Rășini sintetice: producție, compoziție, structură și domeniu de aplicare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Produsele chimice sunt utilizate în diferite etape ale procesului de producție și în viața de zi cu zi. Una dintre aceste soiuri sunt rășinile sintetice. Aceste substanțe diferă în ceea ce privește compoziția și domeniul de aplicare. Scopul rășinilor artificiale poate fi foarte divers. În funcție de metoda de producție și compoziție, se determină principalele caracteristici ale acestora. Rășinile artificiale vor fi discutate în continuare.

Descriere generală

Producția de rășini sintetice a început activ la începutul secolului trecut. Polimerii artificiali au o serie de diferențe caracteristice față de soiurile naturale. Cert este că compoziția creată de om are proprietăți speciale. Ele pot fi setate în etapa de fabricație. Formulările pot varia semnificativ, ceea ce le determină domeniul de aplicare.

Astăzi, aproximativ 5 tone de polimeri artificiali sunt produse în lume în fiecare an. Rășinile sintetice și materialele plastice sunt obținute din prelucrarea cărbunelui, petrolului, gazului sau a altor componente naturale. Compușii chimici care se obțin în acest mod au o greutate moleculară mică. Mai mult, ele pot fi produse nu numai sub forma unui amestec gros lipicios. Poate fi, de asemenea, o pulbere sau o substanță granulară.

Rășinile sintetice și naturale, care se întăresc, asigură aderență de în altă calitate la diferite materiale. În compozițiile polimerice, această caracteristică este mai pronunțată. Când rășina artificială se întărește, poate forma o aderență excelentă la beton, metal, sticlă și alte materiale de construcție. Procesul de întărire în acest caz are loc sub influența temperaturilor ridicate sau a catalizatorilor. În unele cazuri, apăsarea este utilizată suplimentar în procesul de creare a unei conexiuni de în altă calitate.

Unii compuși artificiali au nevoie doar de timp pentru a se vindeca. Rezultatul este o substanță rezistentă la diferite condiții adverse, care nu se teme de schimbările de temperatură, influențele mecanice. Ele nu sunt distruse de apă, alcali, acid, benzină sau ulei.

Astfel de caracteristici determină domeniul de aplicare al formulărilor prezentate. Sunt stabili, spre deosebire de analogii naturali, se caracterizează prin performanțe ridicate. Domeniul de aplicare al acestora este extins.

Funcții de producție

Rășina sintetică este un polimer care se obține în timpul anumitor reacții chimice. Ca rezultat, se produce un compus cu un nivel molecular ridicat cu un set dat decalitati. Rășinile de origine artificială se obțin ca urmare a policondensării sau polimerizării. Aceste două procese se bazează pe principii diferite.

Polimerizarea este o serie de reacții în timpul cărora un anumit număr de constituenți elementari sunt combinați în molecule complexe. În acest caz, nu se formează niciun produs secundar.

Policondensarea este un proces în care moleculele simple sunt transformate în compuși complecși, creând substanțe organice. Acest lucru se întâmplă prin crearea de noi legături de carbon cu alți atomi.

Astăzi, ambele tipuri de rășini sunt folosite în diferite domenii ale activității umane. Alegerea tipului de material depinde de cerințele pentru rezultatul muncii efectuate. În timpul producției de rășini sintetice și materiale plastice se obțin două tipuri de compuși:

• termoactiv;
• termoplastic.

Rășinile termorigide de origine artificială sunt o substanță care se poate topi doar într-un anumit interval de temperatură. Dacă mediul nu corespunde cadrului dat, substanța devine infuzibilă și insolubilă. Mai mult, o proprietate similară apare atât cu o creștere, cât și cu o scădere a temperaturii peste limita stabilită.

Rășina termoplastică de origine artificială păstrează plasticitatea și fuzibilitatea în orice condiții. În funcție de tipul de materie primă, metoda de producție, emulsie, pulbere, granule, blocuri sau foi de material polimeric pot fi obținute.

Aplicație

Rășinile sintetice și naturale sunt folosite în diverse domenii ale activității umane. Dar opțiunile artificiale au devenit mai răspândite datorită calităților lor speciale. Este mai ușor să enumerați zonele în care astfel de substanțe nu sunt utilizate decât invers. Domeniul de aplicare al acestora este extins.

Una dintre principalele aplicații ale rășinilor sintetice este producția de lacuri, vopsele, adezivi și abrazivi. Datorită capacității lor de polimerizare, astfel de substanțe au proprietăți speciale care sunt necesare în fabricarea pietrei artificiale, plasticului și PVC.

Datorită aderenței sale bune, rășina formează o legătură de calitate cu betonul, metalul, sticla și o listă întreagă de alte materiale. Compușii polimerici artificiali sunt rezistenți la diferite condiții adverse.

Există multe materiale pe bază de rășini sintetice. Astăzi, piatra artificială este făcută din polimeri. Din el sunt realizate diverse produse, cum ar fi pervazuri, chiuvete, blaturi și diverse mobilier.

