Kľúčový rozdiel medzi epoxidom a polyuretánom je v tom, že epoxid obsahuje epoxidové skupiny, zatiaľ čo polyuretány obsahujú uretánové väzby. Z hľadiska aplikácie je hlavný rozdiel medzi epoxidom a polyuretánom v tom, že epoxidové živice môžu odolávať miernym teplotám, zatiaľ čo polyuretány môžu odolávať vysokým teplotám.
Epoxid aj polyuretán sú polymérové materiály. Polymér je makromolekula, ktorá obsahuje veľké množstvo malých opakujúcich sa jednotiek (monomérov). Tieto monoméry sa navzájom spájajú a vytvárajú polymér. Termín epoxid sa používa na pomenovanie epoxidových živíc, ktoré pozostávajú z epoxidových funkčných skupín v opakujúcom sa vzore. Polyuretán je tiež polymérny materiál, ktorý obsahuje uretánové väzby.
Čo je epoxid?
Epoxidová alebo epoxidová živica je trieda polymérneho materiálu pozostávajúceho z epoxidových funkčných skupín. Je to forma polyuretánu. Tieto polyméry môžu byť buď polyméry s nízkou alebo vysokou molekulovou hmotnosťou s aspoň dvoma epoxidovými skupinami. Vo výrobe v priemyselnom meradle je primárnym zdrojom na výrobu epoxidových živíc väčšinou ropný olej. Existujú však aj zdroje rastlinného pôvodu.
Epoxidové živice môžu navzájom reagovať prostredníctvom katalytickej homopolymerizácie a vytvárať medzi sebou priečne väzby. Alebo inak, epoxidové živice môžu reagovať s niektorými inými zlúčeninami, ako napríklad;
- Amines
- Acids
- Fenoly
- Alkoholy
- Tiols
Toto sú spolureagujúce látky. Niektoré ďalšie názvy pre tieto koreaktanty sú tvrdidlá alebo liečivá. Preto sa zosieťovacie reakcie, ktorým epoxidové živice prechádzajú s týmito vytvrdzovacími činidlami, označujú ako „vytvrdzovanie“. Proces zosieťovania vytvára termosetový polymér, ktorý má priaznivé chemické a mechanické vlastnosti.
Obrázok 01: Epoxidové živice
Metóda výpočtu špecifického množstva epoxidových skupín prítomných v epoxidovej živici je nasledovná:
- Pomer medzi počtom epoxidových skupín a hmotnosťou polymérneho materiálu udáva špecifické množstvo epoxidových skupín v epoxidovej živici.
- Jednotkou pre toto meranie je „mol/kg“. Tento výraz niekedy nazývame „epoxidové číslo“.
Niektoré bežné a dôležité formy epoxidových živíc
Bisfenol A epoxidová živica
Tento typ epoxidových živíc je výsledkom kombinácie epichlórhydrínu a bisfenolu A. Táto kombinácia poskytuje diglycidylétery bisfenolu A. Ak zvýšime množstvo bisfenolu A (v porovnaní s epichlórhydrínom), poskytuje vysokomolekulárny polymérny materiál. Tento polymérny materiál je lineárny a ide o polotuhé kryštalické materiály.
Bisfenol F Epoxidová živica
Tu používame bisfenol F namiesto bisfenolu A, ale spôsob tvorby polyméru je rovnaký ako pri epoxidovej živici bisfenolu A (ako je uvedené vyššie).
Novolac epoxidová živica
Novolac epoxidové živice vznikajú, keď fenoly reagujú s formaldehydom a podliehajú glykozylácii epichlórhydrínom. Vo väčšine prípadov tento polymérny materiál vykazuje vysokú chemickú odolnosť a odolnosť voči vysokým teplotám, ale nízku flexibilitu.
Alifatická epoxidová živica
Tieto polyméry vznikajú glykozyláciou alifatických alkoholov alebo polyolov. Tento polymérový materiál má pri izbovej teplote nízku viskozitu.
Čo je polyuretán?
Polyuretán je polymérny materiál, ktorý má uretánové väzby (karbamátové väzby). Izokyanáty a polyoly podliehajú polymerizácii za vzniku polyuretánu. Hoci názov polyuretán dáva predstavu, že polymér pozostáva z uretánových monomérov, v skutočnosti pozostáva z uretánových väzieb, nie z monomérov.
Obrázok 02: Stolička vyrobená z polyuretánu
Pri použití monomérov na výrobu polyuretánov by izokyanáty mali mať aspoň dve funkčné skupiny, ktoré umožňujú ich polymerizáciu. Okrem toho by polyol mal mať aspoň dve hydroxylové skupiny na molekulu. Reakcie medzi monomérmi pri tejto polymerizácii sú exotermickou reakciou, pri ktorej sa z reakčnej zmesi uvoľňuje teplo. Uretánová väzba sa vytvorí, keď skupina –N=C=O izokyanátu reaguje so skupinami –OH alkoholu za vzniku uretánovej väzby (-NH-C(=O)-O).
Aký je rozdiel medzi epoxidom a polyuretánom?
Epoxid vs polyuretán |
|
| Epoxidová alebo epoxidová živica je trieda polymérneho materiálu, ktorý pozostáva z epoxidových funkčných skupín. | Polyuretán je polymérny materiál, ktorý má uretánové väzby. |
| Monoméry | |
| Monoméry pre epoxidové živice sú fenoly a epichlórhydrín, ale monoméry sa môžu líšiť v závislosti od typu epoxidovej živice. | Monoméry pre polyuretán sú polyoly a izokyanáty. |
| Odpor | |
| Vykazujte pomerne nízku odolnosť voči organickým kyselinám | Vykazuje vysokú odolnosť voči korózii, anorganickým kyselinám, alkalickým rozpúšťadlám, organickým zásadám a mnohým ďalším rozpúšťadlám |
| Tolerancia tepla | |
| Epoxidové živice odolávajú miernym teplotám. | Polyuretány vydržia vysoké teploty. |
Zhrnutie – Epoxid vs polyuretán
Epoxidy sú typom polyuretánov. Tieto polyméry dostali svoj názov podľa opakujúcich sa väzieb prítomných v polymérnom materiáli namiesto monomérov použitých na výrobu. Rozdiel medzi epoxidom a polyuretánom je v tom, že epoxidová živica obsahuje epoxidové skupiny, zatiaľ čo polyuretány obsahujú uretánové väzby.
