Эпоксид пен полиуретанның негізгі айырмашылығы эпоксидте эпоксид топтары бар, ал полиуретандарда уретан байланыстары бар. Қолдану тұрғысынан эпоксидті және полиуретанның негізгі айырмашылығы - эпоксидті шайырлар қалыпты температураға, ал полиуретандар жоғары температураға төтеп бере алады.
Эпоксидті және полиуретанның екеуі де полимерлі материалдар. Полимер - бұл көп мөлшерде шағын қайталанатын бірліктерді (мономерлер) қамтитын макромолекула. Бұл мономерлер бір-бірімен қосылып, полимер түзеді. Эпоксид термині қайталанатын үлгідегі эпоксидті функционалды топтардан тұратын эпоксидті шайырларды атау үшін қолданылады. Полиуретан сонымен қатар уретан байланыстары бар полимерлі материал болып табылады.
Эпоксид дегеніміз не?
Эпоксидті немесе эпоксидті шайыр – эпоксидті функционалды топтардан тұратын полимерлі материал класы. Бұл полиуретанның бір түрі. Бұл полимерлер төмен молекулалық салмақ немесе кем дегенде екі эпоксид тобы бар жоғары молекулалық салмақты полимерлер болуы мүмкін. Өнеркәсіптік масштабтағы өндірістерде негізінен мұнай майы эпоксидті шайыр өндірудің негізгі көзі болып табылады. Дегенмен, өсімдіктерден алынған кейбір көздер де бар.
Эпоксидті шайырлар каталитикалық гомополимерлену арқылы бір-бірімен әрекеттесіп, олардың арасында көлденең байланыстар түзе алады. Немесе эпоксидті шайырлар басқа қосылыстармен әрекеттесе алады, мысалы;
- Аминдер
- Қышқылдар
- Фенолдар
- Алкогольдер
- Тиолдар
Бұл бірлескен әрекеттесуші заттар. Бұл коореактивтердің кейбір басқа атаулары қатайтқыштар немесе емдік заттар болып табылады. Сондықтан эпоксидті шайырлар осы емдік заттармен өтетін айқаспалы байланыс реакциялары «емдеу» дегенді білдіреді. Айқас байланыстыру процесі қолайлы химиялық және механикалық қасиеттерге ие термореактивті полимерді құрайды.
01-сурет: эпоксидті шайырлар
Эпоксидті шайырдағы эпоксидті топтардың нақты мөлшерін есептеу әдісі келесідей:
- Эпоксидті топтардың саны мен полимерлі материалдың массасы арасындағы қатынас эпоксидті шайырдағы эпоксид топтарының нақты мөлшерін береді.
- Бұл өлшем бірлігі «моль/кг». Біз бұл терминді кейде «эпоксидтік сан» деп атаймыз.
Эпоксидті шайырлардың кейбір жалпы және маңызды формалары
Бисфенол А эпоксидті шайыр
Эпоксидті шайырлардың бұл түрі эпихлоргидрин мен бисфенол А қосындысының нәтижесі болып табылады. бұл комбинация бисфенол А диглицидил эфирлерін береді. Егер бисфенол А мөлшерін арттырсақ (эпихлоргидринмен салыстырғанда), ол жоғары молекулалық полимерлі материал береді. Бұл полимерлі материал сызықты және жартылай қатты кристалды материалдар.
Бисфенол F эпоксидті шайыр
Бұл жерде бисфенол А орнына бисфенол F қолданылады, бірақ полимердің түзілу жолы бисфенол А эпоксидті шайырымен бірдей (жоғарыда талқыланғандай).
Novolac эпоксидті шайыр
Новолак эпоксидті шайырлар фенолдар формальдегидпен әрекеттескенде және эпихлоргидринмен гликозилденуден өткенде түзіледі. Көбінесе бұл полимер материалы жоғары химиялық төзімділік пен жоғары температураға төзімділікпен ерекшеленеді, бірақ икемділігі төмен.
Алифатты эпоксидті шайыр
Бұл полимерлер алифатты спирттердің немесе полиолдардың гликозилденуі арқылы түзіледі. Бөлме температурасында бұл полимер материалының тұтқырлығы төмен.
Полиуретан дегеніміз не?
Полиуретан – уретан байланыстары (карбамат байланыстары) бар полимерлі материал. Изоцианаттар мен полиолдар полиуретан түзу үшін полимерлеуден өтеді. Полиуретан атауы полимердің уретан мономерлерінен тұратыны туралы түсінік бергенімен, шын мәнінде ол мономерлерден емес, уретандық байланыстардан тұрады.
02-сурет: Полиуретаннан жасалған орындық
Мономерлерді полиуретанды өндіру үшін пайдаланған кезде изоцианаттарда полимерленуге мүмкіндік беретін кемінде екі функционалды топ болуы керек. Сонымен қатар, полиолда бір молекулада кемінде екі гидроксил тобы болуы керек. Бұл полимерлеудегі мономерлер арасындағы реакциялар реакция қоспасынан жылу бөлінетін экзотермиялық реакция болып табылады. Уретан байланысы –N=C=O изоцианат тобы спирттің –OH топтарымен әрекеттесіп, уретан байланысын (-NH-C(=O)-O) түзгенде пайда болады.
Эпоксид пен полиуретанның айырмашылығы неде?
Эпоксид пен полиуретан |
|
| Эпоксидті немесе эпоксидті шайыр - эпоксидті функционалды топтардан тұратын полимерлі материал класы. | Полиуретан – уретан байланыстары бар полимерлі материал. |
| Мономерлер | |
| Эпоксидті шайырларға арналған мономерлер фенолдар мен эпихлоргидрин, бірақ мономерлер эпоксидті шайырдың түріне байланысты әр түрлі болуы мүмкін. | Полиуретанға арналған мономерлер полиолдар мен изоцианаттар. |
| Қарсылық | |
| Органикалық қышқылдарға салыстырмалы түрде төмен төзімділікті көрсетіңіз | Корозияға, бейорганикалық қышқылдарға, сілтілі еріткіштерге, органикалық сілтілерге және көптеген басқа еріткіштерге жоғары төзімділік көрсетеді |
| Ыстыққа төзімділік | |
| Эпоксидті шайырлар қалыпты температураға төтеп бере алады. | Полиуретандар жоғары температураға төтеп бере алады. |
Қорытынды – эпоксид пен полиуретан
Эпоксидтер – полиуретандар түрі. Бұл полимерлер өндіріс үшін қолданылатын мономерлердің орнына полимер материалында болатын қайталанатын байланыстарға сәйкес өз атауын алады. Эпоксид пен полиуретанның айырмашылығы эпоксидті шайырдың құрамында эпоксид топтары бар, ал полиуретандарда уретан байланыстары бар.
