Polimerek kémiai reakciói
6. hét
Addíció: két molekula egyesülése egyetlen fıtermék keletkezése közben
Poliaddíció
bi- vagy polifunkciós monomerek lépésenkénti összekapcsolódása: dimerek, trimerek … oligomerek … polimerek képzıdése közben
Polimerek kémiai reakciói
A poliaddíciós reakció jellemzıi: a
reakcióban melléktermék nem keletkezik polimer összetétele megegyezik a kiindulási polimerek összetételével nem egyensúlyi folyamat a termék mellett nincs szabad monomer lépcsıs mechanizmusú reakció, közel azonos aktiválási energiájú lépésekkel a reakcióidı függvényében a polimer moláris tömege fokozatosan növekszik a
Poliaddíciós folyamatok felosztása
a monomerek jellege alapján homo-poliaddíció:
azonos monomerek reagálnak poliizocianurát (PCUR) 1-nylon hetero-poliaddíció: két különbözı monomer reagál, addíció telítetlen kötésre poliuretán (PUR) epoxigyanta (EP)
1
Poliaddíciós folyamatok felosztása
a monomerek funkcionalitása alapján lineáris
polimerek - bifunkciós monomerek reakciójából poliuretánok (PUR) térhálós polimerek - kettınél több funkciós csoporttal rendelkezı monomerek kapcsolódásával poliizocianurát (PCUR)
Poliaddíciós termékek
poliuretánok (izocianát + alkohol: PUR) polikarbamidok (izocianát + amin: PUK) epoxigyanta (epoxi-poliéter + fenol: EP)
epoxigyanta (epoxi-poliéter + amin: EP)
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Reagáló komponensek izocianátok
hexametilén-diizocianát
p-difenil-metán-diizocianát
HDI
pMDI toluilén-diizocianátok
2,6-TDI
2,4-TDI
2
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Izocianátok reakciói alkohol
addíció
poliaddíció
poliuretán
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Izocianátok reakciói fenol
addíció
poliaddíció
poliuretán
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Izocianátok reakciói víz
addíció
poliaddíció polikarbamid
3
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Izocianátok reakciói primer
amin addíció poliaddíció
polikarbamid
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
A reakció szobahımérsékleten
megfelelı sebességgel > víz > fenol reaktivitási sorrend katalizátorok (tercier aminok és fémsók) hımérséklet (bomlás – blokkolt izocianátok) NCO/OH mólarány ~ 1:1 (eltérı tulajdonságok) víz (CO2 keletkezése – habképzıdés) alkohol
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Sajátságok: aromás
izocianátok reakcióképesebbek, fényállóságuk gyengébb alacsony OH-számú poliolok – lágy termékekhez egészségkárosító – HDI és TDI mérgezı és irritáló hatás
4
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Ragasztóanyag egy- és
kétkomponenső – A és B megfelelı arányú keveréke
víz- és
alkohol-mentes környzet
• H2O miatt izocianát végcsoport keletkezı CO2 az adhéziós réteget NCO CH2 OH OCN porózussá teszi fafelület • szilárdság addíciós reakció csökken • a felülethez elsırendő és OCONH CH2 NCO hidrogén-kötéssel – uretán a ragasztandó anyagra
Chipboard - 200-as viszkozitású nyers MDI – t használnak préselt faforgács és fareszelék összeragasztásához - Jellemzı ragasztóanyag a formaldehid gyanta amit az MDI alapú ragasztók váltanak fel a környezetvédelmi elıírások szigorodása miatt.
MDI értékesítés 2004 - ben
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Lakkok izocianát
+ telített poliészter komponens (OH-szám: 55280) – alkid-gyanta, cellulózszármazék; oldószer és hígító észter, keton, benzol-szénhidrogének víz-, oldószer- és vegyszerálló; jól tapadó; rugalmas; kopás-álló bevonat
5
Poliuretánok, polikarbamidok (PU)
Vízben oldott poliuretán lakkok poliuretán
diszperzió – PUD poliuretán – OMU nincs illékony szerves komponens kibocsátás (VOC) kötés UV fény hatására – gyökös polimerizáció hıre érzékeny alapra is használható; nem éghetı; gyorsan szárad; olajmódosított
felhasználás során
gyártás során
felhasználás során
6
Epoxigyanták
epoxi végcsoportokat tartalmazó poliéterek difenilol-propán (dián) és epiklórhidrin reakciójával → prepolimer
A dián fenolos H-jének és az epoxicsoportok újabb addíciója révén keletkezik az epoxigyanta
Epoxigyanták
Felhasználásuk: Ragasztók:
fém-fa kötések kialakítására alkalmazzák, jó nedvesítıképesség, kötés közbeni kis zsugorodás – nagy szilárdságú kötés Lakkok: jó adhéziós tulajdonsága révén módosítva és egyéb lakkokkal kombinálva korrózióvédı bevonatok, beégetıs lakkok nyerhetık belılük Öntıgyanták Üvegszálas rétegelt anyagok
7
