Sintetičke smole: proizvodnja, sastav, struktura i opseg

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Kemikalije se koriste u različitim fazama proizvodnog procesa iu svakodnevnom životu. Jedna od tih sorti su sintetičke smole. Te se tvari razlikuju po sastavu i opsegu. Namjena umjetnih smola može biti vrlo raznolika. Ovisno o načinu proizvodnje i sastavu određuju se njihove glavne karakteristike. O umjetnim smolama će se dalje raspravljati.

Opći opis

Proizvodnja sintetičkih smola počela je aktivno početkom prošlog stoljeća. Umjetni polimeri imaju niz karakterističnih razlika od prirodnih sorti. Činjenica je da sastav koji je stvorio čovjek ima posebna svojstva. Mogu se postaviti u fazi proizvodnje. Formulacije se mogu značajno razlikovati, što određuje njihov opseg.

Danas se u svijetu svake godine proizvede oko 5 tona umjetnih polimera. Sintetičke smole i plastika dobivaju se preradom ugljena, nafte, plina ili drugih prirodnih komponenti. Kemijski spojevi koji se dobivaju na ovaj način imaju malu molekularnu masu. Štoviše, mogu se proizvoditi ne samo u obliku ljepljive guste smjese. Također može biti prah ili granulirana tvar.

Sintetičke i prirodne smole, stvrdnjavajući, osiguravaju visokokvalitetno prianjanje na različite materijale. U polimernim sastavima ova karakteristika je izraženija. Kada se umjetna smola stvrdne, može stvoriti izvrsno prianjanje na beton, metal, staklo i druge građevinske materijale. Proces stvrdnjavanja u ovom slučaju događa se pod utjecajem visokih temperatura ili katalizatora. U nekim slučajevima, pritiskom se dodatno koristi u procesu stvaranja visokokvalitetne veze.

Neki umjetni spojevi trebaju samo vremena da se izliječe. Rezultat je tvar otporna na različite nepovoljne uvjete, koja se ne boji promjena temperature, mehaničkih utjecaja. Ne uništavaju ih voda, lužina, kiselina, benzin ili ulje.

Takve značajke određuju opseg predstavljenih formulacija. Oni su stabilni, za razliku od prirodnih analoga, odlikuju se visokim performansama. Opseg njihove primjene je opsežan.

Proizvodne značajke

Sintetička smola je polimer koji se dobiva tijekom određenih kemijskih reakcija. Kao rezultat, proizvodi se visokomolekularni spoj s danim skupomkvalitete. Smole umjetnog podrijetla dobivaju se kao rezultat polikondenzacije ili polimerizacije. Ova dva procesa temelje se na različitim principima.

Polimerizacija je niz reakcija tijekom kojih se određeni broj elementarnih sastojaka kombinira u složene molekule. U ovom slučaju ne nastaju nusproizvodi.

Polikondenzacija je proces u kojem se jednostavne molekule pretvaraju u složene spojeve, stvarajući organske tvari. To se događa stvaranjem novih ugljikovih veza s drugim atomima.

Danas se obje vrste smola koriste u različitim područjima ljudske djelatnosti. Izbor vrste materijala ovisi o zahtjevima za rezultatom obavljenog rada. Tijekom proizvodnje sintetičkih smola i plastike dobivaju se dvije vrste spojeva:

• termoaktivan;
• termoplastika.

Termoreaktivne smole umjetnog podrijetla su tvar koja se može topiti samo u određenom temperaturnom rasponu. Ako okolina ne odgovara zadanom okviru, tvar postaje netopiva i netopiva. Štoviše, slično svojstvo se pojavljuje i s povećanjem i smanjenjem temperature iznad utvrđene granice.

Termoplastična smola umjetnog podrijetla zadržava plastičnost i topljivost u svim uvjetima. Ovisno o vrsti sirovine, načinu proizvodnje, može se dobiti emulzija, prah, granule, blokovi ili listovi polimernog materijala.

Prijava

Sintetičke i prirodne smole koriste se u raznim područjima ljudske djelatnosti. Ali umjetne opcije postale su sve raširenije zbog svojih posebnih kvaliteta. Lakše je navesti područja u kojima se takve tvari ne koriste nego obrnuto. Opseg njihove upotrebe je opsežan.

Jedna od glavnih primjena sintetičkih smola je proizvodnja lakova, boja, ljepila i abraziva. Zbog svoje sposobnosti polimerizacije, takve tvari imaju posebna svojstva koja su potrebna u proizvodnji umjetnog kamena, plastike i PVC-a.

Zbog dobrog prianjanja, smola stvara kvalitetnu vezu s betonom, metalom, staklom i cijelim nizom drugih materijala. Spojevi umjetnih polimera otporni su na razne nepovoljne uvjete.

Postoji mnogo materijala na bazi sintetičkih smola. Danas se umjetni kamen izrađuje od polimera. Od njega se izrađuju razni proizvodi kao što su prozorske klupice, umivaonici, radne ploče i razni namještaj.

