Синтетични смоли: производство, състав, структура и обхват

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Химикалите се използват на различни етапи от производствения процес и в ежедневието. Една от тези разновидности са синтетичните смоли. Тези вещества се различават по състав и обхват. Предназначението на изкуствените смоли може да бъде много разнообразно. В зависимост от начина на производство и състава се определят основните им характеристики. Изкуствените смоли ще бъдат обсъдени допълнително.

Общо описание

Производството на синтетични смоли започва активно в началото на миналия век. Изкуствените полимери имат редица характерни разлики от естествените разновидности. Факт е, че съставът, създаден от човека, има специални свойства. Те могат да бъдат зададени на етапа на производство. Формулировките могат да варират значително, което определя техния обхват.

Днес всяка година в света се произвеждат около 5 тона изкуствени полимери. Синтетичните смоли и пластмасите се получават от преработката на въглища, нефт, газ или други естествени компоненти. Химическите съединения, които се получават по този начин, имат ниско молекулно тегло. Освен това те могат да се произвеждат не само под формата на лепкава гъста смес. Може също да бъде прах или гранулирана субстанция.

Синтетични и естествени смоли, втвърдяващи се, осигуряват висококачествена адхезия към различни материали. В полимерните състави тази характеристика е по-изразена. Когато изкуствената смола се втвърди, тя може да образува отлична адхезия към бетон, метал, стъкло и други строителни материали. Процесът на втвърдяване в този случай протича под въздействието на високи температури или катализатори. В някои случаи натискането се използва допълнително в процеса на създаване на висококачествена връзка.

Някои изкуствени съединения се нуждаят само от време за излекуване. Резултатът е вещество, устойчиво на различни неблагоприятни условия, което не се страхува от температурни промени, механични влияния. Те не се разрушават от вода, алкали, киселина, бензин или масло.

Такива характеристики определят обхвата на представените формулировки. Те са стабилни, за разлика от естествените аналози, се характеризират с висока производителност. Обхватът на тяхното приложение е широк.

Производствени характеристики

Синтетичната смола е полимер, който се получава при определени химични реакции. В резултат на това се получава високомолекулно съединение с даден набор откачества. Смолите с изкуствен произход се получават в резултат на поликондензация или полимеризация. Тези два процеса се основават на различни принципи.

Полимеризацията е поредица от реакции, по време на които даден брой елементарни съставки се комбинират в сложни молекули. В този случай не се образуват странични продукти.

Поликондензацията е процес, при който простите молекули се превръщат в сложни съединения, създавайки органични вещества. Това се случва чрез създаване на нови въглеродни връзки с други атоми.

Днес и двата вида смоли се използват в различни области на човешката дейност. Изборът на типа материал зависи от изискванията за резултата от извършената работа. При производството на синтетични смоли и пластмаси се получават два вида съединения:

• термоактивен;
• термопласт.

Термореактивните смоли от изкуствен произход са вещество, което може да се топи само в определен температурен диапазон. Ако средата не отговаря на дадената рамка, веществото става нетопимо и неразтворимо. Освен това подобно свойство се появява както при повишаване, така и при понижаване на температурата над установената граница.

Термопластичната смола от изкуствен произход запазва пластичността и топимост при всякакви условия. В зависимост от вида на суровината, метода на производство, емулсия, прах, гранули, блокове или листове от полимерен материал могат да бъдат получени.

Заявление

Синтетични и естествени смоли се използват в различни области на човешката дейност. Но изкуствените опции станаха по-разпространени поради техните специални качества. По-лесно е да се изброят области, където такива вещества не се използват, отколкото обратното. Обхватът на тяхното използване е широк.

Едно от основните приложения на синтетичните смоли е производството на лакове, бои, лепила и абразиви. Поради способността си да полимеризират, такива вещества имат специални свойства, които се изискват при производството на изкуствен камък, пластмаса и PVC.

Поради добрата си адхезия, смолата образува качествена връзка с бетон, метал, стъкло и цял списък от други материали. Изкуствените полимерни съединения са устойчиви на различни неблагоприятни условия.

Има много материали на базата на синтетични смоли. Днес изкуственият камък се произвежда от полимери. От него се изработват различни продукти, като первази, мивки, плотове и различни мебели.

