Põhiline erinevus epoksiidi ja polüuretaani vahel seisneb selles, et epoksiid sisaldab epoksiidrühmi, polüuretaanid aga uretaansidemeid. Rakenduse seisukohast on epoksiidi ja polüuretaani peamine erinevus selles, et epoksüvaigud peavad vastu mõõdukatele temperatuuridele, samas kui polüuretaanid taluvad kõrgeid temperatuure.
Nii epoksü kui ka polüuretaan on polümeermaterjalid. Polümeer on makromolekul, mis sisaldab suurt hulka väikseid korduvaid ühikuid (monomeere). Need monomeerid ühinevad üksteisega, moodustades polümeeri. Terminit epoksü kasutatakse epoksüvaikude nimetamiseks, mis koosnevad korduva mustriga epoksü funktsionaalrühmadest. Polüuretaan on ka polümeermaterjal, mis sisaldab uretaansidemeid.
Mis on epoksü?
Epoksü või epoksüvaik on polümeermaterjalide klass, mis koosneb epoksü funktsionaalrühmadest. See on polüuretaani vorm. Need polümeerid võivad olla kas madala molekulmassiga või suure molekulmassiga polümeerid, millel on vähem alt kaks epoksiidrühma. Tööstuslikus mastaabis tootmises on epoksüvaigu tootmise peamine allikas peamiselt naftaõli. Siiski on ka mõned taimset päritolu allikad.
Epoksüvaigud võivad katalüütilise homopolümerisatsiooni teel üksteisega reageerida ja moodustada nende vahel ristsidemeid. Muidu võivad epoksüvaigud reageerida mõne muu ühendiga, näiteks;
- Amiinid
- Happed
- Fenoolid
- Alkoholid
- Tioolid
Need on kaasreagendid. Mõned muud nende kaasreagentide nimetused on kõvendid või raviained. Seetõttu viitavad ristsidumisreaktsioonid, mida epoksüvaikud nende raviainetega läbivad, "kõvenemisele". Ristsidumisprotsess moodustab termoreaktiivse polümeeri, millel on soodsad keemilised ja mehaanilised omadused.
Joonis 01: Epoksüvaigud
Epoksüvaigus sisalduvate epoksürühmade konkreetse koguse arvutamise meetod on järgmine:
- Epoksürühmade arvu ja polümeermaterjali massi vaheline suhe annab epoksiidrühmade konkreetse koguse epoksüvaigus.
- Selle mõõtmise ühik on "mol/kg". Nimetame seda terminit mõnikord epoksiidinumbriks.
Mõned levinumad ja olulised epoksüvaikude vormid
Bisfenool A epoksüvaik
Seda tüüpi epoksüvaigud on epiklorohüdriini ja bisfenool A kombinatsiooni tulemus. see kombinatsioon annab bisfenool A diglütsidüüleetreid. Kui suurendame bisfenool A kogust (võrreldes epiklorohüdriiniga), annab see suure molekulmassiga polümeermaterjali. See polümeermaterjal on lineaarne ja pooltahke kristalne materjal.
Bisfenool F epoksüvaik
Siin kasutame bisfenool A asemel bisfenooli F, kuid polümeeri moodustumise viis on sama, mis bisfenool A epoksüvaigul (nagu eespool kirjeldatud).
Novolaci epoksüvaik
Novolac epoksüvaigud tekivad fenoolide reageerimisel formaldehüüdiga ja glükosüülimisel epiklorohüdriiniga. Enamasti on sellel polümeermaterjalil kõrge keemiline vastupidavus ja vastupidavus kõrgele temperatuurile, kuid madal paindlikkus.
Alifaatne epoksüvaik
Need polümeerid tekivad alifaatsete alkoholide või polüoolide glükosüülimise teel. Sellel polümeermaterjalil on toatemperatuuril madal viskoossus.
Mis on polüuretaan?
Polüuretaan on polümeermaterjal, millel on uretaansidemed (karbamaatsidemed). Isotsüanaadid ja polüoolid läbivad polümerisatsiooni, moodustades polüuretaani. Kuigi nimetus polüuretaan annab aimu, et polümeer koosneb uretaanmonomeeridest, koosneb see tegelikult uretaansidemetest, mitte monomeeridest.
Joonis 02: Polüuretaanist valmistatud tool
Kui kasutate monomeere polüuretaanide tootmiseks, peaks isotsüanaatidel olema vähem alt kaks funktsionaalset rühma, mis võimaldavad neil polümeriseerida. Lisaks peaks polüoolil olema vähem alt kaks hüdroksüülrühma molekuli kohta. Selles polümerisatsioonis toimuvad monomeeridevahelised reaktsioonid on eksotermiline reaktsioon, mille käigus eraldatakse reaktsioonisegust soojust. Urtaanside tekib siis, kui isotsüanaadi rühm –N=C=O reageerib alkoholi –OH rühmadega, moodustades uretaansideme (-NH-C(=O)-O).
Mis vahe on epoksiidil ja polüuretaanil?
Epoksiid vs polüuretaan |
|
| Epoksü või epoksüvaik on polümeermaterjalide klass, mis koosneb epoksü funktsionaalrühmadest. | Polüuretaan on polümeermaterjal, millel on uretaansidemed. |
| Monomeerid | |
| Epoksüvaikude monomeerideks on fenoolid ja epiklorohüdriin, kuid monomeerid võivad olenev alt epoksüvaigu tüübist erineda. | Polüuretaani monomeerideks on polüoolid ja isotsüanaadid. |
| Vastupanu | |
| Näita suhteliselt madalat vastupidavust orgaanilistele hapetele | Näitab kõrget vastupidavust korrosioonile, anorgaanilistele hapetele, leeliselistele lahustitele, orgaanilistele leelistele ja paljudele teistele lahustitele |
| Kuumataluvus | |
| Epoksüvaigud taluvad mõõdukaid temperatuure. | Polüuretaanid taluvad kõrgeid temperatuure. |
Kokkuvõte – epoksü vs polüuretaan
Epoksiidid on teatud tüüpi polüuretaanid. Need polümeerid saavad oma nime tootmiseks kasutatud monomeeride asemel polümeermaterjalis esinevate korduvate sidemete järgi. Epoksiidi ja polüuretaani erinevus seisneb selles, et epoksüvaik sisaldab epoksiidrühmi, polüuretaanid aga uretaansidemeid.
