A legfontosabb különbség az epoxi és a poliuretán között az, hogy az epoxi epoxidcsoportokat, míg a poliuretánok uretán kötéseket tartalmaznak. Alkalmazási szempontból a fő különbség az epoxi és a poliuretán között az, hogy az epoxigyanták ellenállnak a mérsékelt hőmérsékletnek, míg a poliuretánok ellenállnak a magas hőmérsékletnek.
Az epoxi és a poliuretán is polimer anyagok. A polimer olyan makromolekula, amely nagyszámú kis ismétlődő egységet (monomert) tartalmaz. Ezek a monomerek egymással kombinálva polimert képeznek. Az epoxi kifejezést olyan epoxigyanták megnevezésére használják, amelyek ismétlődő mintázatban epoxi funkciós csoportokból állnak. A poliuretán olyan polimer anyag is, amely uretán kötéseket tartalmaz.
Mi az epoxi?
Az epoxi vagy epoxigyanta epoxi funkciós csoportokból álló polimer anyagok osztálya. Ez a poliuretán egyik formája. Ezek a polimerek lehetnek kis molekulatömegű vagy nagy molekulatömegű polimerek, amelyek legalább két epoxidcsoportot tartalmaznak. Az ipari léptékű gyártásban az epoxigyanta-gyártás elsődleges forrása a kőolaj. Vannak azonban növényi eredetű források is.
Az epoxigyanták katalitikus homopolimerizációval reagálhatnak egymással, és keresztkötéseket képezhetnek közöttük. Ellenkező esetben az epoxigyanták reakcióba léphetnek más vegyületekkel is, mint például:
- Aminok
- Savak
- Fenolok
- Alkoholok
- Tiolok
Ezek társreagensek. Ezeknek a társreagenseknek néhány más elnevezése keményítő vagy gyógyító. Ezért azok a térhálósodási reakciók, amelyeken az epoxigyanták ezekkel a gyógyító anyagokkal mennek keresztül, „keményedést” jelentenek. A térhálósítási eljárás hőre keményedő polimert képez, amely kedvező kémiai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik.
01. ábra: Epoxigyanták
Az epoxigyantában jelenlévő epoxicsoportok fajlagos mennyiségének kiszámítási módja a következő:
- Az epoxicsoportok száma és a polimer anyag tömege közötti arány adja meg az epoxidcsoportok fajlagos mennyiségét az epoxigyantában.
- A mérés mértékegysége „mol/kg”. Ezt a kifejezést néha „epoxidszámnak” nevezzük.
Az epoxigyanták néhány gyakori és fontos formája
Biszfenol A epoxigyanta
Ez a fajta epoxigyanta az epiklórhidrin és a biszfenol A kombinációjának eredménye. Ez a kombináció biszfenol A diglicidil-étereket eredményez. Ha növeljük a biszfenol A mennyiségét (az epiklórhidrinhez képest), akkor nagy molekulatömegű polimer anyagot biztosít. Ez a polimer anyag lineáris és félig szilárd kristályos anyag.
Biszfenol F epoxigyanta
Itt biszfenol A helyett biszfenol F-t használunk, de a polimer képződésének módja megegyezik a biszfenol A epoxigyanta képződésével (a fentebb tárgy alt módon).
Novolac epoxigyanta
A Novolac epoxigyanták akkor keletkeznek, amikor a fenolok formaldehiddel reagálnak, és az epiklórhidrinnel glikoziláción mennek keresztül. Ez a polimer anyag legtöbbször nagy vegyszerállóságot és magas hőmérséklettel szembeni ellenállást mutat, de csekély rugalmasságot mutat.
Alifás epoxigyanta
Ezek a polimerek alifás alkoholok vagy poliolok glikozilációjával képződnek. Ennek a polimer anyagnak szobahőmérsékleten alacsony a viszkozitása.
Mi az a poliuretán?
A poliuretán olyan polimer anyag, amely uretán kötésekkel (karbamát kötésekkel) rendelkezik. Az izocianátok és poliolok polimerizáción mennek keresztül, és poliuretánt képeznek. Bár a poliuretán név azt sejteti, hogy a polimer uretán monomerekből áll, valójában uretán kötésekből áll, nem monomerekből.
02. ábra: Poliuretánból készült szék
Ha a monomereket poliuretánok előállítására használják, az izocianátoknak legalább két olyan funkciós csoporttal kell rendelkezniük, amelyek lehetővé teszik a polimerizációt. Ezenkívül a poliolnak molekulánként legalább két hidroxilcsoporttal kell rendelkeznie. Ebben a polimerizációban a monomerek közötti reakciók exoterm reakciók, amelyek során a reakcióelegyből hő távozik. Az uretán kötés akkor jön létre, amikor az izocianát –N=C=O csoportja reagál az alkohol –OH csoportjaival, így uretán kötés jön létre (-NH-C(=O)-O).
Mi a különbség az epoxi és a poliuretán között?
Epoxi vs poliuretán |
|
| Az epoxi vagy epoxigyanta a polimer anyagok egy osztálya, amely epoxi funkciós csoportokból áll. | A poliuretán egy polimer anyag, amely uretán kötésekkel rendelkezik. |
| Monomerek | |
| Az epoxigyanták monomerjei a fenolok és az epiklórhidrin, de a monomerek az epoxigyanta típusától függően változhatnak. | A poliuretán monomerei a poliolok és az izocianátok. |
| Ellenállás | |
| Viszonylag alacsony ellenállást mutat a szerves savakkal szemben | Nagyon ellenáll a korróziónak, szervetlen savaknak, lúgos oldószereknek, szerves lúgoknak és sok más oldószernek |
| Hőtűrés | |
| Az epoxigyanták mérsékelt hőmérsékletnek is ellenállnak. | A poliuretánok ellenállnak a magas hőmérsékletnek. |
Összefoglaló – Epoxi vs poliuretán
Az epoxik a poliuretánok egy fajtája. Ezek a polimerek a gyártáshoz használt monomerek helyett a polimer anyagban jelenlévő ismétlődő kötések alapján kapják a nevüket. Az epoxi és a poliuretán közötti különbség az, hogy az epoxigyanta epoxidcsoportokat tartalmaz, míg a poliuretánok uretán kötéseket tartalmaznak.