От такива материали се създава монолитно подово покритие. Синтетичните смоли се използват и в дървообработването. Те ви позволяват да създадете висококачествено покритие от естествени материали. В строителството се използват различни отрасли на промишленото производство, различни смоли от изкуствен произход. Дори в медицината и индустрията за красота, такива съединения са намерили своето приложение.

Епоксидни смоли

Днес се произвеждат много видове синтетични смоли. Най-известните и широко използвани полимерни състави трябва да бъдат разгледани по-подробно.

Една от най-популярните разновидности е епоксидната смола. Съставът може да има течна консистенция или да бъде произведен в твърда форма. Това вещество е безцветно. Епоксидните смоли са двукомпонентни, изискват използването на втвърдител. Без катализатор съставът няма да се втвърди. За да полимеризирате по-бързо, трябва да увеличите температурата на смолата.

Епоксидната смола има добра адхезия. Това ви позволява да закрепите керамика, метал, фаянс и редица други материали. В най-чистата си форма епоксидната смола е подобна на меда.

Това вещество се получава по време на поликондензацията на фенол и епихлоридрин. Амините и алкохолите също участват в реакцията. В тази категория има няколко вещества, които се различават донякъде по своите качества. Така че полиепоксидите имат ниска плътност и са в състояние да се свържат добре с метал, камък. В същото време материалът практически не се свива, той е устойчив на киселина.

Невтвърдяващи се епоксидни диаманти са термореактивни синтетични смоли. Те могат да бъдат жълти до кафяви на цвят. Вискозитетът може да варира. Това са материали, които могат да бъдат течни или твърди. Епоксидна смола се разтваря в диоксан, етери.

Втвърдените епоксидни смоли са неразтворими. Като катализатор могат да се използват полиамиди, фенол-формалдехиди и др.

Епоксидните смоли се използват при производството на лепила, които се използват за създаване на силни връзки между естествен камък, бетон, керамика и др.

Полиестерни и акрилни смоли

При производството на синтетични смоли и пластмаси се откроява разнообразие като полиестерни съединения. Този материал се създава по време на обработката на алкохоли. Такава смола ви позволява да създадете по-малко издръжлива връзка от епоксидно съединение. Но поради особеностите на производството, полиестерните сортове са по-евтини. В същото време с тези смоли се работи по-лесно.

Най-големите потребители на този вид продукти са автомобилната и корабостроителната промишленост, производството на осветително оборудване. Полиестерните смоли са необходими и при производството на прегради, душове и первази. Представеният материал е лесен за огъване след втвърдяване, може да се боядисва с подходящи смеси.

Акрилните синтетични смоли се използват в производството на пластмаси, мозайки, изкуствен камък. Също така такива композиции се използват широко в хода на строителни и ремонтни работи в бани, душове, при подреждане на фонтани, душове и други неща. Акрилната смола се втвърдява бързо. Материалът е по-малко токсичен от изброените по-рано формулировки.

Акрилните смоли се използват като самостоятелен материал или при производството на други състави. Те добавят пясък, мраморни стърготини, както и различни пигменти. Следователно, акрилът може да има различни нюанси. Към тази смола могат да се добавят максимум 50% допълнителни компоненти.

Акрилът изисква втвърдител. След процеса на полимеризация съставът е напълно непорест, което значително подобрява производителността. Това значително разширява обхвата на материала. Поради липсата на пори в състава, продуктът няма да бъде боядисан, когато оцветяващи вещества попаднат върху повърхността. Ако плотът е от акрил, сокът от цвекло няма да остави следа върху него. Материалът е в състояние да издържи нагряване до 70 ºС. Формите за производство на такива продукти са изработени от гипс, силикон или стъкло.

Полиетилен, полипропилен, поливинилхлоридни смоли

Когато се сравняват естествени и синтетични смоли, последните имат много по-положително представяне. Тази категория включва много други разновидности на композиции.

Често в съвременната индустрия се произвеждат и използват полиетиленови смоли. Те имат висока степен на гъвкавост, която се поддържа дори при значително понижение на температурата (до -60 ºС). Материалите, изработени от полиетиленови смоли, са водоустойчиви, не подлежат на негативното въздействие на агресивните химикали. Следователно представеното разнообразие от смоли се използва за създаване на хидроизолационен филм, както и за водопроводни комуникации. Полиетиленовите смоли се използват за направата на тръбопроводи за химически активни вещества, както и артикули за медицинско, санитарно и хигиенно оборудване.

