Verschil tussen epoxy en polyurethaan

De belangrijk verschil tussen epoxy en polyurethaan is dat het epoxy bevat epoxidegroepen, terwijl polyurethanen urethaanbindingen bevatten. In de toepassing oogpunt, het belangrijkste verschil tussen epoxy en polyurethaan is dat de epoxyharsen bestand zijn tegen gematigde temperaturen, terwijl de polyurethanen bestand zijn tegen hoge temperaturen.

Zowel epoxy als polyurethaan zijn polymere materialen. Een polymeer is een macromolecuul dat een groot aantal kleine zich herhalende eenheden (monomeren) bevat. Deze monomeren combineren met elkaar om een ​​polymeer te vormen. De term epoxy wordt gebruikt om epoxyharsen te noemen die bestaan ​​uit epoxyfunctionele groepen in een zich herhalend patroon. Polyurethaan is ook een polymeermateriaal dat urethaanbindingen bevat.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Epoxy
3. Wat is polyurethaan
4. Vergelijking zij aan zij - Epoxy versus polyurethaan in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is Epoxy?

Epoxy of epoxyhars is een klasse van polymeermateriaal bestaande uit epoxy-functionele groepen. Het is een vorm van polyurethaan. Deze polymeren kunnen polymeren met laag molecuulgewicht of hoog molecuulgewicht met ten minste twee epoxidegroepen zijn. In producties op industriële schaal is voornamelijk aardolie de primaire bron voor de productie van epoxyhars. Er zijn echter ook enkele van planten afkomstige bronnen.

Epoxyharsen kunnen met elkaar reageren via katalytische homopolymerisatie en vormen dwarsverbindingen tussen hen. Of anders kunnen epoxyharsen reageren met enkele andere verbindingen zoals;

• aminen
• zuren
• fenolen
• alcoholen
• thiolen

Dit zijn co-reactanten. Sommige andere namen voor deze co-reactanten zijn verharders of hardingsmiddelen. Daarom verwijzen de verknopingsreacties die epoxyharsen ondergaan met deze uithardingsmiddelen naar "uitharden". Het verknopingsproces vormt een thermohardend polymeer dat gunstige chemische en mechanische eigenschappen heeft.

Figuur 01: Epoxyharsen

De berekeningsmethode voor de specifieke hoeveelheid epoxygroepen in de epoxyhars is als volgt:

• De verhouding tussen het aantal epoxygroepen en de massa van het polymeermateriaal geeft de specifieke hoeveelheid epoxidegroepen in een epoxyhars.
• De eenheid voor deze meting is "mol / kg". We noemen deze term soms als "epoxidenummer".

Enkele veel voorkomende en belangrijke vormen van epoxyhars 

• Bisphenol A Epoxyhars

Dit type epoxyharsen is een resultaat van de combinatie van epichloorhydrine en bisfenol A. deze combinatie geeft bisfenol A diglycidylethers. Als we de hoeveelheid bisfenol A (in vergelijking met epichloorhydrine) verhogen, wordt er polymeermateriaal met hoog moleculair gewicht aan toegevoegd. Dit polymeermateriaal is lineair en bestaat uit halfvaste kristallijne materialen.

• Bisphenol F Epoxyhars

Hier gebruiken we bisfenol F in de plaats van bisfenol A, maar de manier van vorming van het polymeer is hetzelfde als de bisfenol A epoxyhars (zoals hierboven besproken).

• Novolac Epoxyhars

Novolac-epoxyharsen ontstaan ​​wanneer fenolen reageren met formaldehyde en glycosylatie ondergaan met epichloorhydrine. Meestal vertoont dit polymeermateriaal een hoge chemische weerstand en weerstand bij hoge temperaturen, maar een lage flexibiliteit.

• Alifatische epoxyhars

Deze polymeren vormen via glycosylering van alifatische alcoholen of polyolen. Dit polymeermateriaal heeft een lage viscositeit bij kamertemperatuur.

Wat is polyurethaan?

Polyurethaan is een polymeermateriaal met urethaanbindingen (carbamaatbindingen). Isocyanaten en polyolen ondergaan polymerisatie om een ​​polyurethaan te vormen. Hoewel de naam polyurethaan een idee geeft dat het polymeer uit urethaanmonomeren bestaat, bestaat het in feite uit urethaanbindingen, niet uit monomeren.

Figuur 02: Een stoel gemaakt van polyurethaan

Wanneer de monomeren voor de productie van polyurethanen worden gebruikt, moeten de isocyanaten ten minste twee functionele groepen hebben die het mogelijk maken dat zij polymerisatie ondergaan. Bovendien zou polyol ook ten minste twee hydroxylgroepen per molecuul moeten hebben. De reacties tussen de monomeren in deze polymerisatie zijn een exotherme reactie waarbij warmte wordt afgegeven uit het reactiemengsel. De urethaanbinding vormt zich wanneer de -N = C = O-groep isocyanaat reageert met de -OH-groepen van alcohol onder vorming van een urethaanbinding (-NH-C (= O) -O).

Wat is het verschil tussen epoxy en polyurethaan?

Epoxy versus polyurethaan
Epoxy of epoxyhars is een klasse van polymeermateriaal dat bestaat uit epoxyfunctionele groepen.	Polyurethaan is een polymeermateriaal met urethaanbindingen.
monomeren
De monomeren voor epoxyharsen zijn fenolen en epichloorhydrine, maar de monomeren kunnen variëren afhankelijk van het type epoxyhars.	De monomeren voor polyurethaan zijn polyolen en isocyanaten.
Weerstand
Toon relatief lage weerstand tegen organische zuren	Toont een hoge weerstand tegen corrosie, anorganische zuren, alkalische oplosmiddelen, organische alkaliën en vele andere oplosmiddelen
Warmtetolerantie
Epoxyharsen kunnen matige temperaturen weerstaan.	Polyurethanen zijn bestand tegen hoge temperaturen.

Samenvatting - Epoxy versus polyurethaan

Epoxies zijn een soort polyurethanen. Deze polymeren krijgen hun naam volgens de zich herhalende bindingen die aanwezig zijn in het polymeermateriaal in plaats van de monomeren die voor de productie worden gebruikt. Het verschil tussen epoxy en polyurethaan is dat de epoxyhars epoxidegroepen bevat, terwijl polyurethanen urethaanbindingen bevatten.

Referentie:

1. "Epoxy." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19 april 2018. Beschikbaar Hier
2. Johnson, Todd. "Wat zijn epoxyharsen?" ThoughtCo, ThoughtCo. Beschikbaar Hier 
3. Lazonby, John. "Polyurethanes." De essentiële chemische industrie online. Beschikbaar Hier 

Afbeelding met dank aan:

1.'Epoxy 'door Dzhang2680 - Eigen werk, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 
2.'Polyurethaan stoel, Walker Art Gallery 'Door Reptonix gratis Creative Commons gelicentieerde foto's (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia