Sintetične smole: proizvodnja, sestava, struktura in obseg

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Kemikalije se uporabljajo v različnih fazah proizvodnega procesa in v vsakdanjem življenju. Ena od teh sort so sintetične smole. Te snovi se razlikujejo po sestavi in obsegu. Namen umetnih smol je lahko zelo raznolik. Glede na način proizvodnje in sestavo se določijo njihove glavne značilnosti. O umetnih smolah bo več govora.

Splošni opis

Proizvodnja sintetičnih smol se je aktivno začela v začetku prejšnjega stoletja. Umetni polimeri imajo številne značilne razlike od naravnih sort. Dejstvo je, da ima sestava, ki jo je ustvaril človek, posebne lastnosti. Lahko jih nastavite v fazi izdelave. Formulacije se lahko močno razlikujejo, kar določa njihov obseg.

Danes se na svetu vsako leto proizvede približno 5 ton umetnih polimerov. Sintetične smole in plastike se pridobivajo s predelavo premoga, nafte, plina ali drugih naravnih sestavin. Kemične spojine, ki jih dobimo na ta način, imajo nizko molekulsko maso. Poleg tega jih je mogoče izdelati ne le v obliki lepljive goste zmesi. Lahko je tudi prah ali zrnata snov.

Sintetične in naravne smole, strjene, zagotavljajo visokokakovosten oprijem na različne materiale. V polimernih sestavah je ta lastnost bolj izrazita. Ko se umetna smola strdi, lahko tvori odličen oprijem na beton, kovino, steklo in druge gradbene materiale. Proces strjevanja v tem primeru poteka pod vplivom visokih temperatur ali katalizatorjev. V nekaterih primerih se pri ustvarjanju visokokakovostne povezave dodatno uporablja pritisk.

Nekatere umetne spojine potrebujejo le čas, da se strdijo. Rezultat je snov, odporna na različne neugodne razmere, ki se ne boji temperaturnih sprememb, mehanskih vplivov. Ne uničijo jih voda, alkalije, kisline, bencin ali olje.

Takšne lastnosti določajo obseg predstavljenih formulacij. So stabilni, za razliko od naravnih analogov, jih odlikuje visoka zmogljivost. Obseg njihove uporabe je obsežen.

Proizvodne funkcije

Sintetična smola je polimer, ki nastane med določenimi kemičnimi reakcijami. Posledično nastane visokomolekularna spojina z danim nizomlastnosti. Smole umetnega izvora se pridobivajo kot posledica polikondenzacije ali polimerizacije. Ta dva procesa temeljita na različnih načelih.

Polimerizacija je niz reakcij, med katerimi se dano število elementarnih sestavin združi v kompleksne molekule. V tem primeru ne nastajajo stranski proizvodi.

Polikondenzacija je proces, pri katerem se preproste molekule pretvorijo v kompleksne spojine, pri čemer nastanejo organske snovi. To se zgodi z ustvarjanjem novih ogljikovih vezi z drugimi atomi.

Danes se obe vrsti smol uporabljata na različnih področjih človeške dejavnosti. Izbira vrste materiala je odvisna od zahtev za rezultat opravljenega dela. Pri proizvodnji sintetičnih smol in plastike dobimo dve vrsti spojin:

• termoaktivno;
• termoplastika.

Termoreaktivne smole umetnega izvora so snov, ki se lahko tali le v določenem temperaturnem območju. Če okolje ne ustreza danemu okviru, postane snov netopna in netopna. Poleg tega se podobna lastnost pojavi tako pri povečanju kot pri znižanju temperature nad določeno mejo.

Termoplastična smola umetnega izvora ohranja plastičnost in taljivost v vseh pogojih. Glede na vrsto surovine je mogoče pridobiti način proizvodnje, emulzijo, prah, granule, bloke ali liste polimernega materiala.

Prijava

Sintetične in naravne smole se uporabljajo na različnih področjih človeške dejavnosti. Toda umetne možnosti so postale bolj razširjene zaradi svojih posebnih lastnosti. Lažje je našteti področja, kjer se takšne snovi ne uporabljajo, kot obratno. Obseg njihove uporabe je obsežen.

Ena od glavnih aplikacij sintetičnih smol je proizvodnja lakov, barv, lepil in abrazivov. Zaradi svoje sposobnosti polimerizacije imajo takšne snovi posebne lastnosti, ki so potrebne pri izdelavi umetnega kamna, plastike in PVC.

Zaradi dobre oprijemljivosti smola tvori kakovostno vez z betonom, kovino, steklom in celo vrsto drugih materialov. Umetne polimerne spojine so odporne na različne neugodne razmere.

Obstaja veliko materialov na osnovi sintetičnih smol. Danes je umetni kamen izdelan iz polimerov. Iz njega se izdelujejo različni izdelki, kot so okenske police, umivalniki, pulti in razno pohištvo.

Iz takšnih materialov nastane monolitna talna obloga. Sintetične smole se uporabljajo tudi pri obdelavi lesa. Omogočajo vam ustvarjanje visokokakovostnega premaza za naravne materiale. V gradbeništvu se uporabljajo različne veje industrijske proizvodnje, različne smole umetnega izvora. Tudi v medicini in lepotni industriji so takšne spojine našle svojo uporabo.

Epoksidne smole

Danes se proizvaja veliko vrst sintetičnih smol. Najbolj znane in najpogosteje uporabljene polimerne sestavke je treba obravnavati podrobneje.

Ena izmed najbolj priljubljenih sort je epoksidna smola. Sestavek je lahko tekoče konsistence ali pa je proizveden v trdni obliki. Ta snov je brezbarvna. Epoksidne smole so dvokomponentne, zahtevajo uporabo trdilca. Brez katalizatorja se sestava ne strdi. Za hitrejšo polimerizacijo morate zvišati temperaturo smole.

Epoksid ima dober oprijem. To vam omogoča pritrditev keramike, kovine, fajanse in številnih drugih materialov. V svoji najčistejši obliki je epoksid podoben medu.

Ta snov je pridobljena med polikondenzacijo fenola in epikloridrina. V reakciji sodelujejo tudi amini in alkoholi. V tej kategoriji je več snovi, ki se po svojih lastnostih nekoliko razlikujejo. Torej imajo poliepoksidi nizko gostoto in se lahko dobro vežejo s kovino, kamnom. Hkrati se material praktično ne skrči, je odporen na kislino.

Epoksidne plošče, ki ne strdijo, so termoreaktivne sintetične smole. Lahko so rumene do rjave barve. Viskoznost se lahko razlikuje. To so materiali, ki so lahko tekoči ali trdni. Epoxy-Dian smola se raztopi v dioksanu, etrih.

Utrjene epoksidne smole so netopne. Kot katalizator se lahko uporabljajo poliamidi, fenol-formaldehidi itd.

Epoksidne smole se uporabljajo pri proizvodnji lepil, ki se uporabljajo za ustvarjanje močnih vezi med naravnim kamnom, betonom, keramiko itd.

poliestrske in akrilne smole

Pri proizvodnji sintetičnih smol in plastike izstopa sorta, kot so poliestrske spojine. Ta material nastane med predelavo alkoholov. Takšna smola vam omogoča, da ustvarite manj trpežno povezavo kot epoksidna spojina. Toda zaradi posebnosti proizvodnje so poliestrske sorte cenejše. Hkrati je s temi smolami lažje delati.

Največji porabniki tovrstnih izdelkov so avtomobilska in ladjedelniška industrija, proizvodnja svetlobne opreme. Poliestrske smole so potrebne tudi pri izdelavi predelnih sten, prh in okenskih polic. Predstavljeni material se po strjevanju enostavno upogne, lahko ga pobarvamo z ustreznimi spojinami.

Akrilne sintetične smole se uporabljajo pri proizvodnji plastike, mozaikov, umetnega kamna. Tudi takšne sestave se pogosto uporabljajo pri gradbenih in popravilih v kopalnicah, tuših, pri ureditvi fontan, prh in drugih stvari. Akrilna smola se hitro strdi. Material je manj strupen kot prej navedene formulacije.

Akrilne smole se uporabljajo kot samostojen material ali pri izdelavi drugih sestavkov. Dodajajo pesek, marmorne drobce, pa tudi različne pigmente. Zato ima akril lahko različne odtenke. Tej smoli je mogoče dodati največ 50 % dodatnih komponent.

Akril zahteva trdilec. Po postopku polimerizacije je sestava popolnoma neporozna, kar bistveno izboljša zmogljivost. To znatno razširi obseg materiala. Zaradi odsotnosti por v sestavi izdelek ne bo pobarvan, ko barvne snovi vstopijo na površino. Če je pult iz akrila, pesni sok na njem ne bo pustil sledi. Material lahko prenese segrevanje do 70 ºС. Kalupi za izdelavo takšnih izdelkov so izdelani iz mavca, silikona ali stekla.

polietilen, polipropilen, polivinilkloridne smole

Če primerjamo naravne in sintetične smole, imajo slednje veliko bolj pozitivno delovanje. Ta kategorija vključuje številne druge sorte skladb.

Pogosto v sodobni industriji izdelujejo in uporabljajo polietilenske smole. Imajo visoko stopnjo fleksibilnosti, ki se ohranja tudi pri znatnem znižanju temperature (do -60 ºС). Materiali iz polietilenskih smol so vodoodporni, niso podvrženi negativnim učinkom agresivnih kemikalij. Zato se predstavljena vrsta smol uporablja za ustvarjanje hidroizolacijskega filma, pa tudi za vodovodne komunikacije. Polietilenske smole se uporabljajo za izdelavo cevovodov za kemično aktivne snovi, pa tudi za izdelke za medicinsko, sanitarno in higiensko opremo.

