polimernega materiala daje specifično količino epoksidnih skupin v epoksi smoli.
- Enota za to meritev je “mol/kg”. Ta izraz včasih imenujemo "epoksidno število".
Nekatere običajne in pomembne oblike epoksidnih smol
Bisfenol A epoksi smola
Ta vrsta epoksi smol je rezultat kombinacije epiklorohidrina in bisfenola A. Ta kombinacija daje bisfenol A diglicidil etre. Če povečamo količino bisfenola A (v primerjavi z epiklorohidrinom), dobimo visokomolekularni polimerni material. Ta polimerni material je linearen in je poltrden kristalni material.
Bisfenol F epoksi smola
Tu uporabljamo bisfenol F namesto bisfenola A, vendar je način tvorbe polimera enak kot pri epoksidni smoli bisfenol A (kot je opisano zgoraj).
Novolac epoksi smola
Novolac epoksi smole nastanejo, ko fenoli reagirajo s formaldehidom in se podvržejo glikozilaciji z epiklorohidrinom. Ta polimerni material večinoma kaže visoko kemično odpornost in odpornost na visoke temperature, vendar nizko fleksibilnost.
Alifatska epoksi smola
Ti polimeri nastanejo z glikozilacijo alifatskih alkoholov ali poliolov. Ta polimerni material ima nizko viskoznost pri sobni temperaturi.
Kaj je poliuretan?
Poliuretan je polimerni material, ki ima uretanske vezi (karbamatne vezi). Izocianati in polioli so podvrženi polimerizaciji, da nastane poliuretan. Čeprav ime poliuretan daje idejo, da je polimer sestavljen iz uretanskih monomerov, je v resnici sestavljen iz uretanskih vezi, ne iz monomerov.
Slika 02: Stol iz poliuretana
Pri uporabi monomerov za proizvodnjo poliuretanov morajo imeti izocianati vsaj dve funkcionalni skupini, ki omogočata polimerizacijo. Poleg tega mora imeti poliol vsaj dve hidroksilni skupini na molekulo. Reakcije med monomeri v tej polimerizaciji so eksotermne reakcije, pri katerih se toplota oddaja iz reakcijske zmesi. Uretanska vez nastane, ko skupina –N=C=O izocianata reagira s skupinami –OH alkohola in tvori uretansko vez (-NH-C(=O)-O).
Kakšna je razlika med epoksidom in poliuretanom?
Epoksi proti poliuretanu |
|
| Epoksi ali epoksi smola je razred polimernega materiala, ki je sestavljen iz epoksi funkcionalnih skupin. | Poliuretan je polimerni material, ki ima uretanske vezi. |
| Monomeri | |
| Monomeri za epoksidne smole so fenoli in epiklorohidrin, vendar se monomeri lahko razlikujejo glede na vrsto epoksi smole. | Monomeri za poliuretan so polioli in izocianati. |
| Odpornost | |
| Izkazuje sorazmerno nizko odpornost proti organskim kislinam | Kaže visoko odpornost proti koroziji, anorganskim kislinam, alkalijskim topilom, organskim alkalijam in številnim drugim topilom |
| Toleranca na vročino | |
| Epoksi smole so odporne na zmerne temperature. | Poliuretani lahko prenesejo visoke temperature. |
Povzetek – Epoksi proti poliuretanu
Epoksi so vrsta poliuretanov. Ti polimeri so dobili svoje ime glede na ponavljajoče se vezi, ki so prisotne v polimernem materialu namesto monomerov, ki se uporabljajo za proizvodnjo. Razlika med epoksi in poliuretanom je v tem, da epoksidna smola vsebuje epoksidne skupine, medtem ko poliuretani vsebujejo uretanske vezi.
