Klíčový rozdíl mezi epoxidem a polyuretanem je v tom, že epoxid obsahuje epoxidové skupiny, zatímco polyuretany obsahují uretanové vazby. Z aplikačního hlediska je hlavní rozdíl mezi epoxidem a polyuretanem v tom, že epoxidové pryskyřice mohou odolat mírným teplotám, zatímco polyuretany mohou odolat vysokým teplotám.
Epoxid i polyuretan jsou polymerní materiály. Polymer je makromolekula, která obsahuje velké množství malých opakujících se jednotek (monomerů). Tyto monomery se vzájemně spojují za vzniku polymeru. Termín epoxid se používá pro pojmenování epoxidových pryskyřic, které se skládají z epoxidových funkčních skupin v opakujícím se vzoru. Polyuretan je také polymerní materiál, který obsahuje uretanové vazby.
Co je epoxid?
Epoxidová neboli epoxidová pryskyřice je třída polymerního materiálu sestávajícího z epoxidových funkčních skupin. Je to forma polyuretanu. Tyto polymery mohou být buď nízkomolekulární nebo vysokomolekulární polymery s alespoň dvěma epoxidovými skupinami. Ve výrobách v průmyslovém měřítku je primárním zdrojem pro výrobu epoxidových pryskyřic většinou ropný olej. Existují však také zdroje rostlinného původu.
Epoxidové pryskyřice mohou vzájemně reagovat prostřednictvím katalytické homopolymerizace a vytvářet mezi nimi příčné vazby. Jinak mohou epoxidové pryskyřice reagovat s některými jinými sloučeninami, jako jsou;
- Aminy
- Acids
- Fenoly
- Alkoholy
- Thiols
Toto jsou koreaktanty. Některé další názvy pro tyto koreaktanty jsou tvrdidla nebo vulkanizační činidla. Proto zesíťovací reakce, které epoxidové pryskyřice podstupují s těmito vytvrzovacími činidly, se týkají „vytvrzování“. Proces síťování vytváří termosetový polymer, který má příznivé chemické a mechanické vlastnosti.
Obrázek 01: Epoxidové pryskyřice
Metoda výpočtu specifického množství epoxidových skupin přítomných v epoxidové pryskyřici je následující:
- Poměr mezi počtem epoxidových skupin a hmotností polymerního materiálu udává specifické množství epoxidových skupin v epoxidové pryskyřici.
- Jednotkou pro toto měření je „mol/kg“. Tento termín někdy nazýváme „epoxidové číslo“.
Některé běžné a důležité formy epoxidových pryskyřic
Bisfenol A Epoxidová pryskyřice
Tento typ epoxidových pryskyřic je výsledkem kombinace epichlorhydrinu a bisfenolu A. Tato kombinace poskytuje diglycidylethery bisfenolu A. Pokud zvýšíme množství bisfenolu A (ve srovnání s epichlorhydrinem), poskytuje vysokomolekulární polymerní materiál. Tento polymerní materiál je lineární a jedná se o polotuhé krystalické materiály.
Bisfenol F Epoxidová pryskyřice
Zde používáme bisfenol F místo bisfenolu A, ale způsob tvorby polymeru je stejný jako u epoxidové pryskyřice bisfenolu A (jak bylo diskutováno výše).
Novolac epoxidová pryskyřice
Epoxidové pryskyřice Novolac se tvoří, když fenoly reagují s formaldehydem a podléhají glykosylaci epichlorhydrinem. Ve většině případů tento polymerní materiál vykazuje vysokou chemickou odolnost a odolnost vůči vysokým teplotám, ale nízkou flexibilitu.
Alifatická epoxidová pryskyřice
Tyto polymery vznikají glykosylací alifatických alkoholů nebo polyolů. Tento polymerní materiál má nízkou viskozitu při pokojové teplotě.
Co je to polyuretan?
Polyuretan je polymerní materiál, který má uretanové vazby (karbamátové vazby). Isokyanáty a polyoly podléhají polymeraci za vzniku polyuretanu. Ačkoli název polyuretan dává představu, že se polymer skládá z uretanových monomerů, ve skutečnosti sestává z uretanových vazeb, nikoli z monomerů.
Obrázek 02: Židle vyrobená z polyuretanu
Při použití monomerů pro výrobu polyuretanů by isokyanáty měly mít alespoň dvě funkční skupiny, které umožní jejich polymeraci. Navíc by polyol měl mít také alespoň dvě hydroxylové skupiny na molekulu. Reakce mezi monomery při této polymeraci jsou exotermní reakcí, při které se z reakční směsi uvolňuje teplo. Uretanová vazba se tvoří, když skupina –N=C=O isokyanátu reaguje se skupinami –OH alkoholu za vzniku uretanové vazby (-NH-C(=O)-O).
Jaký je rozdíl mezi epoxidem a polyuretanem?
Epoxid vs polyuretan |
|
| Epoxid nebo epoxidová pryskyřice je třída polymerního materiálu, který se skládá z epoxidových funkčních skupin. | Polyuretan je polymerní materiál, který má uretanové vazby. |
| Monomery | |
| Monomery pro epoxidové pryskyřice jsou fenoly a epichlorhydrin, ale monomery se mohou lišit v závislosti na typu epoxidové pryskyřice. | Monomery pro polyuretan jsou polyoly a isokyanáty. |
| Odpor | |
| Vykazujte poměrně nízkou odolnost vůči organickým kyselinám | Vykazuje vysokou odolnost vůči korozi, anorganickým kyselinám, alkalickým rozpouštědlům, organickým alkáliím a mnoha dalším rozpouštědlům |
| Tolerance tepla | |
| Epoxidové pryskyřice odolávají mírným teplotám. | Polyuretany vydrží vysoké teploty. |
Shrnutí – Epoxid vs Polyuretan
Epoxidy jsou druhem polyuretanů. Tyto polymery získaly svůj název podle opakujících se vazeb přítomných v polymerním materiálu namísto monomerů použitých pro výrobu. Rozdíl mezi epoxidem a polyuretanem je v tom, že epoxidová pryskyřice obsahuje epoxidové skupiny, zatímco polyuretany obsahují uretanové vazby.
