Műgyanták: gyártás, összetétel, szerkezet és alkalmazási terület

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

A vegyi anyagokat a gyártási folyamat különböző szakaszaiban és a mindennapi életben használják. Ezen fajták egyike a műgyanták. Ezek az anyagok összetételükben és alkalmazási körükben különböznek. A műgyanták célja nagyon sokrétű lehet. Az előállítási módtól és az összetételtől függően meghatározzák a fő jellemzőket. A műgyantákról még lesz szó.

Általános leírás

A műgyanták gyártása a múlt század elején indult meg aktívan. A mesterséges polimerek számos jellegzetes eltérést mutatnak a természetes fajtáktól. Az a tény, hogy az ember által létrehozott kompozíció különleges tulajdonságokkal rendelkezik. A gyártási szakaszban beállíthatók. A formulációk jelentősen eltérhetnek, ami meghatározza a hatókörüket.

Ma évente körülbelül 5 tonna mesterséges polimert állítanak elő a világon. A szintetikus gyanták és műanyagok szén, olaj, gáz vagy más természetes összetevők feldolgozásából származnak. Az így előállított kémiai vegyületek alacsony molekulatömegűek. Sőt, nemcsak ragadós vastag keverék formájában állíthatók elő. Lehet por vagy szemcsés anyag is.

Szintetikus és természetes gyanták, keményedő, kiváló tapadást biztosítanak a különböző anyagokhoz. A polimer kompozíciókban ez a jellemző kifejezettebb. Amikor a műgyanta megkeményedik, kiváló tapadást tud kialakítani betonon, fémen, üvegen és egyéb építőanyagokon. A keményedési folyamat ebben az esetben magas hőmérséklet vagy katalizátor hatására megy végbe. Egyes esetekben a megnyomást is használják a jó minőségű kapcsolat létrehozásának folyamatában.

Egyes mesterséges vegyületeknek csak időre van szükségük, hogy meggyógyuljanak. Az eredmény egy különféle kedvezőtlen körülményeknek ellenálló anyag, amely nem fél a hőmérséklet-változásoktól, a mechanikai hatásoktól. Nem pusztítja el őket víz, lúg, sav, benzin vagy olaj.

Ezek a jellemzők határozzák meg a bemutatott készítmények terjedelmét. A természetes analógokkal ellentétben stabilak, nagy teljesítmény jellemzi. Alkalmazásuk kiterjedt.

Gyártási jellemzők

A műgyanta olyan polimer, amely bizonyos kémiai reakciók során keletkezik. Ennek eredményeként egy nagy molekulatömegű vegyületet állítanak elő egy adott sorozattalminőségeket. A mesterséges eredetű gyanták polikondenzáció vagy polimerizáció eredményeként keletkeznek. Ez a két folyamat különböző elveken alapul.

A polimerizáció olyan reakciók sorozata, amelyek során adott számú elemi összetevő összetett molekulákká egyesül. Ebben az esetben nem képződnek melléktermékek.

A polikondenzáció olyan folyamat, amelyben az egyszerű molekulák összetett vegyületekké alakulnak, szerves anyagokat hozva létre. Ez úgy történik, hogy új szénkötések jönnek létre más atomokkal.

Ma mindkét típusú gyantát az emberi tevékenység különböző területein használják. Az anyagtípus megválasztása az elvégzett munka eredményére vonatkozó követelményektől függ. A műgyanták és műanyagok gyártása során kétféle vegyületet nyernek:

• termoaktív;
• hőre lágyuló.

A mesterséges eredetű hőre keményedő gyanták olyan anyagok, amelyek csak egy bizonyos hőmérsékleti tartományban tudnak megolvadni. Ha a környezet nem felel meg az adott keretnek, akkor az anyag infúzióval és oldhatatlanná válik. Sőt, hasonló tulajdonság jelenik meg a hőmérsékletnek a megállapított határérték feletti növekedése és csökkenése esetén egyaránt.

