Synthetische harsen: productie, samenstelling, structuur en reikwijdte

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-17 10:36

Chemische stoffen worden gebruikt in verschillende stadia van het productieproces en in het dagelijks leven. Een van deze varianten zijn synthetische harsen. Deze stoffen verschillen in samenstelling en omvang. Het doel van kunstharsen kan heel divers zijn. Afhankelijk van de productiemethode en samenstelling worden hun belangrijkste kenmerken bepaald. Kunstharsen zullen verder worden besproken.

Algemene beschrijving

De productie van synthetische harsen begon actief aan het begin van de vorige eeuw. Kunstmatige polymeren hebben een aantal karakteristieke verschillen met natuurlijke variëteiten. Het feit is dat de door de mens gecreëerde compositie speciale eigenschappen heeft. Ze kunnen worden ingesteld in de productiefase. Formuleringen kunnen aanzienlijk variëren, wat hun reikwijdte bepa alt.

Tegenwoordig wordt er elk jaar wereldwijd ongeveer 5 ton kunstmatige polymeren geproduceerd. Synthetische harsen en kunststoffen worden verkregen door de verwerking van kolen, olie, gas of andere natuurlijke componenten. Chemische verbindingen die op deze manier worden verkregen, hebben een laag molecuulgewicht. Bovendien kunnen ze niet alleen in de vorm van een plakkerig dik mengsel worden geproduceerd. Het kan ook een poeder of een korrelige substantie zijn.

Synthetische en natuurlijke harsen, uithardend, zorgen voor een hoogwaardige hechting op verschillende materialen. In polymeersamenstellingen is deze eigenschap meer uitgesproken. Wanneer de kunsthars uithardt, kan het een uitstekende hechting vormen op beton, metaal, glas en andere bouwmaterialen. Het uithardingsproces vindt in dit geval plaats onder invloed van hoge temperaturen of katalysatoren. In sommige gevallen wordt ook drukken gebruikt bij het maken van een hoogwaardige verbinding.

Sommige kunstmatige verbindingen hebben alleen tijd nodig om te genezen. Het resultaat is een stof die bestand is tegen verschillende ongunstige omstandigheden, die niet bang is voor temperatuurveranderingen, mechanische invloeden. Ze worden niet vernietigd door water, alkali, zuur, benzine of olie.

Dergelijke kenmerken bepalen de reikwijdte van de gepresenteerde formuleringen. Ze zijn stabiel, in tegenstelling tot natuurlijke analogen, worden gekenmerkt door hoge prestaties. Het toepassingsgebied van hun toepassing is uitgebreid.

Productiefuncties

Synthetische hars is een polymeer dat wordt verkregen tijdens bepaalde chemische reacties. Als gevolg hiervan wordt een hoogmoleculaire verbinding geproduceerd met een gegeven set vankwaliteiten. Kunstmatige harsen worden verkregen als resultaat van polycondensatie of polymerisatie. Deze twee processen zijn gebaseerd op verschillende principes.

Polymerisatie is een reeks reacties waarbij een bepaald aantal elementaire bestanddelen wordt gecombineerd tot complexe moleculen. In dit geval worden er geen bijproducten gevormd.

Polycondensatie is een proces waarbij eenvoudige moleculen worden omgezet in complexe verbindingen, waardoor organische stoffen ontstaan. Dit gebeurt door nieuwe koolstofbindingen te creëren met andere atomen.

Tegenwoordig worden beide soorten harsen gebruikt in verschillende gebieden van menselijke activiteit. De keuze van de materiaalsoort is afhankelijk van de eisen die aan het resultaat van de uitgevoerde werkzaamheden worden gesteld. Bij de productie van synthetische harsen en kunststoffen worden twee soorten verbindingen verkregen:

• thermoactief;
• thermoplastisch.

Thermohardende harsen van kunstmatige oorsprong zijn een stof die alleen in een bepaald temperatuurbereik kan smelten. Als de omgeving niet overeenkomt met het gegeven kader, wordt de stof onsmeltbaar en onoplosbaar. Bovendien verschijnt een vergelijkbare eigenschap zowel bij een toename als een afname van de temperatuur boven de vastgestelde limiet.

