Der Hauptunterschied zwischen Epoxid und Polyurethan besteht darin, dass das Epoxid Epoxidgruppen enthält, während Polyurethane Urethanbindungen enth alten. Aus anwendungstechnischer Sicht besteht der Hauptunterschied zwischen Epoxid und Polyurethan darin, dass die Epoxidharze mäßigen Temperaturen widerstehen können, während die Polyurethane hohen Temperaturen standh alten können.
Sowohl Epoxid als auch Polyurethan sind Polymermaterialien. Ein Polymer ist ein Makromolekül, das eine große Anzahl kleiner Wiederholungseinheiten (Monomere) enthält. Diese Monomere verbinden sich miteinander zu einem Polymer. Der Begriff Epoxid wird verwendet, um Epoxidharze zu benennen, die aus funktionellen Epoxidgruppen in einem sich wiederholenden Muster bestehen. Polyurethan ist auch ein Polymermaterial, das Urethanbindungen enthält.
Was ist Epoxy?
Epoxid oder Epoxidharz ist eine Klasse von Polymermaterial, das aus funktionellen Epoxidgruppen besteht. Es ist eine Form von Polyurethan. Diese Polymere können sowohl niedermolekulare als auch hochmolekulare Polymere mit mindestens zwei Epoxidgruppen sein. In der Produktion im industriellen Maßstab ist hauptsächlich Erdöl die Hauptquelle für die Epoxidharzproduktion. Es gibt jedoch auch einige pflanzliche Quellen.
Epoxidharze können durch katalytische Homopolymerisation miteinander reagieren und untereinander Vernetzungen bilden. Oder Epoxidharze können mit einigen anderen Verbindungen reagieren, z. B.:
- Amine
- Säuren
- Phenole
- Alkohole
- Thiole
Das sind Co-Reaktanten. Einige andere Namen für diese Co-Reaktanten sind Härter oder Heilmittel. Daher beziehen sich die Vernetzungsreaktionen, die Epoxidharze mit diesen Härtungsmitteln durchlaufen, auf „Aushärten“. Durch den Vernetzungsprozess entsteht ein duroplastisches Polymer mit günstigen chemischen und mechanischen Eigenschaften.
Abbildung 01: Epoxidharze
Die Methode zur Berechnung der spezifischen Menge an Epoxidgruppen im Epoxidharz ist wie folgt:
- Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Epoxidgruppen und der Masse des Polymermaterials ergibt die spezifische Menge an Epoxidgruppen in einem Epoxidharz.
- Die Einheit für diese Messung ist „mol/kg“. Wir bezeichnen diesen Begriff manchmal als „Epoxidzahl“.
Einige gebräuchliche und wichtige Formen von Epoxidharzen
Bisphenol-A-Epoxidharz
Diese Art von Epoxidharzen ist das Ergebnis der Kombination von Epichlorhydrin und Bisphenol A. Diese Kombination ergibt Bisphenol-A-Diglycidylether. Wenn wir die Menge an Bisphenol A (im Vergleich zu Epichlorhydrin) erhöhen, liefert es Polymermaterial mit hohem Molekulargewicht. Dieses Polymermaterial ist linear und besteht aus halbfesten kristallinen Materialien.
Bisphenol-F-Epoxidharz
Hier verwenden wir Bisphenol F anstelle von Bisphenol A, aber die Art der Bildung des Polymers ist die gleiche wie beim Bisphenol-A-Epoxidharz (wie oben diskutiert).
Novolac-Epoxidharz
Novolac-Epoxidharze entstehen, wenn Phenole mit Formaldehyd reagieren und mit Epichlorhydrin glykosyliert werden. Dieses Polymermaterial weist meist eine hohe chemische Beständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit, aber eine geringe Flexibilität auf.
Aliphatisches Epoxidharz
Diese Polymere entstehen durch Glykosylierung von aliphatischen Alkoholen oder Polyolen. Dieses Polymermaterial hat bei Raumtemperatur eine niedrige Viskosität.
Was ist Polyurethan?
Polyurethan ist ein Polymermaterial mit Urethanbindungen (Carbamatbindungen). Isocyanate und Polyole werden polymerisiert, um ein Polyurethan zu bilden. Obwohl der Name Polyurethan vermuten lässt, dass das Polymer aus Urethanmonomeren besteht, besteht es tatsächlich aus Urethanbindungen, nicht aus Monomeren.
Abbildung 02: Ein Stuhl aus Polyurethan
Bei Verwendung der Monomere zur Herstellung von Polyurethanen sollten die Isocyanate mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweisen, die eine Polymerisation ermöglichen. Darüber hinaus sollte Polyol auch mindestens zwei Hydroxylgruppen pro Molekül aufweisen. Die Reaktionen zwischen den Monomeren bei dieser Polymerisation sind eine exotherme Reaktion, bei der Wärme aus dem Reaktionsgemisch abgegeben wird. Die Urethanbindung entsteht, wenn die –N=C=O-Gruppe des Isocyanats mit den –OH-Gruppen des Alkohols reagiert, um eine Urethanbindung (-NH-C(=O)-O) zu bilden.
Was ist der Unterschied zwischen Epoxid und Polyurethan?
Epoxid gegen Polyurethan |
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| Epoxid oder Epoxidharz ist eine Klasse von Polymermaterial, das aus funktionellen Epoxidgruppen besteht. | Polyurethan ist ein Polymermaterial mit Urethanbindungen. |
| Monomere | |
| Die Monomere für Epoxidharze sind Phenole und Epichlorhydrin, aber die Monomere können je nach Art des Epoxidharzes variieren. | Die Monomere für Polyurethan sind Polyole und Isocyanate. |
| Widerstand | |
| Zeigen vergleichsweise geringe Beständigkeit gegenüber organischen Säuren | Zeigt eine hohe Beständigkeit gegen Korrosion, anorganische Säuren, alkalische Lösungsmittel, organische Laugen und viele andere Lösungsmittel |
| Hitzetoleranz | |
| Epoxidharze können moderaten Temperaturen widerstehen. | Polyurethane h alten hohen Temperaturen stand. |
Zusammenfassung – Epoxid vs. Polyurethan
Epoxide sind eine Art von Polyurethanen. Diese Polymere erh alten ihren Namen nach den sich wiederholenden Verknüpfungen, die im Polymermaterial anstelle der für die Herstellung verwendeten Monomere vorhanden sind. Der Unterschied zwischen Epoxid und Polyurethan besteht darin, dass das Epoxidharz Epoxidgruppen enthält, während Polyurethane Urethanbindungen enth alten.