A mesterséges eredetű hőre lágyuló gyanta bármilyen körülmények között megőrzi plaszticitását és olvaszthatóságát. Az alapanyag típusától, a gyártási módszertől függően emulzió, por, granulátum, tömb vagy polimer anyag lapok is előállíthatók.

Alkalmazás

A szintetikus és természetes gyantákat az emberi tevékenység különböző területein használják. De a mesterséges lehetőségek különleges tulajdonságaik miatt egyre szélesebb körben elterjedtek. Könnyebb felsorolni azokat a területeket, ahol nem használnak ilyen anyagokat, mint fordítva. Felhasználásuk kiterjedt.

A műgyanták egyik fő alkalmazása a lakkok, festékek, ragasztók és csiszolóanyagok gyártása. Polimerizációs képességük miatt az ilyen anyagok különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek a műkő, műanyag és PVC gyártásánál szükségesek.

Jó tapadása miatt a gyanta minőségi kötést képez betonnal, fémmel, üveggel és számos egyéb anyaggal. A mesterséges polimer vegyületek ellenállnak a különféle kedvezőtlen körülményeknek.

Számos szintetikus gyanta alapú anyag létezik. Ma a műkő polimerekből készül. Különféle termékek készülnek belőle, például ablakpárkányok, mosogatók, munkalapok és különféle bútorok.

Ilyen anyagokból monolit padlóburkolat készül. A műgyantákat a fafeldolgozásban is használják. Lehetővé teszik, hogy kiváló minőségű bevonatot hozzon létre természetes anyagokhoz. Az építőiparban az ipari termelés különböző ágaiban különféle mesterséges eredetű gyantákat használnak. Még az orvostudományban és a szépségiparban is megtalálták az ilyen vegyületek alkalmazását.

Epoxigyanták

Ma sokféle műgyantát gyártanak. A leghíresebb és legszélesebb körben használt polimer kompozíciókat érdemes részletesebben megvizsgálni.

Az egyik legnépszerűbb fajta az epoxigyanta. A készítmény lehet folyékony állagú vagy szilárd formában is előállítható. Ez az anyag színtelen. Az epoxigyanták kétkomponensűek, keményítőt igényelnek. Katalizátor nélkül a készítmény nem keményedik meg. A gyorsabb polimerizáció érdekében növelni kell a gyanta hőmérsékletét.

Az epoxi jó tapadású. Ez lehetővé teszi kerámia, fém, fajansz és számos egyéb anyag rögzítését. A legtisztább formájában az epoxi a mézhez hasonlít.

Ez az anyag fenol és epilchloridrin polikondenzációja során keletkezik. A reakcióban aminok és alkoholok is részt vesznek. Ebben a kategóriában számos olyan anyag található, amelyek minősége némileg eltér egymástól. Tehát a poliepoxidok alacsony sűrűségűek, és jól kötődhetnek fémhez, kőhöz. Ugyanakkor az anyag gyakorlatilag nem zsugorodik, ellenáll a savnak.

A nem keményedő típusú epoxigyanták hőre keményedő műgyanták. Sárgától barnáig terjedhetnek. A viszkozitás változhat. Ezek olyan anyagok, amelyek lehetnek folyékonyak vagy szilárdak. Epoxi-Dian gyanta oldódik dioxánban, éterekben.

A kikeményedett epoxigyanták oldhatatlanok. Poliamidok, fenol-formaldehidek stb. használhatók katalizátorként.

Az epoxigyantákat olyan ragasztók előállításához használják, amelyek erős kötést hoznak létre természetes kő, beton, kerámia stb. között.

Poliészter és akrilgyanták

A műgyanták és műanyagok gyártása során olyan változatok tűnnek ki, mint a poliészter vegyületek. Ez az anyag az alkoholok feldolgozása során keletkezik. Egy ilyen gyanta lehetővé teszi, hogy kevésbé tartós kapcsolatot hozzon létre, mint az epoxivegyület. De a termelés sajátosságai miatt a poliészter fajták olcsóbbak. Ugyanakkor ezekkel a gyantákkal könnyebben lehet dolgozni.