Thermoplastische hars van kunstmatige oorsprong behoudt onder alle omstandigheden plasticiteit en smeltbaarheid. Afhankelijk van het type grondstof, kunnen productiemethode, emulsie, poeder, korrels, blokken of vellen polymeer materiaal worden verkregen.

Toepassing

Synthetische en natuurlijke harsen worden gebruikt op verschillende gebieden van menselijke activiteit. Maar kunstmatige opties zijn wijder verspreid vanwege hun speciale eigenschappen. Het is gemakkelijker om gebieden op te sommen waar dergelijke stoffen niet worden gebruikt dan omgekeerd. De reikwijdte van hun gebruik is uitgebreid.

Een van de belangrijkste toepassingen van synthetische harsen is de productie van vernissen, verven, lijmen en schuurmiddelen. Vanwege hun vermogen om te polymeriseren, hebben dergelijke stoffen speciale eigenschappen die nodig zijn bij de vervaardiging van kunststeen, plastic en PVC.

Door de goede hechting vormt de hars een hoogwaardige hechting met beton, metaal, glas en een hele reeks andere materialen. Kunstmatige polymeerverbindingen zijn bestand tegen verschillende ongunstige omstandigheden.

Er zijn veel materialen op basis van synthetische harsen. Tegenwoordig wordt kunststeen gemaakt van polymeren. Er worden verschillende producten van gemaakt, zoals vensterbanken, spoelbakken, werkbladen en diverse meubels.

Van dergelijke materialen wordt een monolithische vloerbedekking gemaakt. Ook in de houtbewerking worden synthetische harsen gebruikt. Hiermee kunt u een hoogwaardige coating maken voor natuurlijke materialen. In de bouw worden verschillende takken van industriële productie gebruikt, een verscheidenheid aan harsen van kunstmatige oorsprong. Zelfs in de geneeskunde en de schoonheidsindustrie hebben dergelijke verbindingen hun toepassing gevonden.

Epoxyharsen

Veel soorten synthetische harsen worden tegenwoordig geproduceerd. De meest bekende en meest gebruikte polymeersamenstellingen moeten in meer detail worden beschouwd.

Een van de meest populaire soorten is epoxyhars. De samenstelling kan een vloeibare consistentie hebben of in vaste vorm worden geproduceerd. Deze stof is kleurloos. Epoxyharsen zijn tweecomponenten, vereisen het gebruik van een verharder. Zonder katalysator zal de samenstelling niet uitharden. Om sneller te polymeriseren, moet je de temperatuur van de hars verhogen.

Epoxy heeft een goede hechting. Hiermee bevestig je keramiek, metaal, faience en tal van andere materialen. In zijn puurste vorm is epoxy vergelijkbaar met honing.

Deze stof wordt verkregen tijdens de polycondensatie van fenol en epilchloridrin. Aminen en alcoholen nemen ook deel aan de reactie. In deze categorie zijn er verschillende stoffen die enigszins verschillen in hun eigenschappen. Polyepoxiden hebben dus een lage dichtheid en kunnen goed hechten aan metaal, steen. Tegelijkertijd krimpt het materiaal praktisch niet, het is bestand tegen zuur.

Niet-uithardende epoxyharsen zijn thermohardende synthetische harsen. Ze kunnen geel tot bruin van kleur zijn. De viscositeit kan variëren. Dit zijn materialen die zowel vloeibaar als vast kunnen zijn. Epoxy-Dian hars lost op in dioxaan, ethers.

Uitgeharde epoxyharsen zijn onoplosbaar. Polyamiden, fenol-formaldehyden, enz. kunnen als katalysator worden gebruikt.

Epoxyharsen worden gebruikt bij de productie van lijmen die worden gebruikt om sterke verbindingen te maken tussen natuursteen, beton, keramiek, enz.

Polyester- en acrylharsen

Bij de productie van synthetische harsen en kunststoffen v alt een variëteit als polyesterverbindingen op. Dit materiaal ontstaat tijdens de verwerking van alcoholen. Met zo'n hars maak je een minder duurzame verbinding dan een epoxyverbinding. Maar vanwege de eigenaardigheden van de productie zijn polyestervariëteiten goedkoper. Tegelijkertijd zijn deze harsen gemakkelijker om mee te werken.

