Syntetické pryskyřice: výroba, složení, struktura a rozsah

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Chemické látky se používají v různých fázích výrobního procesu a v každodenním životě. Jednou z těchto odrůd jsou syntetické pryskyřice. Tyto látky se liší složením a rozsahem. Účel umělých pryskyřic může být velmi různorodý. V závislosti na způsobu výroby a složení se určují jejich hlavní charakteristiky. Umělé pryskyřice budou dále diskutovány.

Obecný popis

Výroba syntetických pryskyřic začala aktivně na začátku minulého století. Umělé polymery mají řadu charakteristických odlišností od přírodních odrůd. Faktem je, že kompozice vytvořená člověkem má zvláštní vlastnosti. Mohou být nastaveny ve fázi výroby. Formulace se mohou výrazně lišit, což určuje jejich rozsah.

Dnes se na světě ročně vyrobí asi 5 tun umělých polymerů. Syntetické pryskyřice a plasty se získávají zpracováním uhlí, ropy, plynu nebo jiných přírodních složek. Chemické sloučeniny, které se získají tímto způsobem, mají nízkou molekulovou hmotnost. Navíc je lze vyrábět nejen ve formě lepkavé husté směsi. Může to být také prášek nebo granulovaná látka.

Syntetické a přírodní pryskyřice, vytvrzující, poskytují vysoce kvalitní přilnavost k různým materiálům. U polymerních kompozic je tato charakteristika výraznější. Když umělá pryskyřice ztvrdne, může vytvořit vynikající přilnavost k betonu, kovu, sklu a dalším stavebním materiálům. Proces vytvrzování v tomto případě probíhá pod vlivem vysokých teplot nebo katalyzátorů. V některých případech se lisování navíc používá v procesu vytváření vysoce kvalitního spojení.

Některé umělé sloučeniny potřebují k vytvrzení pouze čas. Výsledkem je látka odolná vůči různým nepříznivým podmínkám, která se nebojí teplotních změn, mechanických vlivů. Nezničí je voda, zásady, kyseliny, benzín ani olej.

Takové vlastnosti určují rozsah prezentovaných formulací. Jsou stabilní, na rozdíl od přírodních analogů se vyznačují vysokým výkonem. Rozsah jejich použití je široký.

Produkční funkce

Syntetická pryskyřice je polymer, který se získává během určitých chemických reakcí. Výsledkem je, že s danou sadou vzniká vysokomolekulární sloučeninakvality. Pryskyřice umělého původu se získávají jako výsledek polykondenzace nebo polymerace. Tyto dva procesy jsou založeny na různých principech.

Polymerizace je série reakcí, během kterých je daný počet elementárních složek spojen do komplexních molekul. V tomto případě nevznikají žádné vedlejší produkty.

Polykondenzace je proces, při kterém se jednoduché molekuly přeměňují na složité sloučeniny, čímž vznikají organické látky. To se děje vytvořením nových uhlíkových vazeb s jinými atomy.

Dnes se oba typy pryskyřic používají v různých oblastech lidské činnosti. Volba druhu materiálu závisí na požadavcích na výsledek prováděné práce. Při výrobě syntetických pryskyřic a plastů se získávají dva typy sloučenin:

• thermoactive;
• termoplast.

Termosetové pryskyřice umělého původu jsou látkou, která se může roztavit pouze v určitém teplotním rozmezí. Pokud prostředí neodpovídá danému rámci, látka se stává netavitelnou a nerozpustnou. Navíc se podobná vlastnost objevuje jak při zvýšení, tak při poklesu teploty nad stanovený limit.

Termoplastická pryskyřice umělého původu si zachovává plasticitu a tavitelnost za jakýchkoli podmínek. V závislosti na typu suroviny, způsobu výroby lze získat emulzi, prášek, granule, bloky nebo listy polymerního materiálu.

Aplikace

Syntetické a přírodní pryskyřice se používají v různých oblastech lidské činnosti. Ale umělé možnosti se staly rozšířenějšími kvůli jejich zvláštním vlastnostem. Je jednodušší uvést oblasti, kde se takové látky nepoužívají, než naopak. Rozsah jejich použití je široký.

Jednou z hlavních aplikací syntetických pryskyřic je výroba laků, barev, lepidel a brusiv. Díky své schopnosti polymerovat mají tyto látky speciální vlastnosti, které jsou vyžadovány při výrobě umělého kamene, plastů a PVC.

Pryskyřice díky své dobré přilnavosti tvoří kvalitní spoj s betonem, kovem, sklem a celou řadou dalších materiálů. Umělé polymerní sloučeniny jsou odolné vůči různým nepříznivým podmínkám.

Existuje mnoho materiálů na bázi syntetických pryskyřic. Dnes se umělý kámen vyrábí z polymerů. Vyrábějí se z něj různé produkty, jako jsou parapety, umyvadla, pracovní desky a různý nábytek.

