เรซินสังเคราะห์: การผลิต องค์ประกอบ โครงสร้างและขอบเขต

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

สารเคมีใช้ในขั้นตอนต่างๆ ของกระบวนการผลิตและในชีวิตประจำวัน หนึ่งในพันธุ์เหล่านี้คือเรซินสังเคราะห์ สารเหล่านี้แตกต่างกันในองค์ประกอบและขอบเขต วัตถุประสงค์ของเรซินเทียมนั้นมีความหลากหลายมาก ขึ้นอยู่กับวิธีการผลิตและองค์ประกอบจะกำหนดลักษณะสำคัญ เรซินเทียมจะมีการหารือเพิ่มเติม

คำอธิบายทั่วไป

การผลิตเรซินสังเคราะห์เริ่มต้นอย่างแข็งขันเมื่อต้นศตวรรษที่ผ่านมา โพลีเมอร์ประดิษฐ์มีลักษณะที่แตกต่างกันหลายประการจากพันธุ์ธรรมชาติ ความจริงก็คือองค์ประกอบที่มนุษย์สร้างขึ้นมีคุณสมบัติพิเศษ สามารถตั้งค่าได้ที่ขั้นตอนการผลิต สูตรอาจแตกต่างกันอย่างมาก ซึ่งจะกำหนดขอบเขตของสูตร

ทุกวันนี้มีการผลิตโพลีเมอร์เทียมประมาณ 5 ตันในโลกทุกปีเรซินสังเคราะห์และพลาสติกได้จากการแปรรูปถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ หรือส่วนประกอบทางธรรมชาติอื่นๆ สารประกอบทางเคมีที่ได้รับในลักษณะนี้มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ยิ่งไปกว่านั้น สามารถผลิตได้ไม่เพียงแค่ในรูปของส่วนผสมที่เหนียวข้นเท่านั้น อาจเป็นผงหรือสารที่เป็นเม็ดก็ได้

เรซินสังเคราะห์และธรรมชาติ ชุบแข็ง ให้การยึดเกาะคุณภาพสูงกับวัสดุต่างๆ ในองค์ประกอบโพลีเมอร์ ลักษณะนี้จะเด่นชัดกว่า เมื่อเรซินเทียมแข็งตัว จะทำให้เกิดการยึดเกาะที่ดีเยี่ยมกับคอนกรีต โลหะ แก้ว และวัสดุก่อสร้างอื่นๆ กระบวนการบ่มในกรณีนี้เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของอุณหภูมิสูงหรือตัวเร่งปฏิกิริยา ในบางกรณี การกดจะใช้เพิ่มเติมในกระบวนการสร้างการเชื่อมต่อคุณภาพสูง

สารประกอบเทียมบางชนิดต้องใช้เวลาในการรักษาเท่านั้น ผลที่ได้คือสารที่ทนต่อสภาวะไม่พึงประสงค์ต่างๆ ซึ่งไม่กลัวการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ อิทธิพลทางกล ไม่ถูกทำลายด้วยน้ำ ด่าง กรด น้ำมันเบนซิน หรือน้ำมัน

คุณสมบัติดังกล่าวกำหนดขอบเขตของสูตรที่นำเสนอ มีความเสถียรซึ่งแตกต่างจากแอนะล็อกธรรมชาติที่มีประสิทธิภาพสูง ขอบเขตของการสมัครนั้นกว้างขวาง

คุณสมบัติการผลิต

เรซินสังเคราะห์คือพอลิเมอร์ที่ได้จากปฏิกิริยาเคมีบางอย่าง เป็นผลให้มีการผลิตสารประกอบโมเลกุลสูงด้วยชุดของ.ที่กำหนดคุณสมบัติ เรซินที่มีแหล่งกำเนิดเทียมได้มาจากการรวมตัวของโพลิคอนเดนเสทหรือโพลิเมอไรเซชัน กระบวนการทั้งสองนี้ขึ้นอยู่กับหลักการที่แตกต่างกัน

