Kunstharze: Herstellung, Zusammensetzung, Struktur und Umfang

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Chemikalien werden in verschiedenen Phasen des Produktionsprozesses und im täglichen Leben eingesetzt. Eine dieser Sorten sind Kunstharze. Diese Stoffe unterscheiden sich in Zusammensetzung und Umfang. Der Einsatzzweck von Kunstharzen kann sehr vielfältig sein. Abhängig von der Herstellungsmethode und Zusammensetzung werden ihre Haupteigenschaften bestimmt. Kunstharze werden weiter diskutiert.

Allgemeine Beschreibung

Die Produktion von Kunstharzen begann aktiv zu Beginn des letzten Jahrhunderts. Künstliche Polymere weisen eine Reihe charakteristischer Unterschiede zu natürlichen Sorten auf. Tatsache ist, dass die vom Menschen geschaffene Zusammensetzung besondere Eigenschaften hat. Sie können in der Herstellungsphase eingestellt werden. Formulierungen können erheblich variieren, was ihren Anwendungsbereich bestimmt.

Heute werden weltweit jedes Jahr etwa 5 Tonnen künstliche Polymere produziert. Kunstharze und Kunststoffe werden bei der Verarbeitung von Kohle, Öl, Gas oder anderen natürlichen Bestandteilen gewonnen. Chemische Verbindungen, die auf diese Weise erh alten werden, haben ein niedriges Molekulargewicht. Außerdem können sie nicht nur in Form einer klebrigen dicken Mischung hergestellt werden. Es kann auch ein Pulver oder eine körnige Substanz sein.

Kunst- und Naturharze, aushärtend, sorgen für eine hochwertige Haftung auf unterschiedlichen Materialien. In Polymerzusammensetzungen ist diese Eigenschaft ausgeprägter. Wenn das Kunstharz aushärtet, kann es eine hervorragende Haftung auf Beton, Metall, Glas und anderen Baumaterialien bilden. Der Härtungsprozess erfolgt dabei unter dem Einfluss hoher Temperaturen oder Katalysatoren. In einigen Fällen wird das Pressen zusätzlich verwendet, um eine qualitativ hochwertige Verbindung herzustellen.

Einige künstliche Verbindungen brauchen nur Zeit zum Aushärten. Das Ergebnis ist eine Substanz, die gegen verschiedene widrige Bedingungen beständig ist und keine Angst vor Temperaturänderungen und mechanischen Einflüssen hat. Sie werden nicht durch Wasser, Laugen, Säuren, Benzin oder Öl zerstört.

Solche Merkmale bestimmen den Umfang der vorgestellten Formulierungen. Sie sind im Gegensatz zu natürlichen Analoga stabil und zeichnen sich durch hohe Leistung aus. Der Umfang ihrer Anwendung ist umfangreich.

Produktionsmerkmale

Kunstharz ist ein Polymer, das bei bestimmten chemischen Reaktionen entsteht. Als Ergebnis wird mit einem gegebenen Satz eine hochmolekulare Verbindung hergestelltQualitäten. Harze künstlichen Ursprungs werden durch Polykondensation oder Polymerisation gewonnen. Diese beiden Prozesse basieren auf unterschiedlichen Prinzipien.

Polymerisation ist eine Reihe von Reaktionen, bei denen eine bestimmte Anzahl elementarer Bestandteile zu komplexen Molekülen kombiniert wird. Dabei entstehen keine Nebenprodukte.

Polykondensation ist ein Prozess, bei dem einfache Moleküle in komplexe Verbindungen umgewandelt werden, wodurch organische Substanzen entstehen. Dies geschieht durch die Bildung neuer Kohlenstoffbindungen mit anderen Atomen.

Heute werden beide Arten von Harzen in verschiedenen Bereichen menschlicher Aktivität verwendet. Die Wahl der Materialart richtet sich nach den Anforderungen an das Arbeitsergebnis. Bei der Herstellung von Kunstharzen und Kunststoffen fallen zwei Arten von Verbindungen an:

• thermoaktiv;
• Thermoplast.

Duroplastische Kunstharze sind Stoffe, die nur in einem bestimmten Temperaturbereich schmelzen können. Entspricht die Umgebung nicht dem vorgegebenen Rahmen, wird der Stoff unschmelzbar und unlöslich. Darüber hinaus tritt eine ähnliche Eigenschaft sowohl bei einem Anstieg als auch bei einem Abfall der Temperatur über die festgelegte Grenze auf.

Thermoplastisches Harz künstlichen Ursprungs behält seine Plastizität und Schmelzbarkeit unter allen Bedingungen. Je nach Art des Ausgangsmaterials, Produktionsverfahrens, Emulsion, Pulver, Granulat, Blöcke oder Platten aus Polymermaterial können erh alten werden.

Bewerbung

Synthetische und natürliche Harze werden in verschiedenen Bereichen der menschlichen Tätigkeit verwendet. Künstliche Optionen haben sich jedoch aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften weiter verbreitet. Es ist einfacher, Bereiche aufzulisten, in denen solche Stoffe nicht verwendet werden, als umgekehrt. Der Anwendungsbereich ist umfangreich.

Eine der Hauptanwendungen von Kunstharzen ist die Herstellung von Lacken, Farben, Klebstoffen und Schleifmitteln. Solche Stoffe haben aufgrund ihrer Polymerisationsfähigkeit besondere Eigenschaften, die bei der Herstellung von Kunststein, Kunststoff und PVC benötigt werden.

Aufgrund seiner guten Haftung geht das Harz eine hochwertige Verbindung mit Beton, Metall, Glas und einer ganzen Reihe anderer Materialien ein. Künstliche Polymerverbindungen sind gegen verschiedene widrige Bedingungen beständig.

Es gibt viele Materialien auf Basis von Kunstharzen. Heute wird Kunststein aus Polymeren hergestellt. Daraus werden verschiedene Produkte hergestellt, wie Fensterbänke, Waschbecken, Arbeitsplatten und diverse Möbel.

Aus solchen Materialien entsteht ein monolithischer Bodenbelag. Kunstharze werden auch in der Holzbearbeitung verwendet. Sie ermöglichen eine hochwertige Beschichtung von Naturmaterialien. Im Bauwesen, in verschiedenen Zweigen der industriellen Produktion, werden verschiedene Harze künstlichen Ursprungs verwendet. Auch in der Medizin und Schönheitsindustrie haben solche Verbindungen ihre Anwendung gefunden.

Epoxidharze

Viele Arten von Kunstharzen werden heute hergestellt. Die bekanntesten und am weitesten verbreiteten Polymerzusammensetzungen sollten genauer betrachtet werden.

Eine der beliebtesten Sorten ist Epoxidharz. Die Zusammensetzung kann eine flüssige Konsistenz haben oder in fester Form hergestellt werden. Diese Substanz ist farblos. Epoxidharze sind zweikomponentig und erfordern die Verwendung eines Härters. Ohne Katalysator härtet die Zusammensetzung nicht aus. Um schneller zu polymerisieren, müssen Sie die Temperatur des Harzes erhöhen.

Epoxy hat eine gute Haftung. Damit können Sie Keramik, Metall, Fayence und viele andere Materialien befestigen. In seiner reinsten Form ähnelt Epoxid Honig.

Dieser Stoff wird bei der Polykondensation von Phenol und Epichloridrin gewonnen. An der Reaktion nehmen auch Amine und Alkohole teil. In dieser Kategorie gibt es mehrere Substanzen, die sich in ihren Eigenschaften etwas unterscheiden. Polyepoxide haben also eine geringe Dichte und können sich gut mit Metall und Stein verbinden. Gleichzeitig schrumpft das Material praktisch nicht, es ist säurebeständig.

Nicht aushärtende Epoxidharze sind duroplastische Kunstharze. Sie können gelb bis braun sein. Die Viskosität kann variieren. Dies sind Stoffe, die entweder flüssig oder fest sein können. Epoxy-Dian-Harz löst sich in Dioxan, Ether.

Ausgehärtete Epoxidharze sind unlöslich. Als Katalysator können Polyamide, Phenol-Formaldehyde etc. verwendet werden.

Epoxidharze werden zur Herstellung von Klebstoffen verwendet, die verwendet werden, um starke Verbindungen zwischen Naturstein, Beton, Keramik usw. herzustellen.

Polyester- und Acrylharze

Bei der Herstellung von Kunstharzen und Kunststoffen sticht eine solche Vielf alt wie Polyester-Compounds hervor. Dieses Material entsteht bei der Verarbeitung von Alkoholen. Mit einem solchen Harz können Sie eine weniger dauerhafte Verbindung herstellen als mit einer Epoxidverbindung. Aufgrund der Besonderheiten der Produktion sind Polyestersorten jedoch billiger. Gleichzeitig lassen sich diese Harze leichter verarbeiten.