Z takových materiálů vzniká monolitická podlahová krytina. Syntetické pryskyřice se také používají při zpracování dřeva. Umožňují vytvořit vysoce kvalitní nátěr na přírodní materiály. Ve stavebnictví, různých odvětvích průmyslové výroby se používají různé pryskyřice umělého původu. Dokonce i v lékařství a kosmetickém průmyslu našly takové sloučeniny své uplatnění.

Epoxidové pryskyřice

Dnes se vyrábí mnoho druhů syntetických pryskyřic. Nejznámější a nejrozšířenější polymerní kompozice by měly být zváženy podrobněji.

Jednou z nejoblíbenějších odrůd je epoxidová pryskyřice. Kompozice může mít tekutou konzistenci nebo může být vyrobena v pevné formě. Tato látka je bezbarvá. Epoxidové pryskyřice jsou dvousložkové, vyžadují použití tvrdidla. Bez katalyzátoru kompozice neztuhne. Pro rychlejší polymeraci je třeba zvýšit teplotu pryskyřice.

Epoxid má dobrou přilnavost. To umožňuje upevnění keramiky, kovu, fajánse a řady dalších materiálů. Ve své nejčistší formě je epoxid podobný medu.

Tato látka se získává během polykondenzace fenolu a epilchloridrinu. Reakce se účastní také aminy a alkoholy. V této kategorii je několik látek, které se svými vlastnostmi poněkud liší. Polyepoxidy tedy mají nízkou hustotu a jsou schopny se dobře spojovat s kovy, kamenem. Materiál se přitom prakticky nesráží, je odolný vůči kyselinám.

Nevytvrzující epoxidové diány jsou termosetové syntetické pryskyřice. Mohou mít žlutou až hnědou barvu. Viskozita se může lišit. Jedná se o materiály, které mohou být kapalné nebo pevné. Epoxy-Dian pryskyřice se rozpouští v dioxanu, etherech.

Vytvrzené epoxidové pryskyřice jsou nerozpustné. Jako katalyzátor lze použít polyamidy, fenolformaldehydy atd.

Epoxidové pryskyřice se používají při výrobě lepidel, která se používají k vytvoření pevných spojů mezi přírodním kamenem, betonem, keramikou atd.

Polyesterové a akrylové pryskyřice

Při výrobě syntetických pryskyřic a plastů vyniká řada polyesterových sloučenin. Tento materiál vzniká při zpracování alkoholů. Taková pryskyřice umožňuje vytvořit méně odolný spoj než epoxidová směs. Ale kvůli zvláštnostem výroby jsou polyesterové odrůdy levnější. Zároveň se s těmito pryskyřicemi lépe pracuje.

Největšími spotřebiteli tohoto typu produktů jsou automobilový a lodní průmysl, výroba osvětlovací techniky. Polyesterové pryskyřice jsou potřeba i při výrobě příček, sprchových koutů a parapetů. Prezentovaný materiál se po vytvrzení snadno ohýbá, lze jej natírat vhodnými hmotami.

Akrylové syntetické pryskyřice se používají při výrobě plastů, mozaik, umělého kamene. Takové kompozice jsou také široce používány v průběhu stavebních a opravárenských prací v koupelnách, sprchách, při uspořádání fontán, sprch a dalších věcí. Akrylová pryskyřice rychle tvrdne. Materiál je méně toxický než dříve uvedené složení.

Akrylové pryskyřice se používají jako samostatný materiál nebo při výrobě jiných kompozic. Přidávají písek, mramorové třísky a různé pigmenty. Akryl proto může mít různé odstíny. K této pryskyřici lze přidat maximálně 50 % dalších složek.

Akryl vyžaduje tužidlo. Po procesu polymerace je kompozice zcela neporézní, což výrazně zlepšuje výkon. To výrazně rozšiřuje rozsah materiálu. Vzhledem k nepřítomnosti pórů v kompozici nebude produkt natřen, když barvicí látky vstoupí na povrch. Pokud je pracovní deska vyrobena z akrylu, řepná šťáva na ní nezanechá stopy. Materiál je schopen odolat zahřátí až na 70 ºС. Formy pro výrobu takových výrobků jsou vyrobeny ze sádry, silikonu nebo skla.

Polyethylen, polypropylen, polyvinylchloridové pryskyřice

Při srovnání přírodních a syntetických pryskyřic mají tyto pryskyřice mnohem pozitivnější vlastnosti. Tato kategorie zahrnuje mnoho dalších druhů skladeb.

V moderním průmyslu se často vyrábí a používají polyetylenové pryskyřice. Mají vysokou míru pružnosti, která je zachována i při výrazném poklesu teploty (až -60 ºС). Materiály vyrobené z polyetylenových pryskyřic jsou voděodolné, nepodléhají negativním účinkům agresivních chemikálií. Proto se prezentovaná řada pryskyřic používá k vytvoření hydroizolačního filmu a instalatérských komunikací. Polyetylenové pryskyřice se používají k výrobě potrubí pro chemicky aktivní látky a také předmětů pro lékařské, sanitární a hygienické vybavení.

