Sintetičke smole: proizvodnja, sastav, struktura i opseg

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Hemikalije se koriste u različitim fazama proizvodnog procesa iu svakodnevnom životu. Jedna od ovih varijanti su sintetičke smole. Ove tvari se razlikuju po sastavu i obimu. Namjena umjetnih smola može biti vrlo raznolika. U zavisnosti od načina proizvodnje i sastava određuju se njihove glavne karakteristike. O umjetnim smolama će se dalje raspravljati.

Opšti opis

Proizvodnja sintetičkih smola počela je aktivno početkom prošlog stoljeća. Umjetni polimeri imaju niz karakterističnih razlika od prirodnih sorti. Činjenica je da kompozicija koju 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 uglja, nafte, plina ili drugih prirodnih komponenti. Hemijska jedinjenja koja se dobijaju na ovaj način imaju malu molekulsku masu. Štaviše, mogu se proizvoditi ne samo u obliku ljepljive guste smjese. Može biti i prah ili zrnasta supstanca.

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

Nekim veštačkim jedinjenjima je potrebno samo vreme da se izleče. Rezultat je tvar otporna na različite nepovoljne uvjete, koja se ne boji promjena temperature, mehaničkih utjecaja. Ne uništavaju ih voda, alkalije, kiselina, benzin ili ulje.

Ovakve karakteristike određuju obim predstavljenih formulacija. Oni su stabilni, za razliku od prirodnih analoga, odlikuju se visokim performansama. Opseg njihove primjene je širok.

Proizvodne karakteristike

Sintetička smola je polimer koji se dobija tokom određenih hemijskih reakcija. Kao rezultat, proizvodi se visoko molekularno jedinjenje sa datim skupomkvalitete. Smole veštačkog porekla dobijaju se kao rezultat polikondenzacije ili polimerizacije. Ova dva procesa su zasnovana na različitim principima.

Polimerizacija je niz reakcija tokom kojih se određeni broj elementarnih sastojaka kombinuje u složene molekule. U ovom slučaju se ne stvaraju nusproizvodi.

Polikondenzacija je proces u kojem se jednostavni molekuli pretvaraju u složena jedinjenja, stvarajući organske supstance. To se dešava stvaranjem novih ugljikovih veza s drugim atomima.

Danas se obje vrste smola koriste u različitim područjima ljudske aktivnosti. Izbor vrste materijala ovisi o zahtjevima za rezultatom obavljenog posla. Tokom proizvodnje sintetičkih smola i plastike dobijaju se dve vrste jedinjenja:

• termoaktivan;
• termoplastika.

Termoreaktivne smole veštačkog porekla su supstanca koja se može rastopiti samo u određenom temperaturnom opsegu. Ako okolina ne odgovara datom okviru, supstanca postaje netopiva i nerastvorljiva. Štaviše, slično svojstvo se pojavljuje i sa povećanjem i smanjenjem temperature iznad utvrđene granice.

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

Prijava

Sintetičke i prirodne smole se koriste u različitim poljima ljudske aktivnosti. Ali umjetne opcije postale su sve raširenije zbog svojih posebnih kvaliteta. Lakše je navesti područja u kojima se takve supstance ne koriste nego obrnuto. Opseg njihove upotrebe je širok.

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 sa betonom, metalom, staklom i čitavom listom drugih materijala. Umjetna polimerna jedinjenja otporna su na razne nepovoljne uvjete.

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

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

Epoksidne smole

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

Jedna od najpopularnijih varijanti je epoksidna smola. Kompozicija može imati tečnu konzistenciju ili se proizvodi u čvrstom obliku. Ova supstanca 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 dobru adheziju. To vam omogućava da pričvrstite keramiku, metal, fajansu i niz drugih materijala. U svom najčistijem obliku, epoksid je sličan medu.

Ova supstanca se dobija polikondenzacijom fenola i epihloridrina. U reakciji učestvuju i amini i alkoholi. U ovoj kategoriji postoji nekoliko supstanci koje se donekle razlikuju po svojim kvalitetima. Dakle, poliepoksidi imaju nisku gustoću i mogu se dobro vezati s metalom, kamenom. Istovremeno, materijal se praktično ne skuplja, otporan je na kiseline.

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 se koriste 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 sorta kao što su poliesterske smjese. Ovaj materijal nastaje tokom prerade alkohola. Takva smola omogućuje stvaranje manje izdržljive veze od epoksidne smjese. Ali zbog posebnosti proizvodnje, poliesterske sorte su jeftinije. Istovremeno, sa ovim smolama je lakše raditi.

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

Akrilne sintetičke smole se koriste u proizvodnji plastike, mozaika, vještačkog kamena. Također, takve kompozicije se široko koriste u toku građevinskih i popravnih radova u kupaonicama, tuševima, u uređenju fontana, tuševa i drugih stvari. Akrilna smola se brzo stvrdnjava. Materijal je manje toksičan od prethodno navedenih formulacija.

