La differenza fondamentale tra resina epossidica e poliuretano è che la resina epossidica contiene gruppi epossidici mentre i poliuretani contengono legami uretanici. Dal punto di vista applicativo, la principale differenza tra resina epossidica e poliuretano è che le resine epossidiche possono resistere a temperature moderate mentre i poliuretani possono resistere a temperature elevate.
Sia la resina epossidica che il poliuretano sono materiali polimerici. Un polimero è una macromolecola che contiene un gran numero di piccole unità ripetitive (monomeri). Questi monomeri si combinano tra loro per formare un polimero. Il termine epossidico è usato per denominare resine epossidiche costituite da gruppi funzionali epossidici in uno schema ripetuto. Il poliuretano è anche un materiale polimerico che contiene collegamenti in uretano.
Cos'è la resina epossidica?
La resina epossidica o epossidica è una classe di materiale polimerico costituita da gruppi funzionali epossidici. È una forma di poliuretano. Questi polimeri possono essere polimeri a basso peso molecolare o ad alto peso molecolare con almeno due gruppi epossidici. Nelle produzioni su scala industriale, la maggior parte del petrolio è la fonte primaria per la produzione di resina epossidica. Tuttavia, ci sono anche alcune fonti di origine vegetale.
Le resine epossidiche possono reagire tra loro tramite omopolimerizzazione catalitica e formare legami incrociati tra di loro. Oppure, le resine epossidiche possono reagire con altri composti come;
- Ammine
- Acidi
- Fenoli
- Alcoli
- Thiols
Questi sono co-reagenti. Alcuni altri nomi per questi co-reattivi sono indurenti o curativi. Pertanto, le reazioni di reticolazione che le resine epossidiche subiscono con questi curativi si riferiscono alla "cura". Il processo di reticolazione forma un polimero termoindurente con proprietà chimiche e meccaniche favorevoli.
Figura 01: Resine epossidiche
Il metodo di calcolo della quantità specifica di gruppi epossidici presenti nella resina epossidica è il seguente:
- Il rapporto tra il numero di gruppi epossidici e la massa del materiale polimerico fornisce la quantità specifica di gruppi epossidici in una resina epossidica.
- L'unità di misura per questa misura è “mol/kg”. Chiamiamo questo termine a volte come "numero epossido".
Alcune forme comuni e importanti di resine epossidiche
Resina epossidica di bisfenolo A
Questo tipo di resine epossidiche è il risultato della combinazione di epicloridrina e bisfenolo A. questa combinazione fornisce eteri diglicidilici del bisfenolo A. Se aumentiamo la quantità di bisfenolo A (rispetto all'epicloridrina), fornisce materiale polimerico ad alto peso molecolare. Questo materiale polimerico è lineare ed è un materiale cristallino semisolido.
Resina epossidica di bisfenolo F
Qui usiamo il bisfenolo F al posto del bisfenolo A, ma il modo di formazione del polimero è lo stesso della resina epossidica bisfenolo A (come discusso sopra).
Resina epossidica Novolac
Le resine epossidiche Novolac si formano quando i fenoli reagiscono con la formaldeide e subiscono la glicosilazione con l'epicloridrina. Il più delle volte, questo materiale polimerico mostra un'elevata resistenza chimica e alle alte temperature, ma una bassa flessibilità.
Resina epossidica alifatica
Questi polimeri si formano attraverso la glicosilazione di alcoli alifatici o polioli. Questo materiale polimerico ha una bassa viscosità a temperatura ambiente.
Cos'è il poliuretano?
Il poliuretano è un materiale polimerico che ha collegamenti in uretano (collegamenti in carbammato). Gli isocianati e i polioli subiscono la polimerizzazione per formare un poliuretano. Sebbene il nome poliuretano dia l'idea che il polimero sia costituito da monomeri di uretano, in re altà è costituito da legami di uretano, non da monomeri.
Figura 02: Una sedia in poliuretano
Quando si utilizzano i monomeri per la produzione di poliuretani, gli isocianati dovrebbero avere almeno due gruppi funzionali che gli consentano di subire la polimerizzazione. Inoltre, anche il poliolo dovrebbe avere almeno due gruppi ossidrile per molecola. Le reazioni tra i monomeri in questa polimerizzazione sono una reazione esotermica in cui il calore viene ceduto dalla miscela di reazione. Il legame uretanico si forma quando il gruppo –N=C=O dell'isocianato reagisce con i gruppi –OH dell'alcol per formare un legame uretanico (-NH-C(=O)-O).
Qual è la differenza tra resina epossidica e poliuretano?
Epossidico vs poliuretano |
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| La resina epossidica o epossidica è una classe di materiale polimerico costituita da gruppi funzionali epossidici. | Il poliuretano è un materiale polimerico con collegamenti in uretano. |
| Monomeri | |
| I monomeri per le resine epossidiche sono fenoli ed epicloridrina, ma i monomeri possono variare a seconda del tipo di resina epossidica. | I monomeri per il poliuretano sono polioli e isocianati. |
| Resistenza | |
| Mostra una resistenza relativamente bassa agli acidi organici | Mostra un'elevata resistenza alla corrosione, acidi inorganici, solventi alcalini, alcali organici e molti altri solventi |
| Tolleranza al calore | |
| Le resine epossidiche possono resistere a temperature moderate. | I poliuretani possono resistere alle alte temperature. |
Riepilogo – Resina epossidica vs poliuretano
Le resine epossidiche sono un tipo di poliuretani. Questi polimeri prendono il nome in base ai legami ripetuti presenti nel materiale polimerico invece dei monomeri utilizzati per la produzione. La differenza tra resina epossidica e poliuretano è che la resina epossidica contiene gruppi epossidici mentre i poliuretani contengono legami uretanici.