Další populární odrůdou jsou dnes polypropylenové pryskyřice. Získávají se při polymeraci propylenu. Jedná se o plyn, který se získává při procesu krakování produktů.průmysl zpracování ropy. Polypropylen na bázi syntetických pryskyřic se používá k výrobě trubek, dekorativních materiálů, plynotěsných fólií a také dílů pro chemická zařízení.

Dalším typem pryskyřice známým v moderním průmyslu je polyvinylchlorid. Získává se během polymerace. Tento proces využívá vinylchlorid, plyn, který voní jako éter a je bezbarvý.

PVC pryskyřice se vyrábí ve formě granulí. Materiál je odolný vůči vysokým teplotám, neztrácí své kvality v chladu. Má také dielektrické vlastnosti. Tento materiál je široce používán pro výrobu hydroizolací, linolea, fólií na napínací stropy, dekorativních materiálů atd.

Polyisobutyl, polystyren, vinylacetát

Polyisobutylové pryskyřice jsou široce používány moderním průmyslem, které se získávají v procesu polymerace při teplotě asi 100 ºС. Tento materiál svým vzhledem připomíná gumu. Je elastický, používá se jako antikorozní složka. Nepropouští vodu, takže kovové povrchy jsou spolehlivě chráněny před oxidačními reakcemi. Laky a tmely jsou vyrobeny z polyisobutylenu.

Polystyrenové syntetické pryskyřice se získávají procesem polymerace. Výsledkem je bezbarvá pryskyřice, která se používá k výrobě emailů, latexu a hydroizolačních fólií. Z polymeru jsou také vytvořeny izolační materiály.

Polyvinylacetátové pryskyřice jsoupolymery vytvořené z esteru kyseliny octové a vinylalkoholu. Je to bezbarvá kapalina s vysokou pohyblivostí.

Materiál není odolný vůči zásadám a kyselinám. Polyvinylacetát ve vodě mírně bobtná. Je rozpustný v esterech a alkoholech a také v aromatických uhlovodících.

Materiál umožňuje vytvořit pevné spojení kamene, skla. Proto je polyvinylacetát široce používán při výrobě laků a lepidel. Ve výzdobě interiéru budovy jsou tyto materiály také široce používány.

Polyakrylátové pryskyřice

Na bázi akrylové pryskyřice se vyrábí polyakrylátové sloučeniny, při kterých se při výrobě přidává kyselina methakrylová. Jedná se o sklovitou průhlednou hmotu, která se používá při výrobě různých filmů, roztoků. Například polyakrylát se používá k vytvoření materiálu, který se nanáší na beton, aby byl vodoodpudivý. Používá se také k výrobě různých základních nátěrů pro vnitřní práce.

Polykondenzační polymery se vyrábějí speciálním způsobem. V průběhu takového procesu vzniká spojením značného počtu molekul stejného nebo různého typu vysokomolekulární látka. K tomu se mísí nízkomolekulární složky. Reakce probíhá za uvolňování vody, čpavku, chlorovodíku.

Skupina formaldehydu

Vzhledem k různým druhům syntetických pryskyřic byste měli věnovat pozornost také skupině formaldehydu. Jednou z takových látek je fenolformaldehyd. Tentopryskyřice se získává spojením různých fenolů a formaldehydu.

Výsledkem je látka, která je vysoce odolná a odolná vůči vysokým teplotám. Tento materiál se používá při výrobě dřevovláknitých desek, dřevotřískových desek. Zabývá se také výrobou laminátů, lepidel, tmelů, laků.

Nejznámějšími materiály na bázi fenolformaldehydových pryskyřic jsou bakelitový lak, polymer B. Tento materiál umožňuje vytvářet chemicky odolné nátěry, používané při spojování azbestocementu za tepla, při spojování různých stavebních materiálů.

Aminoformaldehydové sloučeniny se získávají polykondenzací melaminu a formaldehydu s močovinou. Zároveň jsou vytvořeny přísně regulované podmínky. Výsledkem je bezbarvá látka, která je relativně levná. Používá se k výrobě tepelné izolace, lepidel a laminátů.

Polyuretanové pryskyřice

Polyuretanové pryskyřice jsou polymery krystalického typu. Vyznačují se vysokou kvalitou tavení. Tyto pryskyřice se získávají reakcí diisoknanátů a vícesytných alkoholů. Látka taje při nízké teplotě, má mírnou hygroskopičnost. Polyuretanová pryskyřice je odolná vůči povětrnostním vlivům, kyslíku, ozónu, zásadám a kyselinám.

Polyuretany se používají k výrobě lepidel. Používají se pro lepení kamenných desek, jinéstavební materiály.

Mnoho polymerů se používá ve stavebnictví, dřevozpracujícím průmyslu, strojírenství a dalších průmyslových odvětvích moderní výroby. Mají požadované vlastnosti, vytvářejí odolné, pevné spoje, vodotěsné povlaky.