Nøkkelforskjellen mellom epoksy og polyuretan er at epoksyen inneholder epoksydgrupper, mens polyuretaner inneholder uretanbindinger. I brukssynspunkt er hovedforskjellen mellom epoksy og polyuretan at epoksyharpiksene kan motstå moderate temperaturer mens polyuretanene tåler høye temperaturer.
Både epoksy og polyuretan er polymermaterialer. En polymer er et makromolekyl som inneholder et stort antall små repeterende enheter (monomerer). Disse monomerene kombineres med hverandre for å danne en polymer. Begrepet epoksy brukes til å navngi epoksyharpikser som består av epoksyfunksjonelle grupper i et repeterende mønster. Polyuretan er også et polymermateriale som inneholder uretanbindinger.
Hva er epoxy?
Epoksy eller epoksyharpiks er en klasse polymermateriale som består av epoksyfunksjonelle grupper. Det er en form for polyuretan. Disse polymerene kan enten være lavmolekylære eller høymolekylære polymerer med minst to epoksydgrupper. I produksjoner i industriell skala er for det meste petroleumsolje den primære kilden for epoksyharpiksproduksjon. Det er imidlertid noen planteavledede kilder også.
Epoksyharpikser kan reagere med hverandre via katalytisk homopolymerisering og danne tverrbindinger mellom dem. Ellers kan epoksyharpikser reagere med noen andre forbindelser som;
- Amines
- syrer
- Fenoler
- Alkohol
- Thiols
Dette er ko-reaktanter. Noen andre navn for disse ko-reaktantene er herdere eller kurativer. Derfor refererer tverrbindingsreaksjonene som epoksyharpikser gjennomgår med disse herdemidlene til "herding". Tverrbindingsprosessen danner en termoherdende polymer som har gunstige kjemiske og mekaniske egenskaper.
Figur 01: Epoksyharpiks
Beregningsmetoden for den spesifikke mengden epoksygrupper som er tilstede i epoksyharpiksen, er som følger:
- Forholdet mellom antall epoksygrupper og massen til polymermaterialet gir den spesifikke mengden epoksydgrupper i en epoksyharpiks.
- Enheten for denne målingen er "mol/kg". Vi kaller dette begrepet noen ganger som "epoksidnummer".
Noen vanlige og viktige former for epoksyharpiks
Bisphenol A Epoxy Resin
Denne typen epoksyharpikser er et resultat av kombinasjonen av epiklorhydrin og bisfenol A. denne kombinasjonen gir bisfenol A diglycidyletere. Hvis vi øker mengden bisfenol A (sammenlignet med epiklorhydrin), gir det polymermateriale med høy molekylvekt. Dette polymermaterialet er lineært og er halvfaste krystallinske materialer.
Bisphenol F Epoxy Resin
Her bruker vi bisfenol F i stedet for bisfenol A, men måten å danne polymeren på er den samme som bisfenol A-epoksyharpiksen (som diskutert ovenfor).
Novolac Epoxy Resin
Novolac-epoksyharpikser dannes når fenoler reagerer med formaldehyd og gjennomgår glykosylering med epiklorhydrin. Oftest viser dette polymermaterialet høy kjemisk motstand og høy temperaturbestandighet, men lav fleksibilitet.
Alifatisk epoksyharpiks
Disse polymerene dannes via glykosylering av alifatiske alkoholer eller polyoler. Dette polymermaterialet har lav viskositet ved romtemperatur.
Hva er polyuretan?
Polyuretan er et polymermateriale som har uretanbindinger (karbamatbindinger). Isocyanater og polyoler gjennomgår polymerisering for å danne en polyuretan. Selv om navnet polyuretan gir en idé om at polymeren består av uretanmonomerer, består den faktisk av uretanbindinger, ikke monomerer.
Figur 02: En stol laget av polyuretan
Når man bruker monomerene til produksjon av polyuretaner, bør isocyanatene ha minst to funksjonelle grupper som gjør at de kan gjennomgå polymerisering. Dessuten bør polyol også ha minst to hydroksylgrupper per molekyl. Reaksjonene mellom monomerene i denne polymerisasjonen er en eksoterm reaksjon der det avgis varme fra reaksjonsblandingen. Uretanbindingen dannes når –N=C=O-gruppen av isocyanat reagerer med –OH-gruppene av alkohol for å danne en uretanbinding (-NH-C(=O)-O).
Hva er forskjellen mellom epoksy og polyuretan?
Epoxy vs Polyuretan |
|
| Epoksy eller epoksyharpiks er en klasse polymermateriale som består av epoksyfunksjonelle grupper. | Polyuretan er et polymermateriale som har uretanbindinger. |
| monomer | |
| Monomerene for epoksyharpikser er fenoler og epiklorhydrin, men monomerene kan variere avhengig av typen epoksyharpiks. | Monomerene for polyuretan er polyoler og isocyanater. |
| Resistance | |
| Vis relativt lav motstand mot organiske syrer | Viser høy motstand mot korrosjon, uorganiske syrer, alkaliske løsemidler, organiske alkalier og mange andre løsemidler |
| Varmetoleranse | |
| Epoksyharpiks kan motstå moderate temperaturer. | Polyuretaner tåler høye temperaturer. |
Sammendrag – Epoksy vs polyuretan
Epoksy er en type polyuretaner. Disse polymerene får navnet sitt i henhold til de gjentatte koblingene som er tilstede i polymermaterialet i stedet for monomerene som brukes til produksjonen. Forskjellen mellom epoksy og polyuretan er at epoksyharpiksen inneholder epoksydgrupper, mens polyuretaner inneholder uretanbindinger.