Друг популярен сорт днес са полипропиленовите смоли. Получават се по време на полимеризацията на пропилена. Това е газ, който се получава в процеса на крекинг на продуктите.нефтопреработваща промишленост. На базата на синтетични смоли, полипропиленът се използва за направата на тръби, декоративни материали, газонепропускливи филми, както и части за химическо оборудване.

Друг вид смола, известен в съвременната индустрия, е поливинилхлоридът. Получава се по време на полимеризация. Процесът използва винилхлорид, газ, който мирише на етер и е безцветен.

PVC смола се произвежда под формата на гранули. Материалът е устойчив на високи температури, не губи качествата си на студ. Има и диелектрични свойства. Този материал се използва широко за производство на хидроизолации, балатум, филми за опънати тавани, декоративни материали и др.

Полиизобутил, полистирол, винилацетат

Полиизобутилови смоли са широко използвани от съвременната индустрия, които се получават в процеса на полимеризация при температура около 100 ºС. Този материал наподобява каучук на външен вид. Еластичен е, използва се като антикорозионен компонент. Не позволява на водата да преминава, така че металните повърхности са надеждно защитени от окислителни реакции. Лаковете и мастиците са изработени от полиизобутилен.

Полистироновите синтетични смоли се получават чрез процес на полимеризация. Резултатът е безцветна смола, която се използва за производство на емайли, латекс и хидроизолационни филми. Изолационните материали също са създадени от полимера.

Поливинилацетатните смоли саполимери, създадени от естер на оцетна киселина и винил алкохол. Това е безцветна течност с висока подвижност.

Материалът не е устойчив на алкали и киселини. Поливинилацетатът леко набъбва във вода. Разтворим е в естери и алкохоли, както и в ароматни въглеводороди.

Материалът ви позволява да създадете силна връзка от камък, стъкло. Поради това поливинилацетатът се използва широко в производството на лакове и лепила. Във вътрешната украса на сградата тези материали също са широко използвани.

Полиакрилатни смоли

На базата на акрилна смола се произвеждат полиакрилатни съединения, като по време на производството се добавя метакрилна киселина. Това е стъкловидна прозрачна маса, която се използва при производството на различни филми, разтвори. Например, полиакрилатът се използва за създаване на материал, който е покрит върху бетон, за да го направи водоотблъскващ. Използва се и за направата на различни грундове за вътрешни работи.

Поликондензационните полимери се произвеждат по специален начин. В хода на такъв процес се образува високомолекулно вещество чрез комбиниране на значителен брой молекули от същия или различен тип. За това се смесват компоненти с ниско молекулно тегло. Реакцията протича с отделяне на вода, амоняк, хлороводород.

Формалдехидна група

Като се имат предвид разновидностите на синтетичните смоли, трябва да обърнете внимание и на формалдехидната група. Едно такова вещество е фенолформалдехидът. Товасмолата се получава чрез комбиниране на различни феноли и формалдехид.

Резултатът е вещество, което е много издръжливо и устойчиво на високи температури. Този материал се използва при производството на плочи от дървесни влакна, ПДЧ. Занимава се и с производството на ламинати, лепила, мастики, лакове.

Най-известните материали на базата на фенол-формалдехидни смоли са бакелитният лак, полимер B. Този материал ви позволява да създавате химически устойчиви покрития, използвани при горещо залепване на азбестоцимент, при залепване на различни строителни материали.

Аминоформалдехидните съединения се получават чрез поликондензация на меламин и формалдехид с урея. В същото време се създават строго регламентирани условия. Резултатът е безцветно вещество, което е сравнително евтино. Използва се за създаване на топлоизолация, лепила и ламинати.

Полиуретанови смоли

Полиуретановите смоли са полимери от кристален тип. Отличават се с високи качества на топене. Тези смоли се получават чрез реакцията на диизокнати и многовалентни алкохоли. Веществото се топи при ниска температура, има лека хигроскопичност. Полиуретановата смола е устойчива на атмосферни влияния, кислород, озон, алкали и киселини.

Полиуретаните се използват за създаване на лепила. Използват се за лепене на каменни плочи, дрстроителни материали.

Много полимери се използват в строителството, дървообработването, машиностроенето и други индустрии на съвременното производство. Те притежават необходимите качества, създават издръжливи, здрави връзки, водоустойчиви покрития.