Druga priljubljena sorta danes so polipropilenske smole. Dobimo jih med polimerizacijo propilena. To je plin, ki nastane v procesu krekinga.industrija rafiniranja nafte. Na osnovi sintetičnih smol se polipropilen uporablja za izdelavo cevi, okrasnih materialov, plinotesnih folij, pa tudi delov za kemično opremo.

Druga vrsta smole, ki je znana v sodobni industriji, je polivinilklorid. Pridobiva se med polimerizacijo. Postopek uporablja vinil klorid, plin, ki diši po etru in je brezbarven.

PVC smola se proizvaja v obliki granul. Material je odporen na visoke temperature, na mrazu ne izgubi svojih lastnosti. Ima tudi dielektrične lastnosti. Ta material se pogosto uporablja za proizvodnjo hidroizolacije, linoleja, filmov za raztegljive strope, dekorativnih materialov itd.

Poliizobutil, polistiren, vinil acetat

Poliizobutilne smole se pogosto uporabljajo v sodobni industriji, ki se pridobivajo v procesu polimerizacije pri temperaturi okoli 100 ºС. Ta material po videzu spominja na gumo. Je elastičen, uporablja se kot protikorozijska komponenta. Ne prepušča vode, zato so kovinske površine zanesljivo zaščitene pred oksidativnimi reakcijami. Laki in mastiki so izdelani iz poliizobutilena.

Polistirenske sintetične smole se pridobivajo s postopkom polimerizacije. Rezultat je brezbarvna smola, ki se uporablja za proizvodnjo emajlov, lateksa in hidroizolacijskih filmov. Iz polimera so ustvarjeni tudi izolacijski materiali.

Polivinilacetatne smole sopolimeri, ustvarjeni iz estra ocetne kisline in vinilnega alkohola. Je brezbarvna tekočina z visoko mobilnostjo.

Materijal ni odporen na alkalije in kisline. Polivinil acetat v vodi rahlo nabrekne. Topen je v estrih in alkoholih, pa tudi v aromatskih ogljikovodikih.

Material vam omogoča, da ustvarite močno povezavo kamna, stekla. Zato se polivinil acetat pogosto uporablja pri proizvodnji lakov in lepil. V notranjosti stavbe se ti materiali pogosto uporabljajo.

poliakrilne smole

Na osnovi akrilne smole se proizvajajo poliakrilatne spojine, ki med proizvodnjo dodajajo metakrilno kislino. To je prozorna steklasta masa, ki se uporablja pri izdelavi različnih filmov, raztopin. Na primer, poliakrilat se uporablja za ustvarjanje materiala, ki je premazan na beton, da postane vodoodbojen. Uporablja se tudi za izdelavo različnih temeljnih premazov za notranja dela.

Polikondenzacijski polimeri se proizvajajo na poseben način. Med takšnim postopkom nastane visokomolekularna snov z združevanjem znatnega števila molekul enakih ali različnih vrst. Za to se mešajo komponente z nizko molekulsko maso. Reakcija se pojavi s sproščanjem vode, amoniaka, vodikovega klorida.

formaldehidna skupina

Glede na sorte sintetičnih smol bodite pozorni tudi na skupino formaldehida. Ena takih snovi je fenol formaldehid. tolesmolo dobimo z združevanjem različnih fenolov in formaldehida.

Rezultat je snov, ki je zelo trpežna in odporna na visoke temperature. Ta material se uporablja pri proizvodnji vlaknenih plošč, iverne plošče. Ukvarja se tudi s proizvodnjo laminatov, lepil, mastik, lakov.

Najbolj znani materiali na osnovi fenol-formaldehidnih smol so bakelitni lak, polimer B. Ta material omogoča ustvarjanje kemično odpornih premazov, ki se uporabljajo pri vročem lepljenju azbestnega cementa, pri lepljenju različnih gradbenih materialov.

Aminoformaldehidne spojine dobimo s polikondenzacijo melamina in formaldehida s sečnino. Hkrati se ustvarjajo strogo urejeni pogoji. Rezultat je brezbarvna snov, ki je relativno poceni. Uporablja se za izdelavo toplotne izolacije, lepil in laminatov.

poliuretanske smole

Poliuretanske smole so polimeri kristalnega tipa. Zanje so značilne visoke talilne lastnosti. Te smole se pridobivajo z reakcijo diizoknanatov in polihidričnih alkoholov. Snov se topi pri nizki temperaturi, ima rahlo higroskopnost. Poliuretanska smola je odporna na vremenske vplive, kisik, ozon, alkalije in kisline.

Poliuretani se uporabljajo za izdelavo lepil. Uporabljajo se za lepljenje kamnitih plošč, drugogradbeni materiali.

Veliko polimerov se uporablja v gradbeništvu, lesnopredelovalni, inženirski in drugih industrijah sodobne proizvodnje. Imajo zahtevane lastnosti, ustvarjajo trajne, močne povezave, vodoodporne premaze.