Az ilyen típusú termékek legnagyobb fogyasztói az autó- és hajógyártás, valamint a világítóberendezések gyártása. Válaszfalak, zuhanyzók és ablakpárkányok gyártásánál is szükség van poliészter gyantákra. A bemutatott anyag keményedés után könnyen hajlítható, megfelelő keverékekkel festhető.

Akril műgyantákat műanyagok, mozaikok, műkő gyártásához használnak. Ezenkívül az ilyen kompozíciókat széles körben használják építési és javítási munkák során fürdőszobákban, zuhanyzókban, szökőkutak, zuhanyzók és egyéb dolgok elrendezésében. Az akrilgyanta gyorsan megkeményedik. Az anyag kevésbé mérgező, mint a korábban felsorolt készítmények.

Az akrilgyantákat önálló anyagként vagy más kompozíciók gyártásához használják. Homokot, márványforgácsot, valamint különféle pigmenteket adnak hozzá. Ezért az akrilnak sokféle árnyalata lehet. Legfeljebb 50% további komponens adható ehhez a gyantához.

Az akrilhoz keményítő szükséges. A polimerizációs folyamat után a készítmény teljesen nem porózus, ami jelentősen javítja a teljesítményt. Ez jelentősen kibővíti az anyag terjedelmét. A pórusok hiánya miatt a termék nem lesz festve, amikor színező anyagok kerülnek a felületre. Ha az asztallap akrilból készült, a céklalé nem hagy nyomot rajta. Az anyag 70 ºС-ig képes ellenállni a melegítésnek. Az ilyen termékek gyártásához használt formák gipszből, szilikonból vagy üvegből készülnek.

Polietilén, polipropilén, polivinil-klorid gyanták

A természetes és szintetikus gyanták összehasonlításakor az utóbbiak sokkal pozitívabb teljesítményt nyújtanak. Ez a kategória sok másféle kompozíciót tartalmaz.

A modern iparban gyakran gyártanak és használnak polietilén gyantákat. Nagyfokú rugalmasságuk van, amely még jelentős hőmérséklet-csökkenés mellett is megmarad (-60 ºС-ig). A polietilén gyantából készült anyagok vízállóak, nincsenek kitéve az agresszív vegyszerek negatív hatásainak. Ezért a bemutatott különféle gyantákat vízszigetelő fólia, valamint vízvezeték-kommunikáció létrehozására használják. A polietilén gyantákat kémiailag aktív anyagok csővezetékeinek, valamint orvosi, egészségügyi és higiéniai berendezésekhez szükséges cikkek készítésére használják.

Ma egy másik népszerű változat a polipropilén gyanták. Ezeket a propilén polimerizációja során nyerik. Ez egy olyan gáz, amelyet a termékek krakkolása során nyernek.olajfinomító ipar. A szintetikus gyantákon alapuló polipropilénből csövek, dekorációs anyagok, gáztömör fóliák, valamint vegyi berendezések alkatrészei készülnek.

A modern iparban ismert másik típusú gyanta a polivinil-klorid. A polimerizáció során nyerik. Az eljárás vinil-kloridot használ, egy éterszagú és színtelen gázt.

A PVC gyantát granulátum formájában állítják elő. Az anyag ellenáll a magas hőmérsékletnek, nem veszíti el tulajdonságait a hidegben. Dielektromos tulajdonságokkal is rendelkezik. Ezt az anyagot széles körben használják vízszigetelés, linóleum, feszített mennyezeti fóliák, dekorációs anyagok stb. gyártásához.

