Die sleutelverskil tussen epoksie en poliuretaan is dat die epoksie epoksiedgroepe bevat, terwyl poliuretaan uretaanbindings bevat. In die toepassingsoogpunt is die hoofverskil tussen epoksie en poliuretaan dat die epoksieharse matige temperature kan weerstaan terwyl die poliuretaan hoë temperature kan weerstaan.
Beide epoksie en poliuretaan is polimeer materiale. 'n Polimeer is 'n makromolekule wat 'n groot aantal klein herhalende eenhede (monomere) bevat. Hierdie monomere kombineer met mekaar om 'n polimeer te vorm. Die term epoksie word gebruik om epoksieharse te noem wat uit epoksie funksionele groepe in 'n herhalende patroon bestaan. Poliuretaan is ook 'n polimeermateriaal wat uretaanbindings bevat.
Wat is epoksie?
Epoksie of epoksiehars is 'n klas polimeermateriaal wat uit epoksie funksionele groepe bestaan. Dit is 'n vorm van poliuretaan. Hierdie polimere kan óf lae molekulêre gewig óf hoë molekulêre gewig polimere met ten minste twee epoksiedgroepe wees. In produksies op industriële skaal is meestal petroleumolie die primêre bron vir epoksieharsproduksie. Daar is egter ook 'n paar plant-afgeleide bronne.
Epoksieharse kan via katalitiese homopolimerisasie met mekaar reageer en kruisbindings tussen hulle vorm. Of anders kan epoksieharse reageer met ander verbindings soos;
- Amines
- sure
- Fenole
- Alcohols
- Thiols
Dit is ko-reaktante. Sommige ander name vir hierdie ko-reaktante is verharders of genesingsmiddels. Daarom verwys die kruisbindingsreaksies wat epoksieharse met hierdie genesingsmiddels ondergaan na "genesing". Die kruisbindingsproses vorm 'n termohardende polimeer wat gunstige chemiese en meganiese eienskappe het.
Figuur 01: Epoxy Resins
Die metode van berekening van die spesifieke hoeveelheid epoksiegroepe teenwoordig in die epoksiehars is soos volg:
- Die verhouding tussen die aantal epoksiegroepe en die massa van die polimeermateriaal gee die spesifieke hoeveelheid epoksiedgroepe in 'n epoksiehars.
- Die eenheid vir hierdie meting is “mol/kg”. Ons noem hierdie term soms as "epoksiednommer".
'n paar algemene en belangrike vorme van epoksieharse
Bisphenol A Epoxy Resin
Hierdie tipe epoksieharse is 'n resultaat van die kombinasie van epichloorhidrien en bisfenol A. hierdie kombinasie gee bisfenol A diglisidiel-eters. As ons die hoeveelheid bisfenol A verhoog (in vergelyking met epichloorhidrien), verskaf dit hoë molekulêre gewig polimeer materiaal. Hierdie polimeermateriaal is lineêr en is halfvaste kristallyne materiale.
Bisphenol F Epoxy Resin
Hier gebruik ons bisfenol F in die plek van bisfenol A, maar die manier van vorming van die polimeer is dieselfde as die bisfenol A-epoksiehars (soos hierbo bespreek).
Novolac Epoxy Resin
Novolac-epoksieharse vorm wanneer fenole met formaldehied reageer en glikosilering met epichloorhidrien ondergaan. Meeste van die tye toon hierdie polimeermateriaal hoë chemiese weerstand en hoë temperatuur weerstand maar lae buigsaamheid.
Alifatiese epoksiehars
Hierdie polimere vorm deur glikosilering van alifatiese alkohole of poliole. Hierdie polimeermateriaal het 'n lae viskositeit by kamertemperatuur.
Wat is poliuretaan?
Polyuretaan is 'n polimeermateriaal wat uretaanbindings (karbamaatbindings) het. Isosianate en poliole ondergaan polimerisasie om 'n poliuretaan te vorm. Alhoewel die naam poliuretaan 'n idee gee dat die polimeer uit uretaanmonomere bestaan, bestaan dit in werklikheid uit uretaanbindings, nie monomere nie.
Figuur 02: 'n Stoel gemaak van poliuretaan
Wanneer die monomere vir die vervaardiging van poliuretane gebruik word, moet die isosianate ten minste twee funksionele groepe hê wat dit toelaat om polimerisasie te ondergaan. Boonop moet poliol ook ten minste twee hidroksielgroepe per molekule hê. Die reaksies tussen die monomere in hierdie polimerisasie is 'n eksotermiese reaksie waarin hitte van die reaksiemengsel afgegee word. Die uretaanbinding vorm wanneer die –N=C=O-groep van isosianaat met die –OH-groepe alkohol reageer om 'n uretaanbinding (-NH-C(=O)-O) te vorm.
Wat is die verskil tussen epoksie en poliuretaan?
Epoxy vs Polyurethane |
|
| Epoksie of epoksiehars is 'n klas polimeermateriaal wat uit epoksie funksionele groepe bestaan. | Polyurethane is 'n polimeermateriaal wat uretaanbindings het. |
| Monomers | |
| Die monomere vir epoksieharse is fenole en epichloorhidrien, maar die monomere kan verskil na gelang van die tipe epoksiehars. | Die monomere vir poliuretaan is poliole en isosianate. |
| Weerstand | |
| Toon betreklik lae weerstand teen organiese sure | Toon hoë weerstand teen korrosie, anorganiese sure, alkali-oplosmiddels, organiese alkalies en baie ander oplosmiddels |
| Hittetoleransie | |
| Epoksieharse kan matige temperature weerstaan. | Polyurethane kan hoë temperature weerstaan. |
Opsomming – Epoksie vs Poliuretaan
Epoksieë is 'n tipe poliuretaan. Hierdie polimere kry hul naam volgens die herhalende bindings wat in die polimeermateriaal voorkom in plaas van die monomere wat vir die produksie gebruik word. Die verskil tussen epoksie en poliuretaan is dat die epoksiehars epoksiedgroepe bevat, terwyl poliuretaan uretaanbindings bevat.