Od takvih materijala stvara se monolitna podna obloga. U obradi drva također se koriste sintetičke smole. Omogućuju vam stvaranje visokokvalitetnog premaza za prirodne materijale. U građevinarstvu, raznim granama industrijske proizvodnje, koriste se razne smole umjetnog podrijetla. Čak iu medicini i industriji ljepote, takvi su spojevi našli svoju primjenu.

Epoksidne smole

Danas se proizvode mnoge vrste sintetičkih smola. Najpoznatije i najčešće korištene polimerne kompozicije treba detaljnije razmotriti.

Jedna od najpopularnijih sorti je epoksidna smola. Pripravak može imati tekuću konzistenciju ili se proizvodi u krutom obliku. Ova tvar je bezbojna. Epoksidne smole su dvokomponentne, zahtijevaju upotrebu učvršćivača. Bez katalizatora, sastav se neće stvrdnuti. Za bržu polimerizaciju potrebno je povećati temperaturu smole.

Epoksid ima dobro prianjanje. To vam omogućuje pričvršćivanje keramike, metala, fajanse i niza drugih materijala. U svom najčišćem obliku, epoksid je sličan medu.

Ova tvar se dobiva polikondenzacijom fenola i epikloridrina. U reakciji sudjeluju i amini i alkoholi. U ovoj kategoriji postoji nekoliko tvari koje se donekle razlikuju po svojim kvalitetama. Dakle, poliepoksidi imaju nisku gustoću i mogu se dobro vezati s metalom, kamenom. Istovremeno, materijal se praktički ne skuplja, otporan je na kiselinu.

Epoksidne ploče koje se ne stvrdnjavaju su termoreaktivne sintetičke smole. Mogu biti žute do smeđe boje. Viskoznost može varirati. To su materijali koji mogu biti tekući ili čvrsti. Epoxy-Dian smola otapa se u dioksanu, eterima.

Stvrdnute epoksidne smole su netopive. Poliamidi, fenol-formaldehidi itd. mogu se koristiti kao katalizatori.

Epoksidne smole koriste se u proizvodnji ljepila koji se koriste za stvaranje jakih veza između prirodnog kamena, betona, keramike, itd.

poliesterske i akrilne smole

U proizvodnji sintetičkih smola i plastike ističe se raznolikost kao što su poliesterski spojevi. Ovaj materijal nastaje tijekom obrade alkohola. Takva smola omogućuje stvaranje manje izdržljive veze od epoksidne smjese. Ali zbog osobitosti proizvodnje, poliesterske sorte su jeftinije. U isto vrijeme, s ovim smolama je lakše raditi.

Najveći potrošači ove vrste proizvoda su automobilska i brodogradnja, proizvodnja rasvjetne opreme. Poliesterske smole potrebne su i u proizvodnji pregrada, tuševa i prozorskih klupica. Predstavljeni materijal se lako savija nakon stvrdnjavanja, može se bojati odgovarajućim smjesama.

Akrilne sintetičke smole koriste se u proizvodnji plastike, mozaika, umjetnog kamena. Također, takvi se sastavi naširoko koriste u građevinskim i popravnim radovima u kupaonicama, tuševima, u uređenju fontana, tuševa i drugih stvari. Akrilna smola brzo se stvrdne. Materijal je manje toksičan od prethodno navedenih formulacija.

Akrilne smole se koriste kao samostalni materijal ili u proizvodnji drugih sastava. Dodaju pijesak, mramorne komade, kao i razne pigmente. Stoga, akril može imati različite nijanse. Ovoj smoli može se dodati najviše 50% dodatnih komponenti.

Akril zahtijeva učvršćivač. Nakon procesa polimerizacije, sastav je potpuno neporozan, što značajno poboljšava performanse. To značajno proširuje opseg materijala. Zbog odsutnosti pora u sastavu, proizvod neće biti obojen kada tvari za bojenje uđu na površinu. Ako je radna ploča izrađena od akrila, sok od cikle neće ostaviti trag na njoj. Materijal može izdržati zagrijavanje do 70 ºS. Kalupi za proizvodnju takvih proizvoda izrađeni su od gipsa, silikona ili stakla.

Polietilen, polipropilen, polivinil kloridne smole

Kada se uspoređuju prirodne i sintetičke smole, potonje imaju mnogo pozitivnije performanse. Ova kategorija uključuje mnoge druge varijante kompozicija.

Često se u modernoj industriji izrađuju i koriste polietilenske smole. Imaju visoku stopu fleksibilnosti, koja se održava čak i uz značajno smanjenje temperature (do -60 ºS). Materijali izrađeni od polietilenskih smola su vodootporni, nisu podložni negativnim učincima agresivnih kemikalija. Stoga se predstavljena raznolikost smola koristi za stvaranje hidroizolacijskog filma, kao i vodovodne komunikacije. Polietilenske smole koriste se za izradu cjevovoda za kemijski aktivne tvari, kao i predmeta za medicinsku, sanitarnu i higijensku opremu.

