Verschil tussen urethaan en polyurethaan

Belangrijkste verschil - Urethaan versus polyurethaan

Polymeren zijn macromoleculen die zijn gemaakt van kleine eenheden die monomeren worden genoemd. Monomeren moeten een dubbele binding of ten minste twee functionele groepen hebben om polymerisatie te ondergaan. Polyurethaan is zo'n polymeer dat is gemaakt van twee monomeren (isocyanaten en polyolen) en heeft vele toepassingen in de industrie. Polyurethaan is gemaakt van organische eenheden die worden verbonden door urethaanbindingen. Hoewel het niet uit urethaanmonomeren bestaat, krijgt het de naam polyurethaan vanwege de aanwezigheid van deze urethaanbindingen. Urethaan is een kristallijne verbinding waarin een koolzuurgroep is samengesteld uit zowel een amidegroep als een estergroep. Soms wordt urethaan gebruikt om polyurethanen en carbamaat te noemen, een verbinding die is afgeleid van carbaminezuur. De term urethaan vertegenwoordigt echter feitelijk ethylcarbamaat. Het belangrijkste verschil tussen urethaan en polyurethaan is dat urethaan is zacht en flexibel terwijl polyurethaan stijf en hard is.  

Key Areas Covered

1. Wat is urethaan
      - Definitie, reacties en hun toepassingen
2. Wat is polyurethaan
      - Definitie, reacties en hun toepassingen
3. Wat is het verschil tussen urethaan en polyurethaan
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Amide Groep, Koolzuur, Ester, Ethyl Carbamaat, Isocyanaat, Polymeer, Polyolen, Polyurethaan, Spar Urethaan, Urethaan

Wat is urethaan

Urethaan is een chemische verbinding met zowel een estergroep als een amidegroep samen met een koolzuur. Ethylcarbamaat is de IUPAC-naam voor urethaan. De chemische structuur van urethaan kan worden gegeven als R1-O- (CO) -NR2-R3 waar R1, R2 en R3 zijn alkylgroepen. R1 is verbonden aan het zuurstofatoom dat een enkele binding heeft met het koolstofatoom. R2 en R3 zijn gehecht aan het stikstofatoom. Daarom -COOR1 geeft de estergroep en -CONR aan1-R3 geeft de amidegroep aan.

Figuur 1: Urethaanstructuur

Urethaan is een flexibele en kneedbare chemische verbinding. Daarom kan urethaan in verschillende vormen worden gevormd om gewenste producten te produceren. De belangrijkste toepassingen van urethaan omvatten de productie van insecticiden, diergeneesmiddelen en andere farmaceutische producten; soms wordt het gebruikt als oplosmiddel, in sommige gevallen wordt urethaan gebruikt om kunststoffen te produceren.

Volgens onderzoekers is urethaan een toxische stof en het is gebleken dat urethaan kanker kan veroorzaken bij kleine dieren. Bovendien kan urethaan worden gebruikt als spar urethaan dat is een soort vernis. Spar-urethaan is gemaakt voor buitentoepassingen. Dit zou de beste keuze zijn voor tuinmeubilair omdat het zeer waterbestendig is. Het smeltpunt van urethaan kan variëren van 46OC tot 50OC afhankelijk van de alkylgroep bevestigd aan het stikstofatoom.

Wat is polyurethaan

Polyurethaan is een polymeer dat is samengesteld uit organische eenheden (isocyanaten en polyolen) die via urethaanbindingen verbonden zijn. Hier worden urethaaneenheden aan elkaar verbonden door polymerisatie. Hoewel urethaanbindingen in polyurethaan aanwezig zijn, is het niet gemaakt van urethaanmonomeren.

Figuur 2: Polyurethaan (blauw gekleurde delen tonen urethaanbindingen)

Twee monomeren worden gebruikt bij de productie van polyurethanen. Ze zijn een isocyanaat, met meer dan één reactieve isocyanaatgroep en een alcohol met ten minste twee hydroxylgroepen. De exotherme reactie tussen deze twee monomeren vormt polyurethaan. De koppeling tussen -N = C = O van isocyanaat en -OH van alcohol zal een urethaanbinding vormen. Deze urethaanbinding verschilt enigszins van ureumbinding.

Figuur 3: Urethaan en ureumverbindingen

Polyurethaan is stijf en stijf. Polyurethaan kan op kunststoffen en metalen oppervlakken worden aangebracht. De meest voorkomende toepassingen van polyurethaan gebruiken echter de starre eigenschappen ervan. Deze toepassingen omvatten de vorming van hardschuim voor demping, productie van voetslijtage, enz. Anders dan urethaan, is polyurethaan niet-toxisch.

Polyurethaan is een thermohardend polymeer. Daarom, wanneer deze verbinding brandt in plaats van smelt bij verhitting. Daarom heeft polyurethaan geen smeltpunt.

Verschil tussen urethaan en polyurethaan

Definitie

urethaan: Urethaan is een chemische verbinding met zowel een estergroep als een amidegroep samen met een koolzuur.

polyurethaan: Polyurethaan is een polymeer dat is samengesteld uit organische eenheden die zijn verbonden via urethaanbindingen.

Fysieke eigenschappen

urethaan: Urethaan is zacht en flexibel.

polyurethaan: Polyurethaan is hard en stijf.

Smeltpunt

urethaan: Het smeltpunt van urethaan is ongeveer 50OC.

polyurethaan:  Polyurethaan heeft geen smeltpunt omdat het een thermohardend polymeer is.

toxiciteit

urethaan: Urethaan is giftig.

polyurethaan: Polyurethaan is niet-toxisch of minder toxisch.

Toepassingen

urethaan: Urethaan wordt gebruikt voor de productie van insecticiden, diergeneesmiddelen en andere farmaceutische producten.

polyurethaan: Polyurethanen worden gebruikt voor de productie van vaste materialen zoals schuim en voetslijtage.

Conclusie

Urethaan en polyurethaan hebben veel toepassingen in de industrie. Urethaan is een kristallijn mengsel dat flexibel en kneedbaar is. Polyurethaan is een harde en stijve samenstelling. Dit is het belangrijkste verschil tussen urethaan en polyurethaan. Volgens deze eigenschappen kunnen hun toepassingen variëren.

Referenties:

1. Lazonby, John. "Polyurethanes." De essentiële chemische industrie online. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 11 aug. 2017. 
2. "Urethane versus Polyurethaan. "Sciencing. N.p., n.d. Web. Beschikbaar Hier. 11 aug. 2017. 

Afbeelding met dank aan:

1. "Urethan" Av NEUROtiker - Eget arbete (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Polyurethane-allg" Von Roland.chem - Eigenes Werk (CC0) via Commons Wikimedia
3. "Ureathane-koppelingen" door Prabhachatterji op Malayalam Wikipedia (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia