Епоксидна смола
Епоксидната смола е олигомер от епоксидната група, който под въздействието на втвърдител може да образува съединени полимери. Най-разпространените епоксидни смоли са продукти на поликондензация на епихлорохидрин с феноли (предимно с бисфенол A).
Реакцията на епоксидна смола с полифункционален втвърдител образува реактопласт, често с благоприятни механични свойства и висока топлинна и химична устойчивост. Епоксидните смоли имат широко приложение: метални покрития, употреба в електронни/електрически компоненти, електрически изолатори за високо напрежение, производство на бояджийски четки и лепила.
Свойства[редактиране | редактиране на кода]
Епоксидните смоли са устойчиви към въздействието на халогените, някои киселини (към силно окисляващите киселини са слабо устойчиви) и основи. Имат висока адхезия към метали. В зависимост от производителя и марката, епоксидната смола може да изглежда като прозрачна течност с жълто-оранжев цвят, напомняща мед, или като кафява твърда маса, приличаща на катран. Течната смола може да има най-различен цвят – от бял и прозрачен до виненочервен.
Чистата, немодифицирана смола има следните свойства:
- модул на еластичност: ;
- якост на опън: ;
- плътност: .
Макар при втвърдяване по правилна технология епоксидната смола да се счита за абсолютно безвредна при нормални условия, употребата ѝ е силно ограничена, тъй като по време на втвърдяване в промишлени условия определено количество золна фракция остава в смолата под формата на разтворим остатък. Тя може да причини сериозни здравословни щети, ако се измие с разтворители и попадне в тялото. Когато не се втвърдени, епоксидните смоли са доста токсични и могат също да бъдат вредни.
Получаване[редактиране | редактиране на кода]
За пръв път епоксидна смола на базата на бисфенол A е получена от швейцарския химик Пиер Кастан през 1936 г.[1]
Епоксидната смола се получава чрез поликондензация на епихлорохидрин с различни органични съединения:
Ценни видове епоксидни смоли се получават чрез каталитично окисляване на ненаситени съединения. Например, циклоалифатни смоли се получават по този начин и са ценни с това, че съвсем не съдържат хидроксилни групи, поради което са високо водоустойчиви и устойчиви към електрическа дъга.
За практическата употреба на епоксидните смоли е нужен втвърдител..[2] Той може да бъде полифункционален амин или анхидрид. Използват се и катализатори за втвърдяване – Люисова киселина или третични амини. След смесването ѝ с втвърдител, епоксидната смола може да се оформи в твърдо и неразтворимо състояние.
Приложение[редактиране | редактиране на кода]
Приложенията на материалите на основата на епоксидни смоли са много широки и се считат за много гъвкави.[3] Приложенията включват покрития, лепила[4] и композитни материали като тези, в които се използват армировки от въглеродни влакнаи стъклени влакна (въпреки че полиестер, винилови етери и други термореактивни смоли се използват и за стъклени влакна). Химическият състав на епоксидните смоли и редица налични в търговската мрежа варианти водят до получаване на втвърдяващи се полимери с много широк диапазон от свойства. Те се използват широко в бетонни и циментови системи.[5] Като цяло епоксидните смоли са известни с отличната си адхезия, химическа и термична устойчивост, добри до отлични механични свойства и много добри електроизолационни свойства. Предлагат се версии, които осигуряват висока топлоизолация или топлопроводимост в комбинация с висока електрическа устойчивост за приложения в електрониката.[6]
Епоксидните системи се използват в индустриалното оборудване за производство на форми, мастер модели, слойни материали, отливки, приспособленияи и други помощни средства за индустриалното производство.[7] Този "пластмасов инструмент" замества метала, дървото и други традиционни материали и се стреми да повиши ефективността и да намали общите разходи или времето за изпълнение на много промишлени процеси.
Епоксидните лепила са основна част от клас лепила, наречени "структурни лепила" или "инженерни лепила" (които включват полиуретан, акрил, цианоакрилат и други химични съединения).[8] Тези високоефективни лепила се използват в конструкцията на самолети, автомобили, велосипеди, лодки, стикове за голф, ски, сноубордове и други приложения, при които се изисква високо-якостно свързване.
Източници[редактиране | редактиране на кода]
- ↑ Дмитрий Старокадомский. Длинный век эпоксидки. Наука и жизнь, 2018. с. 66 – 69.
- ↑ Hakiki, Farizal et al. (2015). Is Epoxy-Based Polymer Suitable for Water Shut-Off Application? SPE-176457-MS. SPE/IATMI Asia Pacific Oil & Gas Conference and Exhibition, 20 – 22 October, Nusa Dua, Bali, Indonesia. doi: 10.2118/176457-MS
- ↑ Multifunctionality in Epoxy Resins // www.tandfonline.com. Посетен на 18 октомври 2023 г.
- ↑ Structural Adhesives - Improvements in Vehicle Crash Performance // www.jstor.org. Посетен на 18 октомври 2023 г.
- ↑ Epoxy Patched Concrete Pavements // www.jstor.org. Посетен на 18 октомври 2023 г.
- ↑ Epoxy Resins: Chemistry and Technology, Second Edition // books.google.com. Посетен на 18 октомври 2023 г.
- ↑ Plastic Injection Molding // tdlmould.com. Посетен на 18 октомври 2023 г.
- ↑ Structural Adhesives – Tough, Reliable and Multipurpose // www.permabond.com. Посетен на 18 октомври 2023 г.