Još jedna popularna sorta danas su polipropilenske smole. Dobivaju se polimerizacijom propilena. To je plin koji se dobiva u procesu krekiranja proizvoda.industrija prerade nafte. Na bazi sintetičkih smola, polipropilen se koristi za izradu cijevi, ukrasnih materijala, plinonepropusnih filmova, kao i dijelova za kemijsku opremu.

Još jedna vrsta smole poznate u modernoj industriji je polivinil klorid. Dobiva se polimerizacijom. Proces koristi vinil klorid, plin koji miriše na eter i bezbojan je.

PVC smola proizvodi se u obliku granula. Materijal je otporan na visoke temperature, ne gubi svoje kvalitete na hladnoći. Također ima dielektrična svojstva. Ovaj materijal se naširoko koristi za proizvodnju hidroizolacije, linoleuma, filmova za rastezljive stropove, ukrasnih materijala itd.

Poliizobutil, polistiren, vinil acetat

Poliizobutilne smole naširoko koristi moderna industrija, koje se dobivaju u procesu polimerizacije na temperaturi od oko 100 ºS. Ovaj materijal po izgledu podsjeća na gumu. Elastičan je, koristi se kao antikorozivna komponenta. Ne dopušta vodu da prolazi, tako da su metalne površine pouzdano zaštićene od oksidativnih reakcija. Lakovi i mastike izrađeni su od poliizobutilena.

Polistirenske sintetičke smole dobivaju se postupkom polimerizacije. Rezultat je bezbojna smola koja se koristi za proizvodnju emajla, lateksa i hidroizolacijskih filmova. Izolacijski materijali također su izrađeni od polimera.

Polivinilacetatne smole supolimeri stvoreni od estera octene kiseline i vinil alkohola. To je bezbojna tekućina visoke pokretljivosti.

Materijal nije otporan na lužine i kiseline. Polivinil acetat lagano bubri u vodi. Topiv je u esterima i alkoholima, kao i u aromatičnim ugljikovodicima.

Materijal vam omogućuje stvaranje snažne veze kamena, stakla. Stoga se polivinil acetat naširoko koristi u proizvodnji lakova i ljepila. U unutarnjem uređenju zgrade ovi materijali također se široko koriste.

Poliakrilatne smole

Na bazi akrilne smole proizvode se poliakrilatni spojevi uz dodavanje metakrilne kiseline tijekom proizvodnje. Ovo je staklasta prozirna masa, koja se koristi u proizvodnji raznih filmova, otopina. Na primjer, poliakrilat se koristi za stvaranje materijala koji je obložen betonom kako bi bio vodoodbojan. Također se koristi za izradu raznih temeljnih premaza za unutarnje radove.

Polikondenzacijski polimeri se proizvode na poseban način. Tijekom takvog procesa spajanjem značajnog broja molekula iste ili različite vrste nastaje visokomolekularna tvar. Za to se miješaju komponente niske molekularne težine. Reakcija se događa s oslobađanjem vode, amonijaka, klorovodika.

formaldehidna grupa

S obzirom na vrste sintetičkih smola, također treba obratiti pažnju na skupinu formaldehida. Jedna od takvih tvari je fenol formaldehid. Ovajsmola se dobiva kombinacijom raznih fenola i formaldehida.

Rezultat je tvar koja je vrlo izdržljiva i otporna na visoke temperature. Ovaj materijal se koristi u proizvodnji ploča od vlakana, iverice. Bavi se i proizvodnjom laminata, ljepila, mastika, lakova.

Najpoznatiji materijali na bazi fenol-formaldehidnih smola su bakelitni lak, polimer B. Ovaj materijal omogućuje stvaranje kemijski otpornih premaza, koji se koriste u vrućem lijepljenju azbestnog cementa, pri lijepljenju raznih građevinskih materijala.

Aminoformaldehidni spojevi dobivaju se polikondenzacijom melamina i formaldehida s ureom. Istodobno se stvaraju strogo regulirani uvjeti. Rezultat je bezbojna tvar koja je relativno jeftina. Koristi se za izradu toplinske izolacije, ljepila i laminata.

Poliuretanske smole

Poliuretanske smole su polimeri kristalnog tipa. Karakteriziraju ih visoke kvalitete taljenja. Ove smole se dobivaju reakcijom diizoknanata i polihidričnih alkohola. Tvar se topi na niskoj temperaturi, ima laganu higroskopnost. Poliuretanska smola otporna je na vremenske uvjete, kisik, ozon, lužine i kiseline.

Poliuretani se koriste za izradu ljepila. Koriste se za lijepljenje kamenih ploča, ostalograđevinski materijali.

Mnogi polimeri se koriste u građevinarstvu, drvopreradi, strojarstvu i drugim industrijama moderne proizvodnje. Imaju potrebne kvalitete, stvaraju trajne, jake spojeve, vodootporne premaze.