Die größten Verbraucher dieser Art von Produkten sind die Automobil- und Schiffbauindustrie sowie die Herstellung von Beleuchtungsgeräten. Auch bei der Herstellung von Trennwänden, Duschen und Fensterbänken werden Polyesterharze benötigt. Das vorgestellte Material ist nach dem Aushärten leicht zu biegen, kann mit geeigneten Massen lackiert werden.

Acryl-Kunstharze werden bei der Herstellung von Kunststoffen, Mosaiken, Kunststeinen verwendet. Auch werden solche Zusammensetzungen häufig im Zuge von Bau- und Reparaturarbeiten in Badezimmern, Duschen, bei der Anordnung von Springbrunnen, Duschen und anderen Dingen verwendet. Acrylharz härtet schnell aus. Das Material ist weniger toxisch als die zuvor aufgeführten Formulierungen.

Acrylharze werden als eigenständiges Material oder zur Herstellung anderer Zusammensetzungen verwendet. Sie fügen Sand, Marmorsplitter sowie verschiedene Pigmente hinzu. Daher kann Acryl eine Vielzahl von Farbtönen haben. Diesem Harz können maximal 50 % zusätzliche Komponenten zugesetzt werden.

Acryl benötigt einen Härter. Nach dem Polymerisationsprozess ist die Zusammensetzung vollständig porenfrei, was die Leistung erheblich verbessert. Dies erweitert den Umfang des Materials erheblich. Aufgrund des Fehlens von Poren in der Zusammensetzung wird das Produkt nicht lackiert, wenn Farbstoffe in die Oberfläche eindringen. Wenn die Arbeitsplatte aus Acryl besteht, hinterlässt der Rübensaft keine Spuren darauf. Das Material ist in der Lage, einer Erwärmung bis zu 70 ° C standzuh alten. Formen zur Herstellung solcher Produkte bestehen aus Gips, Silikon oder Glas.

Polyethylen-, Polypropylen-, Polyvinylchloridharze

Beim Vergleich von Natur- und Kunstharzen schneiden letztere deutlich positiver ab. Diese Kategorie umfasst viele andere Arten von Kompositionen.

In der modernen Industrie werden häufig Polyethylenharze hergestellt und verwendet. Sie haben eine hohe Flexibilität, die auch bei einem deutlichen Temperaturabfall (bis -60 ° C) erh alten bleibt. Materialien aus Polyethylenharzen sind wasserdicht und nicht den negativen Auswirkungen aggressiver Chemikalien ausgesetzt. Daher wird die vorgestellte Vielf alt an Harzen verwendet, um einen wasserdichten Film sowie Sanitärkommunikation zu erstellen. Polyethylenharze werden zur Herstellung von Rohrleitungen für chemisch aktive Substanzen sowie von Artikeln für medizinische, sanitäre und hygienische Geräte verwendet.

Eine weitere beliebte Sorte sind heute Polypropylenharze. Sie werden bei der Polymerisation von Propylen erh alten. Dies ist ein Gas, das beim Cracken von Produkten gewonnen wird. Ölraffinerieindustrie. Auf der Basis von Kunstharzen wird Polypropylen zur Herstellung von Rohren, Dekorationsmaterialien, gasdichten Folien sowie Teilen für chemische Apparate verwendet.

Eine andere Art von Harz, die in der modernen Industrie bekannt ist, ist Polyvinylchlorid. Es wird während der Polymerisation erh alten. Das Verfahren verwendet Vinylchlorid, ein Gas, das nach Äther riecht und farblos ist.

PVC-Harz wird in Form von Granulat hergestellt. Das Material ist hochtemperaturbeständig und verliert bei Kälte nicht seine Eigenschaften. Es hat auch dielektrische Eigenschaften. Dieses Material wird häufig für die Herstellung von Abdichtungen, Linoleum, Folien für Spanndecken, Dekorationsmaterialien usw. verwendet.

Polyisobutyl, Polystyrol, Vinylacetat

Polyisobutylharze sind in der modernen Industrie weit verbreitet und werden im Polymerisationsprozess bei einer Temperatur von etwa 100 ° C erh alten. Dieses Material ähnelt im Aussehen Gummi. Es ist elastisch und wird als Korrosionsschutzkomponente verwendet. Es lässt kein Wasser durch, wodurch Metalloberflächen zuverlässig vor oxidativen Reaktionen geschützt werden. Lacke und Kitte werden aus Polyisobutylen hergestellt.