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

Akril zahteva učvršćivač. Nakon procesa polimerizacije, sastav je potpuno neporozan, što značajno poboljšava performanse. Ovo značajno proširuje opseg materijala. Zbog odsustva pora u sastavu, proizvod neće biti obojen kada boje uđu u površinu. Ako je radna ploča napravljena od akrila, sok od cvekle neće ostaviti trag na njoj. Materijal može izdržati zagrijavanje do 70 ºS. Kalupi za proizvodnju takvih proizvoda izrađuju se od gipsa, silikona ili stakla.

Polietilen, polipropilen, polivinilhloridne smole

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

Često se u modernoj industriji prave i koriste polietilenske smole. Imaju visoku stopu fleksibilnosti, koja se održava čak i uz značajno smanjenje temperature (do -60 ºS). Materijali od polietilenskih smola su vodootporni, nisu podložni negativnim efektima agresivnih hemikalija. Stoga se predstavljena raznolikost smola koristi za stvaranje hidroizolacijskog filma, kao i vodovodne komunikacije. Polietilenske smole se koriste za izradu cevovoda za hemijski aktivne supstance, kao i za predmete za medicinsku, sanitarnu i higijensku opremu.

Još jedna popularna sorta danas su polipropilenske smole. Dobijaju 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, plinootpornih folija, kao i dijelova za hemijsku opremu.

Još jedna vrsta smole poznata u modernoj industriji je polivinil hlorid. Dobija se polimerizacijom. Proces koristi vinil hlorid, gas koji miriše na etar i bezbojan je.

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

Poliizobutil, polistiren, vinil acetat

Poliizobutilne smole su u širokoj upotrebi u modernoj industriji, koje se dobijaju procesom polimerizacije na temperaturi od oko 100 ºS. Ovaj materijal po izgledu podsjeća na gumu. Elastičan je, koristi se kao antikorozivna komponenta. Ne propušta vodu, tako da su metalne površine pouzdano zaštićene od oksidativnih reakcija. Lakovi i mastike su napravljeni od poliizobutilena.

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

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

Materijal nije otporan na lužine i kiseline. Polivinil acetat blago bubri u vodi. Rastvorljiv je u estrima i alkoholima, kao i aromatičnim ugljovodonicima.

Materijal vam omogućava da stvorite jaku vezu kamena, stakla. Stoga se polivinil acetat široko koristi u proizvodnji lakova i ljepila. U unutrašnjem uređenju zgrade, ovi materijali se takođe široko koriste.

Poliakrilatne smole

Na bazi akrilne smole proizvode se poliakrilatna jedinjenja uz dodavanje metakrilne kiseline tokom proizvodnje. Ovo je staklasta prozirna masa, koja se koristi u proizvodnji raznih filmova, otopina. Na primjer, poliakrilat se koristi za stvaranje materijala koji je premazan na betonu kako bi bio vodoodbojan. Takođe se koristi za izradu raznih prajmera za unutrašnje radove.

Polikondenzacioni polimeri se proizvode na poseban način. U toku takvog procesa nastaje visokomolekularna tvar spajanjem značajnog broja molekula istog ili različitog tipa. Za to se miješaju komponente niske molekularne težine. Reakcija se javlja oslobađanjem vode, amonijaka, hlorovodonika.

formaldehidna grupa

S obzirom na vrste sintetičkih smola, treba obratiti pažnju i na grupu formaldehida. Jedna takva supstanca je fenol formaldehid. Ovosmola se dobija kombinovanjem raznih fenola i formaldehida.

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

Najpoznatiji materijali na bazi fenol-formaldehidnih smola su bakelitni lak, polimer B. Ovaj materijal vam omogućava da napravite premaze otporne na kemikalije, koje se koriste u vrućem lijepljenju azbest cementa, prilikom lijepljenja raznih građevinskih materijala.

Aminoformaldehidna jedinjenja se dobijaju polikondenzacijom melamina i formaldehida sa ureom. Istovremeno se stvaraju strogo regulisani uslovi. Rezultat je bezbojna supstanca koja je relativno jeftina. Koristi se za stvaranje toplotne izolacije, lepkova i laminata.

Poliuretanske smole

Poliuretanske smole su polimeri kristalnog tipa. Odlikuju se visokim kvalitetima topljenja. Ove smole se dobijaju reakcijom diizoknanata i polihidričnih alkohola. Supstanca se topi na niskoj temperaturi, ima blagu higroskopnost. Poliuretanska smola je otporna na vremenske prilike, kiseonik, ozon, alkalije i kiseline.

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

Mnogi polimeri se koriste u građevinarstvu, preradi drveta, mašinstvu i drugim industrijama moderne proizvodnje. Imaju tražene kvalitete, stvaraju izdržljive, jake veze, vodootporne premaze.