De grootste consumenten van dit soort producten zijn de auto- en scheepsbouwindustrie, de productie van verlichtingsapparatuur. Polyesterharsen zijn ook nodig bij de productie van scheidingswanden, douches en vensterbanken. Het gepresenteerde materiaal is gemakkelijk te buigen na uitharding, kan worden geverfd met geschikte verbindingen.

Acryl synthetische harsen worden gebruikt bij de productie van kunststoffen, mozaïeken, kunststeen. Dergelijke samenstellingen worden ook veel gebruikt bij constructie- en reparatiewerkzaamheden in badkamers, douches, bij de opstelling van fonteinen, douches en andere dingen. Acrylhars hardt snel uit. Het materiaal is minder giftig dan de eerder genoemde formuleringen.

Acrylharsen worden gebruikt als een onafhankelijk materiaal of bij de vervaardiging van andere samenstellingen. Ze voegen zand, marmersnippers en verschillende pigmenten toe. Daarom kan acryl verschillende tinten hebben. Aan deze hars kunnen maximaal 50% extra componenten worden toegevoegd.

Acryl vereist een verharder. Na het polymerisatieproces is de samenstelling volledig niet-poreus, wat de prestaties aanzienlijk verbetert. Dit vergroot de reikwijdte van het materiaal aanzienlijk. Door de afwezigheid van poriën in de samenstelling, zal het product niet worden geverfd wanneer kleurstoffen in het oppervlak komen. Als het aanrechtblad van acryl is, laat bietensap geen sporen achter. Het materiaal is bestand tegen verwarming tot 70 ºС. Mallen voor de vervaardiging van dergelijke producten zijn gemaakt van gips, siliconen of glas.

Polyethyleen, polypropyleen, polyvinylchlorideharsen

Bij het vergelijken van natuurlijke en synthetische harsen, presteren de laatste veel positiever. Deze categorie bevat vele andere soorten composities.

Vaak worden in de moderne industrie polyethyleenharsen gemaakt en gebruikt. Ze hebben een hoge mate van flexibiliteit, die zelfs bij een aanzienlijke temperatuurdaling (tot -60 ºС) behouden blijft. Materialen gemaakt van polyethyleenhars zijn waterdicht en niet onderhevig aan de negatieve effecten van agressieve chemicaliën. Daarom wordt de gepresenteerde verscheidenheid aan harsen gebruikt om een waterdichtmakende film te maken, evenals sanitaire communicatie. Polyethyleenharsen worden gebruikt om pijpleidingen te maken voor chemisch actieve stoffen, evenals artikelen voor medische, sanitaire en hygiënische apparatuur.

Een andere populaire variëteit van tegenwoordig zijn polypropyleenharsen. Ze worden verkregen tijdens de polymerisatie van propyleen. Dit is een gas dat wordt verkregen bij het kraken van producten.olieraffinage-industrie. Op basis van synthetische harsen wordt polypropyleen gebruikt om buizen, decoratieve materialen, gasdichte films en onderdelen voor chemische apparatuur te maken.

Een ander type hars dat in de moderne industrie bekend is, is polyvinylchloride. Het wordt verkregen tijdens polymerisatie. Het proces maakt gebruik van vinylchloride, een gas dat naar ether ruikt en kleurloos is.

PVC-hars wordt geproduceerd in de vorm van korrels. Het materiaal is bestand tegen hoge temperaturen, verliest zijn kwaliteiten niet in de kou. Het heeft ook diëlektrische eigenschappen. Dit materiaal wordt veel gebruikt voor de productie van waterdichting, linoleum, films voor spanplafonds, decoratieve materialen, enz.