Din astfel de materiale se creează o pardoseală monolitică. Rășinile sintetice sunt folosite și în prelucrarea lemnului. Ele vă permit să creați o acoperire de în altă calitate pentru materiale naturale. În construcții, se folosesc diverse ramuri ale producției industriale, o varietate de rășini de origine artificială. Chiar și în medicină și industria frumuseții, astfel de compuși și-au găsit aplicația.

Rășini epoxidice

Multe tipuri de rășini sintetice sunt produse astăzi. Cele mai faimoase și utilizate pe scară largă compoziții de polimeri ar trebui luate în considerare mai detaliat.

Una dintre cele mai populare soiuri este rășina epoxidică. Compoziția poate avea o consistență lichidă sau poate fi produsă sub formă solidă. Această substanță este incoloră. Rășinile epoxidice sunt bicomponente, necesită utilizarea unui întăritor. Fără catalizator, compoziția nu se va întări. Pentru a polimeriza mai repede, trebuie să creșteți temperatura rășinii.

Epoxidul are o aderență bună. Acest lucru vă permite să fixați ceramică, metal, faianță și o serie de alte materiale. În forma sa cea mai pură, epoxidul este asemănător mierii.

Această substanță este obținută în timpul policondensării fenolului și epilcloridrinei. La reacție participă și aminele și alcoolii. În această categorie, există mai multe substanțe care diferă oarecum prin calitățile lor. Deci, poliepoxizii au o densitate scăzută și sunt capabili să se lege bine cu metalul, piatra. În același timp, materialul practic nu se micșorează, este rezistent la acid.

Dianele epoxidice de tip care nu se întăresc sunt rășini sintetice termorezistente. Ele pot fi de culoare galbenă până la maro. Vâscozitatea poate varia. Acestea sunt materiale care pot fi lichide sau solide. Rășina epoxi-diană se dizolvă în dioxan, eteri.

Rășinile epoxidice întărite sunt insolubile. Poliamidele, fenol-formaldehidele etc. pot fi folosite ca catalizator.

Rășinile epoxidice sunt folosite în producția de adezivi care sunt utilizați pentru a crea legături puternice între piatra naturală, beton, ceramică etc.

Rășini poliester și acrilice

În producția de rășini sintetice și materiale plastice, se remarcă o varietate precum compușii poliesterici. Acest material este creat în timpul procesării alcoolilor. O astfel de rășină vă permite să creați o conexiune mai puțin durabilă decât un compus epoxidic. Dar, datorită particularităților producției, soiurile de poliester sunt mai ieftine. În același timp, aceste rășini sunt mai ușor de lucrat.

Cei mai mari consumatori ai acestui tip de produse sunt industria auto și construcțiile navale, producția de echipamente de iluminat. Rășinile poliesterice sunt, de asemenea, necesare în producția de pereți despărțitori, dușuri și pervazuri. Materialul prezentat este ușor de îndoit după întărire, poate fi vopsit cu compuși corespunzători.

Rășinile sintetice acrilice sunt utilizate în producția de materiale plastice, mozaicuri, piatră artificială. De asemenea, astfel de compoziții sunt utilizate pe scară largă în cursul lucrărilor de construcție și reparații în băi, dușuri, în amenajarea fântânilor, a dușurilor și a altor lucruri. Rășina acrilică se întărește rapid. Materialul este mai puțin toxic decât formulările enumerate anterior.

Rășinile acrilice sunt utilizate ca material independent sau în fabricarea altor compoziții. Aceștia adaugă nisip, așchii de marmură, precum și diverși pigmenți. Prin urmare, acrilul poate avea o varietate de nuanțe. La această rășină pot fi adăugate maximum 50% componente suplimentare.

Acrilul necesită un întăritor. După procesul de polimerizare, compoziția este complet neporoasă, ceea ce îmbunătățește semnificativ performanța. Acest lucru extinde semnificativ domeniul de aplicare al materialului. Din cauza absenței porilor în compoziție, produsul nu va fi vopsit atunci când substanțele colorante intră pe suprafață. Dacă blatul este din acril, sucul de sfeclă nu va lăsa urme pe el. Materialul este capabil să reziste la încălzire de până la 70 ºС. Matrite pentru fabricarea unor astfel de produse sunt realizate din ipsos, silicon sau sticla.

Rășini de polietilenă, polipropilenă, clorură de polivinil

Când comparăm rășinile naturale cu cele sintetice, acestea din urmă au performanțe mult mai pozitive. Această categorie include multe alte varietăți de compoziții.

Adesea, în industria modernă, rășinile de polietilenă sunt fabricate și utilizate. Au rate ridicate de flexibilitate, care se mențin chiar și cu o scădere semnificativă a temperaturii (până la -60 ºС). Materialele realizate din rășini de polietilenă sunt rezistente la apă, nu sunt supuse efectelor negative ale substanțelor chimice agresive. Prin urmare, varietatea de rășini prezentată este utilizată pentru a crea o peliculă de hidroizolație, precum și comunicații de instalații sanitare. Rășinile de polietilenă sunt folosite pentru realizarea conductelor pentru substanțe chimic active, precum și articole pentru echipamente medicale, sanitare și igienice.

