Ключовата разлика между епоксида и полиуретана е, че епоксидът съдържа епоксидни групи, докато полиуретаните съдържат уретанови връзки. От гледна точка на приложението основната разлика между епоксид и полиуретан е, че епоксидните смоли могат да издържат на умерени температури, докато полиуретаните могат да издържат на високи температури.
Както епоксидът, така и полиуретанът са полимерни материали. Полимерът е макромолекула, която съдържа голям брой малки повтарящи се единици (мономери). Тези мономери се комбинират един с друг, за да образуват полимер. Терминът епоксид се използва за назоваване на епоксидни смоли, които се състоят от епоксидни функционални групи в повтарящ се модел. Полиуретанът също е полимерен материал, който съдържа уретанови връзки.
Какво е епоксид?
Епокси или епоксидна смола е клас полимерен материал, състоящ се от епоксидни функционални групи. Това е форма на полиуретан. Тези полимери могат да бъдат или полимери с ниско молекулно тегло, или полимери с високо молекулно тегло с най-малко две епоксидни групи. При производствата в промишлен мащаб най-вече нефтеното масло е основният източник за производство на епоксидна смола. Съществуват обаче и някои източници с растителен произход.
Епоксидните смоли могат да реагират една с друга чрез каталитична хомополимеризация и да образуват кръстосани връзки между тях. Или пък, епоксидните смоли могат да реагират с някои други съединения като;
- Амини
- Киселини
- феноли
- Алкохоли
- тиоли
Това са ко-реактанти. Някои други имена за тези ко-реагенти са втвърдители или лечебни вещества. Следователно реакциите на омрежване, на които епоксидните смоли претърпяват с тези втвърдители, се отнасят до „втвърдяване“. Процесът на омрежване образува термореактивен полимер, който има благоприятни химични и механични свойства.
Фигура 01: Епоксидни смоли
Методът за изчисляване на специфичното количество епоксидни групи, присъстващи в епоксидната смола, е както следва:
- Съотношението между броя на епоксидните групи и масата на полимерния материал дава специфичното количество епоксидни групи в епоксидна смола.
- Единицата за това измерване е “mol/kg”. Понякога наричаме този термин „епоксидно число“.
Някои общи и важни форми на епоксидни смоли
Бисфенол А епоксидна смола
Този тип епоксидни смоли е резултат от комбинацията на епихлорохидрин и бисфенол А. тази комбинация дава бисфенол А диглицидилови етери. Ако увеличим количеството на бисфенол А (в сравнение с епихлорохидрин), той осигурява полимерен материал с високо молекулно тегло. Този полимерен материал е линеен и е полутвърд кристален материал.
Бисфенол F епоксидна смола
Тук използваме бисфенол F на мястото на бисфенол А, но начинът на образуване на полимера е същият като при епоксидната смола на бисфенол А (както беше обсъдено по-горе).
Епоксидна смола Novolac
Novolac епоксидни смоли се образуват, когато фенолите реагират с формалдехид и се подлагат на гликозилиране с епихлорохидрин. В повечето случаи този полимерен материал показва висока химическа устойчивост и устойчивост на висока температура, но ниска гъвкавост.
Алифатна епоксидна смола
Тези полимери се образуват чрез гликозилиране на алифатни алкохоли или полиоли. Този полимерен материал има нисък вискозитет при стайна температура.
Какво е полиуретан?
Полиуретанът е полимерен материал, който има уретанови връзки (карбаматни връзки). Изоцианати и полиоли претърпяват полимеризация, за да образуват полиуретан. Въпреки че името полиуретан дава представа, че полимерът се състои от уретанови мономери, той всъщност се състои от уретанови връзки, а не от мономери.
Фигура 02: Стол, изработен от полиуретан
Когато се използват мономери за производството на полиуретани, изоцианатите трябва да имат поне две функционални групи, които позволяват да претърпят полимеризация. Освен това, полиолът също трябва да има поне две хидроксилни групи на молекула. Реакциите между мономерите в тази полимеризация са екзотермична реакция, при която топлината се отделя от реакционната смес. Уретановата връзка се образува, когато –N=C=O групата на изоцианата реагира с –OH групите на алкохола, за да образува уретанова връзка (-NH-C(=O)-O).
Каква е разликата между епоксид и полиуретан?
Епоксид срещу полиуретан |
|
| Епокси или епоксидна смола е клас полимерен материал, който се състои от епоксидни функционални групи. | Полиуретанът е полимерен материал, който има уретанови връзки. |
| Мономери | |
| Мономерите за епоксидни смоли са феноли и епихлорхидрин, но мономерите могат да варират в зависимост от вида на епоксидната смола. | Мономерите за полиуретана са полиоли и изоцианати. |
| Съпротивление | |
| Показват сравнително ниска устойчивост към органични киселини | Показва висока устойчивост на корозия, неорганични киселини, алкални разтворители, органични основи и много други разтворители |
| Толерантност към топлина | |
| Епоксидните смоли могат да издържат на умерени температури. | Полиуретаните могат да издържат на високи температури. |
Обобщение – Епоксид срещу полиуретан
Епоксидите са вид полиуретани. Тези полимери получават името си според повтарящите се връзки, присъстващи в полимерния материал, вместо мономерите, използвани за производството. Разликата между епоксид и полиуретан е, че епоксидната смола съдържа епоксидни групи, докато полиуретаните съдържат уретанови връзки.