Polyisobutyl, polystyreen, vinylacetaat

Polyisobutylharsen worden veel gebruikt door de moderne industrie, die worden verkregen tijdens het polymerisatieproces bij een temperatuur van ongeveer 100 ºС. Dit materiaal lijkt qua uiterlijk op rubber. Het is elastisch en wordt gebruikt als een anticorrosief onderdeel. Het laat geen water door, dus metalen oppervlakken worden betrouwbaar beschermd tegen oxidatieve reacties. Vernissen en mastiek zijn gemaakt van polyisobutyleen.

Polystyreen synthetische harsen worden verkregen via een polymerisatieproces. Het resultaat is een kleurloze hars, die wordt gebruikt voor de productie van email, latex en waterdichtmakende films. Isolatiematerialen worden ook gemaakt van het polymeer.

Polyvinylacetaatharsen zijnpolymeren gemaakt van een ester van azijnzuur en vinylalcohol. Het is een kleurloze vloeistof met een hoge mobiliteit.

Het materiaal is niet bestand tegen alkaliën en zuren. Polyvinylacetaat zwelt enigszins in water. Het is oplosbaar in esters en alcoholen, evenals in aromatische koolwaterstoffen.

Met materiaal kun je een sterke verbinding van steen, glas creëren. Daarom wordt polyvinylacetaat veel gebruikt bij de productie van vernissen en lijmen. In de binnenhuisinrichting van het gebouw worden deze materialen ook veel gebruikt.

Polyacrylaatharsen

Op basis van acrylhars worden polyacrylaatverbindingen geproduceerd, waaraan tijdens de productie methacrylzuur wordt toegevoegd. Dit is een glasachtige transparante massa, die wordt gebruikt bij de productie van verschillende films, oplossingen. Polyacrylaat wordt bijvoorbeeld gebruikt om een materiaal te maken dat op beton wordt gecoat om het waterafstotend te maken. Het wordt ook gebruikt om verschillende primers voor interieurwerk te maken.

Polycondensatiepolymeren worden op een speciale manier geproduceerd. In de loop van een dergelijk proces wordt een hoogmoleculaire stof gevormd door een aanzienlijk aantal moleculen van hetzelfde of verschillende typen te combineren. Hiervoor worden componenten met een laag molecuulgewicht gemengd. De reactie vindt plaats met het vrijkomen van water, ammoniak en waterstofchloride.

Formaldehydegroep

Gezien de variëteiten van synthetische harsen, moet je ook letten op de formaldehydegroep. Een van die stoffen is fenolformaldehyde. Dezehars wordt verkregen door verschillende fenolen en formaldehyde te combineren.

Het resultaat is een stof die zeer duurzaam is en bestand tegen hoge temperaturen. Dit materiaal wordt gebruikt bij de productie van vezelplaat, spaanplaat. Hij is ook betrokken bij de productie van laminaten, lijmen, mastieken, vernissen.

De meest bekende materialen op basis van fenol-formaldehydeharsen zijn bakelietvernis, polymeer B. Met dit materiaal kunt u chemisch resistente coatings maken, die worden gebruikt bij het warm verlijmen van asbestcement, bij het verlijmen van verschillende bouwmaterialen.

Aminoformaldehydeverbindingen worden verkregen door polycondensatie van melamine en formaldehyde met ureum. Tegelijkertijd worden strikt gereguleerde voorwaarden gecreëerd. Het resultaat is een kleurloze substantie die relatief goedkoop is. Het wordt gebruikt om thermische isolatie, lijmen en laminaten te maken.

Polyurethaanharsen

Polyurethaanharsen zijn polymeren van het kristallijne type. Ze worden gekenmerkt door hoge smeltkwaliteiten. Deze harsen worden verkregen door de reactie van diisocnanaten en meerwaardige alcoholen. De stof smelt bij lage temperatuur, heeft een lichte hygroscopiciteit. De polyurethaanhars is weer-, zuurstof-, ozon-, alkali- en zuurbestendig.

Polyurethanen worden gebruikt om lijmen te maken. Ze worden gebruikt voor het verlijmen van stenen platen, anderebouwmaterialen.

Veel polymeren worden gebruikt in de bouw, houtbewerking, engineering en andere moderne productie-industrieën. Ze hebben de vereiste eigenschappen en creëren duurzame, sterke verbindingen, waterdichte coatings.