Unterschied zwischen Epoxid und Polyurethan

Das Hauptunterschied Zwischen Epoxid und Polyurethan liegt das Epoxid enthält Epoxidgruppen, während Polyurethane Urethanverknüpfungen enthalten. Aus Sicht der Anwendung besteht der Hauptunterschied zwischen Epoxid und Polyurethan darin, dass die Epoxidharze moderaten Temperaturen widerstehen können, während die Polyurethane hohen Temperaturen widerstehen können.

Sowohl Epoxid als auch Polyurethan sind Polymermaterialien. Ein Polymer ist ein Makromolekül, das eine große Anzahl kleiner Wiederholungseinheiten (Monomere) enthält. Diese Monomere verbinden sich miteinander, um ein Polymer zu bilden. Der Begriff Epoxid wird verwendet, um Epoxidharze zu benennen, die aus funktionellen Epoxidgruppen in einem sich wiederholenden Muster bestehen. Polyurethan ist auch ein Polymermaterial, das Urethanverknüpfungen enthält.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Epoxy?
3. Was ist Polyurethan?
4. Side-by-Side-Vergleich - Epoxy und Polyurethan in Tabellenform
5. Zusammenfassung

Was ist Epoxy??

Epoxidharz oder Epoxidharz ist eine Klasse von Polymermaterial, das aus funktionellen Epoxidgruppen besteht. Es ist eine Form von Polyurethan. Diese Polymere können entweder niedermolekulare oder hochmolekulare Polymere mit mindestens zwei Epoxidgruppen sein. In der industriellen Produktion ist hauptsächlich Erdöl die Hauptquelle für die Epoxidharzproduktion. Es gibt jedoch auch einige pflanzliche Quellen.

Epoxidharze können durch katalytische Homopolymerisation miteinander reagieren und Vernetzungen zwischen ihnen bilden. Oder aber Epoxidharze können mit einigen anderen Verbindungen reagieren, wie z.

• Amine
• Säuren
• Phenole
• Alkoholen
• Thiols

Dies sind Reaktionspartner. Einige andere Bezeichnungen für diese Reaktionspartner sind Härter oder Heilmittel. Daher beziehen sich die Vernetzungsreaktionen, die Epoxidharze mit diesen Härtungsmitteln eingehen, auf „Härten“. Das Vernetzungsverfahren bildet ein wärmeaushärtendes Polymer, das günstige chemische und mechanische Eigenschaften aufweist.

Abbildung 01: Epoxidharze

Die Berechnungsmethode für die im Epoxidharz vorhandene spezifische Menge an Epoxidgruppen ist wie folgt:

• Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Epoxidgruppen und der Masse des Polymermaterials ergibt die spezifische Menge an Epoxidgruppen in einem Epoxidharz.
• Die Einheit für diese Messung ist "mol / kg". Wir nennen diesen Begriff manchmal als "Epoxidzahl"..

Einige häufige und wichtige Formen von Epoxidharzen 

• Bisphenol-A-Epoxidharz

Diese Art von Epoxidharzen ist das Ergebnis der Kombination von Epichlorhydrin und Bisphenol A. Diese Kombination ergibt Bisphenol A-Diglycidylether. Wenn wir die Menge an Bisphenol A erhöhen (im Vergleich zu Epichlorhydrin), ergibt sich ein Polymermaterial mit hohem Molekulargewicht. Dieses Polymermaterial ist linear und besteht aus halbfesten kristallinen Materialien.

• Bisphenol-F-Epoxidharz

Hier verwenden wir Bisphenol F anstelle von Bisphenol A, aber die Bildung des Polymers ist dieselbe wie beim Bisphenol A-Epoxidharz (wie oben erläutert)..

• Novolac-Epoxidharz

Novolac-Epoxidharze bilden sich, wenn Phenole mit Formaldehyd reagieren und mit Epichlorhydrin eine Glykosylierung eingehen. In den meisten Fällen weist dieses Polymermaterial eine hohe chemische Beständigkeit und Hochtemperaturbeständigkeit auf, jedoch eine geringe Flexibilität.

• Aliphatisches Epoxidharz

Diese Polymere bilden durch Glykosylierung von aliphatischen Alkoholen oder Polyolen. Dieses Polymermaterial hat bei Raumtemperatur eine niedrige Viskosität.

Was ist Polyurethan??

Polyurethan ist ein Polymermaterial, das Urethan-Verknüpfungen (Carbamat-Verknüpfungen) aufweist. Isocyanate und Polyole werden zu Polyurethan polymerisiert. Obwohl der Name Polyurethan die Idee gibt, dass das Polymer aus Urethanmonomeren besteht, besteht es tatsächlich aus Urethanbindungen, nicht aus Monomeren.

Abbildung 02: Ein Stuhl aus Polyurethan

Bei der Verwendung der Monomere zur Herstellung von Polyurethanen sollten die Isocyanate mindestens zwei funktionelle Gruppen aufweisen, die eine Polymerisation ermöglichen. Darüber hinaus sollte Polyol auch mindestens zwei Hydroxylgruppen pro Molekül aufweisen. Die Reaktionen zwischen den Monomeren bei dieser Polymerisation sind eine exotherme Reaktion, bei der Wärme aus dem Reaktionsgemisch abgegeben wird. Die Urethanverknüpfung entsteht, wenn die -N = C = O-Gruppe des Isocyanats mit den -OH-Gruppen des Alkohols unter Bildung einer Urethanverknüpfung reagiert (-NH-C (= O) -O)..

Was ist der Unterschied zwischen Epoxid und Polyurethan??

Epoxy gegenüber Polyurethan
Epoxidharz oder Epoxidharz ist eine Klasse von Polymermaterial, das aus funktionellen Epoxidgruppen besteht.	Polyurethan ist ein Polymermaterial, das Urethan-Bindungen aufweist.
Monomere
Die Monomere für Epoxidharze sind Phenole und Epichlorhydrin, die Monomere können jedoch abhängig von der Art des Epoxidharzes variieren.	Die Monomere für Polyurethan sind Polyole und Isocyanate.
Widerstand
Sie weisen eine vergleichsweise geringe Beständigkeit gegenüber organischen Säuren auf	Zeigt eine hohe Beständigkeit gegen Korrosion, anorganische Säuren, alkalische Lösungsmittel, organische Alkalien und viele andere Lösungsmittel
Wärme-Toleranz
Epoxidharze können mäßigen Temperaturen standhalten.	Polyurethane halten hohen Temperaturen stand.

Zusammenfassung - Epoxy vs Polyurethane

Epoxidharze sind eine Art Polyurethan. Diese Polymere erhalten ihren Namen entsprechend den sich wiederholenden Bindungen, die im Polymermaterial anstelle der zur Herstellung verwendeten Monomere vorhanden sind. Der Unterschied zwischen Epoxid und Polyurethan besteht darin, dass das Epoxidharz Epoxidgruppen enthält, während Polyurethane Urethanverknüpfungen enthalten.

Referenz:

1. “Epoxy”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 19. April 2018. Hier verfügbar
2. Johnson, Todd. „Was sind Epoxidharze?“ ThoughtCo, ThoughtCo. Hier verfügbar 
3. Lazonby, John. "Polyurethane". Die wesentliche chemische Industrie online. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1. 'Epoxy' Von Dzhang2680 - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 
2.'Polyurethan-Stuhl, Walker Art Gallery 'By Reptonix Kostenlose, von Creative Commons lizenzierte Fotos (CC BY 3.0) über Commons Wikimedia