Основное различие между эпоксидной смолой и полиуретаном заключается в том, что эпоксидная смола содержит эпоксидные группы, тогда как полиуретаны содержат уретановые связи. С точки зрения применения основное различие между эпоксидной смолой и полиуретаном заключается в том, что эпоксидные смолы могут выдерживать умеренные температуры, а полиуретаны - высокие температуры.
И эпоксидная смола, и полиуретан являются полимерными материалами. Полимер – это макромолекула, содержащая большое количество мелких повторяющихся звеньев (мономеров). Эти мономеры объединяются друг с другом, образуя полимер. Термин «эпоксидная смола» используется для обозначения эпоксидных смол, которые состоят из эпоксидных функциональных групп в повторяющемся узоре. Полиуретан также является полимерным материалом, содержащим уретановые связи.
Что такое эпоксидная смола?
Эпоксидная смола или эпоксидная смола представляет собой класс полимерных материалов, состоящих из эпоксидных функциональных групп. Это форма полиуретана. Эти полимеры могут быть либо низкомолекулярными, либо высокомолекулярными полимерами с по крайней мере двумя эпоксидными группами. В промышленных масштабах главным источником для производства эпоксидной смолы является в основном нефтяное масло. Однако есть и растительные источники.
Эпоксидные смолы могут реагировать друг с другом посредством каталитической гомополимеризации и образовывать между собой поперечные связи. Или же эпоксидные смолы могут реагировать с некоторыми другими соединениями, такими как:
- Амины
- Кислоты
- Фенолы
- Алкоголь
- Тиолы
Это сопутствующие реактивы. Некоторые другие названия этих со-реагентов - отвердители или отвердители. Следовательно, реакции сшивания эпоксидных смол с этими отвердителями относятся к «отверждению». В процессе сшивки образуется термореактивный полимер, обладающий благоприятными химическими и механическими свойствами.
Рисунок 01: Эпоксидные смолы
Метод расчета удельного количества эпоксидных групп, присутствующих в эпоксидной смоле, следующий:
- Отношение количества эпоксидных групп к массе полимерного материала дает конкретное количество эпоксидных групп в эпоксидной смоле.
- Единица измерения – «моль/кг». Иногда мы называем этот термин «эпоксидным числом».
Некоторые распространенные и важные формы эпоксидных смол
Эпоксидная смола на основе бисфенола А
Этот тип эпоксидных смол является результатом комбинации эпихлоргидрина и бисфенола А. Эта комбинация дает диглицидиловые эфиры бисфенола А. Если увеличить количество бисфенола А (по сравнению с эпихлоргидрином), то получится высокомолекулярный полимерный материал. Этот полимерный материал является линейным и представляет собой полутвердые кристаллические материалы.
Эпоксидная смола на основе бисфенола F
Здесь мы используем бисфенол F вместо бисфенола А, но способ образования полимера такой же, как и у эпоксидной смолы на основе бисфенола А (как обсуждалось выше).
Новолачная эпоксидная смола
Новолачные эпоксидные смолы образуются, когда фенолы реагируют с формальдегидом и подвергаются гликозилированию эпихлоргидрином. В большинстве случаев этот полимерный материал демонстрирует высокую химическую стойкость и устойчивость к высоким температурам, но низкую гибкость.
Алифатическая эпоксидная смола
Эти полимеры образуются путем гликозилирования алифатических спиртов или полиолов. Этот полимерный материал имеет низкую вязкость при комнатной температуре.
Что такое полиуретан?
Полиуретан представляет собой полимерный материал, имеющий уретановые связи (карбаматные связи). Изоцианаты и полиолы подвергаются полимеризации с образованием полиуретана. Хотя название полиуретан дает представление о том, что полимер состоит из уретановых мономеров, на самом деле он состоит из уретановых связей, а не из мономеров.
Рисунок 02: Стул из полиуретана
При использовании мономеров для производства полиуретанов изоцианаты должны иметь не менее двух функциональных групп, позволяющих им подвергаться полимеризации. Кроме того, полиол также должен иметь не менее двух гидроксильных групп на молекулу. Реакции между мономерами при этой полимеризации представляют собой экзотермическую реакцию, при которой тепло выделяется из реакционной смеси. Уретановая связь образуется, когда группа –N=C=O изоцианата взаимодействует с группами –OH спирта с образованием уретановой связи (-NH-C(=O)-O).
В чем разница между эпоксидной смолой и полиуретаном?
Эпоксидная смола против полиуретана |
|
| Эпоксидная смола или эпоксидная смола представляет собой класс полимерных материалов, состоящих из эпоксидных функциональных групп. | Полиуретан – это полимерный материал с уретановыми связями. |
| Мономеры | |
| Мономерами эпоксидных смол являются фенолы и эпихлоргидрин, но мономеры могут различаться в зависимости от типа эпоксидной смолы. | Мономерами для полиуретана являются полиолы и изоцианаты. |
| Сопротивление | |
| Относительно низкая стойкость к органическим кислотам | Показывает высокую устойчивость к коррозии, неорганическим кислотам, щелочным растворителям, органическим щелочам и многим другим растворителям |
| Термостойкость | |
| Эпоксидные смолы могут выдерживать умеренные температуры. | Полиуретаны могут выдерживать высокие температуры. |
Резюме – Эпоксидная смола против полиуретана
Эпоксидные смолы - это тип полиуретанов. Эти полимеры получили свое название в соответствии с повторяющимися связями, присутствующими в полимерном материале, а не в мономерах, используемых для производства. Разница между эпоксидной смолой и полиуретаном заключается в том, что эпоксидная смола содержит эпоксидные группы, тогда как полиуретаны содержат уретановые связи.