Poliizobutil, polisztirol, vinil-acetát

A modern iparban széles körben használják a poliizobutil gyantákat, amelyeket körülbelül 100 ºС-os polimerizációs folyamat során nyernek. Ez az anyag megjelenésében gumihoz hasonlít. Elasztikus, korróziógátló komponensként használják. Nem engedi át a vizet, így a fémfelületek megbízhatóan védettek az oxidatív reakcióktól. A lakkok és masztixek poliizobutilénből készülnek.

A szintetikus polisztirol gyantákat polimerizációs eljárással állítják elő. Az eredmény egy színtelen gyanta, amelyet zománcok, latexek és vízszigetelő fóliák gyártására használnak. A polimerből szigetelőanyagok is készülnek.

A polivinil-acetát gyantákecetsav és vinil-alkohol észteréből előállított polimerek. Színtelen, nagy mobilitású folyadék.

Az anyag nem ellenáll a lúgoknak és savaknak. A polivinil-acetát vízben enyhén megduzzad. Oldódik észterekben és alkoholokban, valamint aromás szénhidrogénekben.

Az anyag lehetővé teszi a kő és az üveg erős kapcsolatának létrehozását. Ezért a polivinil-acetátot széles körben használják lakkok és ragasztók gyártásában. Az épület belső dekorációjában is széles körben alkalmazzák ezeket az anyagokat.

Poliakrilát gyanták

Akrilgyanta alapján poliakrilát vegyületeket állítanak elő, amelyekhez a gyártás során metakrilsavat adnak hozzá. Ez egy üvegszerű átlátszó massza, amelyet különféle filmek, oldatok előállításához használnak. Például poliakrilátot használnak olyan anyag létrehozására, amelyet betonra vonnak, hogy vízlepergetővé tegyék. Beltéri munkákhoz különféle alapozók készítésére is használják.

A polikondenzációs polimereket különleges módon állítják elő. Egy ilyen folyamat során jelentős számú azonos vagy különböző típusú molekula kombinálásával nagy molekulatömegű anyag keletkezik. Ehhez kis molekulatömegű komponenseket keverünk össze. A reakció víz, ammónia, hidrogén-klorid felszabadulásával megy végbe.

Formaldehid csoport

A műgyanták fajtáit figyelembe véve a formaldehid csoportra is figyelni kell. Az egyik ilyen anyag a fenol-formaldehid. Eza gyantát különféle fenolok és formaldehid kombinálásával nyerik.

Az eredmény egy olyan anyag, amely rendkívül tartós és ellenáll a magas hőmérsékletnek. Ezt az anyagot farostlemez, forgácslap gyártásához használják. Részt vesz laminátumok, ragasztók, masztixek, lakkok gyártásával is.

A fenol-formaldehid gyantákon alapuló leghíresebb anyagok a bakelit lakk, a polimer B. Ez az anyag lehetővé teszi vegyszerálló bevonatok készítését, amelyeket azbesztcement melegragasztására használnak különféle építőanyagok ragasztása során.

Aminoformaldehid vegyületeket melamin és formaldehid karbamiddal történő polikondenzációjával állítanak elő. Ugyanakkor szigorúan szabályozott feltételeket teremtenek. Az eredmény egy színtelen anyag, amely viszonylag olcsó. Hőszigetelés, ragasztók és laminátumok készítésére használják.

Poliuretán gyanták

A poliuretán gyanták kristályos típusú polimerek. Kiváló olvadási tulajdonságok jellemzik őket. Ezeket a gyantákat diizoknanátok és többértékű alkoholok reakciójával állítják elő. Az anyag alacsony hőmérsékleten megolvad, enyhe higroszkópos. A poliuretán gyanta időjárás-, oxigén-, ózon-, lúg- és saválló.

A poliuretánokat ragasztóanyagok készítésére használják. Használják kőlapok ragasztására, egyébépítőanyagok.

Sok polimert használnak az építőiparban, a famegmunkálásban, a mérnöki iparban és a modern termelés más iparágaiban. Rendelkeznek a szükséges tulajdonságokkal, tartós, erős kapcsolatokat, vízálló bevonatokat hoznak létre.