O altă varietate populară astăzi sunt rășinile de polipropilenă. Ele sunt obținute în timpul polimerizării propilenei. Acesta este un gaz care se obține în procesul de cracare a produselor.industria de rafinare a petrolului. Pe bază de rășini sintetice, polipropilena este folosită pentru a face țevi, materiale decorative, folii etanșe la gaz, precum și piese pentru echipamente chimice.

Un alt tip de rășină cunoscut în industria modernă este clorura de polivinil. Se obține în timpul polimerizării. Procesul folosește clorură de vinil, un gaz care miroase a eter și este incolor.

Rășina PVC este produsă sub formă de granule. Materialul este rezistent la temperaturi ridicate, nu își pierde calitățile la frig. Are și proprietăți dielectrice. Acest material este utilizat pe scară largă pentru producerea de hidroizolații, linoleum, folii pentru tavane întinse, materiale decorative etc.

Poliizobutil, polistiren, acetat de vinil

Rășinile poliizobutil sunt utilizate pe scară largă de industria modernă, care sunt obținute în procesul de polimerizare la o temperatură de aproximativ 100 ºС. Acest material seamănă cu cauciucul la aspect. Este elastic, folosit ca component anticoroziv. Nu permite trecerea apei, astfel încât suprafețele metalice sunt protejate în mod fiabil de reacțiile oxidative. Lacurile și masticurile sunt fabricate din poliizobutilenă.

Rășinile sintetice din polistiren sunt obținute printr-un proces de polimerizare. Rezultatul este o rășină incoloră, care este utilizată pentru producerea de emailuri, latex și folii impermeabile. Din polimer sunt create și materiale izolante.

Rășinile din acetat de polivinil suntpolimeri creați dintr-un ester al acidului acetic și al alcoolului vinilic. Este un lichid incolor cu mobilitate ridicată.

Materialul nu este rezistent la alcalii și acizi. Acetatul de polivinil se umflă ușor în apă. Este solubil în esteri și alcooli, precum și în hidrocarburi aromatice.

Materialul vă permite să creați o conexiune puternică de piatră, sticlă. Prin urmare, acetatul de polivinil este utilizat pe scară largă în producția de lacuri și adezivi. În decorarea interioară a clădirii, aceste materiale sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă.

Rășini poliacrilat

Pe baza rășinii acrilice se produc compuși poliacrilat, adăugând acid metacrilic în timpul producției. Aceasta este o masă vitroasă transparentă, care este utilizată la producerea diferitelor filme, soluții. De exemplu, poliacrilatul este folosit pentru a crea un material care este acoperit pe beton pentru a-l face impermeabil. De asemenea, este folosit pentru a face diverse grunduri pentru lucrări de interior.

Polimerii de policondens sunt produși într-un mod special. În cursul unui astfel de proces, se formează o substanță cu molecule în alte prin combinarea unui număr semnificativ de molecule de aceleași tipuri sau diferite. Pentru aceasta, componentele cu greutate moleculară mică sunt amestecate. Reacția are loc cu eliberarea de apă, amoniac, acid clorhidric.

Grupul formaldehide

Având în vedere varietățile de rășini sintetice, ar trebui să acordați atenție și grupului de formaldehide. O astfel de substanță este fenol formaldehida. Acestrășina se obține prin combinarea diferitelor fenoli și formaldehide.

Rezultatul este o substanță foarte durabilă și rezistentă la temperaturi ridicate. Acest material este utilizat în producția de plăci fibroase, PAL. De asemenea, este implicat în producția de laminate, adezivi, mastice, lacuri.

Cele mai cunoscute materiale pe bază de rășini fenol-formaldehidice sunt lacul de bachelit, polimerul B. Acest material vă permite să creați acoperiri rezistente la chimicale, folosite la lipirea la cald a azbocimentului, la lipirea diferitelor materiale de construcție.

Compușii aminoformaldehidici se obțin prin policondensarea melaminei și formaldehidei cu uree. În același timp, sunt create condiții strict reglementate. Rezultatul este o substanță incoloră care este relativ ieftină. Este folosit pentru a crea izolație termică, adezivi și laminate.

Rășini poliuretanice

Rășinile poliuretanice sunt polimeri de tip cristalin. Se caracterizează prin calități ridicate de topire. Aceste rășini sunt obținute prin reacția diizonanaților și alcoolilor polihidroxilici. Substanța se topește la temperatură scăzută, are o ușoară higroscopicitate. Rășina poliuretanică este rezistentă la intemperii, oxigen, ozon, alcali și acizi.

Poliuretanii sunt folosiți pentru a crea adezivi. Sunt folosite pentru lipirea plăcilor de piatră, altelemateriale de construcție.

Mulți polimeri sunt utilizați în construcții, prelucrarea lemnului, inginerie și în alte industrii ale producției moderne. Au calitățile necesare, creând conexiuni durabile, puternice, acoperiri impermeabile.