Kunstharze aus Polystyrol werden durch einen Polymerisationsprozess gewonnen. Das Ergebnis ist ein farbloses Harz, das zur Herstellung von Lacken, Latex und Imprägnierfolien verwendet wird. Aus dem Polymer werden auch Dämmstoffe hergestellt.

Polyvinylacetatharze sindPolymere, die aus einem Ester von Essigsäure und Vinylalkohol hergestellt werden. Es ist eine farblose Flüssigkeit mit hoher Mobilität.

Das Material ist nicht beständig gegen Laugen und Säuren. Polyvinylacetat quillt leicht in Wasser. Es ist löslich in Estern und Alkoholen sowie in aromatischen Kohlenwasserstoffen.

Material ermöglicht es Ihnen, eine starke Verbindung von Stein und Glas herzustellen. Daher wird Polyvinylacetat häufig bei der Herstellung von Lacken und Klebstoffen verwendet. In der Innenausstattung des Gebäudes werden diese Materialien ebenfalls häufig verwendet.

Polyacrylatharze

Auf der Basis von Acrylharz werden Polyacrylatverbindungen hergestellt, wobei Methacrylsäure während der Produktion hinzugefügt wird. Dies ist eine glasartige transparente Masse, die bei der Herstellung verschiedener Filme, Lösungen verwendet wird. Beispielsweise wird aus Polyacrylat ein Material hergestellt, das auf Beton aufgetragen wird, um ihn wasserabweisend zu machen. Es wird auch zur Herstellung verschiedener Grundierungen für den Innenausbau verwendet.

Polykondensationspolymere werden auf besondere Weise hergestellt. Im Zuge eines solchen Prozesses entsteht eine hochmolekulare Substanz durch Zusammenlagerung einer erheblichen Anzahl von Molekülen gleicher oder verschiedener Art. Dazu werden niedermolekulare Komponenten gemischt. Die Reaktion erfolgt unter Freisetzung von Wasser, Ammoniak, Chlorwasserstoff.

Formaldehydgruppe

Bei der Vielf alt der Kunstharze sollte man auch auf die Gruppe der Formaldehyde achten. Eine solche Substanz ist Phenolformaldehyd. DiesHarz wird durch Kombination verschiedener Phenole und Formaldehyd gewonnen.

Das Ergebnis ist eine Substanz, die sehr langlebig und hochtemperaturbeständig ist. Dieses Material wird bei der Herstellung von Faserplatten, Spanplatten verwendet. Er ist auch an der Herstellung von Laminaten, Klebstoffen, Kitten und Lacken beteiligt.

Die bekanntesten Materialien auf Basis von Phenol-Formaldehyd-Harzen sind Bakelit-Lack, Polymer B. Mit diesem Material können Sie chemikalienbeständige Beschichtungen herstellen, die beim Heißverkleben von Asbestzement beim Verkleben verschiedener Baumaterialien verwendet werden.

Aminoformaldehydverbindungen werden durch Polykondensation von Melamin und Formaldehyd mit Harnstoff gewonnen. Gleichzeitig werden streng geregelte Rahmenbedingungen geschaffen. Das Ergebnis ist eine farblose Substanz, die relativ preiswert ist. Es wird zur Herstellung von Wärmedämmung, Klebstoffen und Laminaten verwendet.

Polyurethanharze

Polyurethanharze sind kristalline Polymere. Sie zeichnen sich durch hohe Schmelzeigenschaften aus. Diese Harze werden durch die Reaktion von Diisocyanaten und mehrwertigen Alkoholen erh alten. Die Substanz schmilzt bei niedriger Temperatur, hat eine leichte Hygroskopizität. Das Polyurethanharz ist witterungs-, sauerstoff-, ozon-, laugen- und säurebeständig.

Polyurethane werden zur Herstellung von Klebstoffen verwendet. Sie werden zum Verkleben von Steinplatten usw. verwendetBaumaterialien.

Viele Polymere werden im Bauwesen, in der Holzverarbeitung, im Maschinenbau und in anderen Industrien der modernen Produktion eingesetzt. Sie haben die erforderlichen Eigenschaften und schaffen dauerhafte, starke Verbindungen und wasserdichte Beschichtungen.