พอลิเมอไรเซชันเป็นชุดของปฏิกิริยาในระหว่างที่องค์ประกอบพื้นฐานจำนวนหนึ่งที่กำหนดจะรวมกันเป็นโมเลกุลที่ซับซ้อน ในกรณีนี้จะไม่เกิดผลพลอยได้

การควบแน่นเป็นกระบวนการที่โมเลกุลง่าย ๆ จะถูกแปลงเป็นสารประกอบที่ซับซ้อน ทำให้เกิดสารอินทรีย์ สิ่งนี้เกิดขึ้นโดยการสร้างพันธะคาร์บอนใหม่กับอะตอมอื่น

วันนี้ เรซินทั้งสองชนิดถูกนำมาใช้ในส่วนต่างๆ ของกิจกรรมของมนุษย์ การเลือกประเภทวัสดุขึ้นอยู่กับข้อกำหนดสำหรับผลงานที่ทำ ในระหว่างการผลิตเรซินสังเคราะห์และพลาสติก จะได้สารประกอบสองประเภท:

• เทอร์โมแอคทีฟ;
• เทอร์โมพลาสติก.

เทอร์โมเซตติงเรซินจากแหล่งกำเนิดเทียมเป็นสารที่สามารถละลายได้ในช่วงอุณหภูมิที่กำหนดเท่านั้น หากสภาพแวดล้อมไม่สอดคล้องกับกรอบที่กำหนด สารจะละลายได้และไม่ละลายน้ำ นอกจากนี้ คุณสมบัติที่คล้ายกันยังปรากฏขึ้นทั้งที่มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นและลดลงเหนือขีดจำกัดที่กำหนดไว้

เทอร์โมพลาสติกเรซินจากแหล่งกำเนิดเทียมยังคงความเป็นพลาสติกและหลอมละลายได้ในทุกสภาวะ ขึ้นอยู่กับชนิดของวัตถุดิบ วิธีการผลิต อิมัลชัน ผง เม็ด บล็อก หรือแผ่นของวัสดุโพลีเมอร์

แอปพลิเคชัน

เรซินสังเคราะห์และธรรมชาติถูกนำมาใช้ในกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ในด้านต่างๆ แต่ตัวเลือกเทียมแพร่หลายมากขึ้นเนื่องจากคุณสมบัติพิเศษ การระบุพื้นที่ที่ไม่ใช้สารดังกล่าวง่ายกว่าในทางกลับกัน ขอบเขตการใช้งานมีมากมาย

การใช้งานหลักของเรซินสังเคราะห์อย่างหนึ่งคือการผลิตสารเคลือบเงา สี กาว และสารกัดกร่อน เนื่องจากความสามารถในการทำให้เกิดโพลิเมอไรเซชัน สารดังกล่าวจึงมีคุณสมบัติพิเศษที่จำเป็นในการผลิตหินเทียม พลาสติก และพีวีซี

เนื่องจากการยึดเกาะที่ดี เรซินจึงสร้างพันธะที่มีคุณภาพกับคอนกรีต โลหะ แก้ว และรายการวัสดุอื่นๆ ทั้งหมด สารประกอบโพลีเมอร์ประดิษฐ์มีความทนทานต่อสภาวะที่ไม่พึงประสงค์ต่างๆ

มีวัสดุหลายชนิดที่ใช้เรซินสังเคราะห์ วันนี้หินเทียมทำจากโพลีเมอร์ มีผลิตภัณฑ์หลายอย่างที่ทำขึ้นจากมัน เช่น ขอบหน้าต่าง อ่างล้างหน้า เคาน์เตอร์ และเฟอร์นิเจอร์ต่างๆ

จากวัสดุดังกล่าว จะมีการปูพื้นแบบเสาหิน เรซินสังเคราะห์ยังใช้ในงานไม้อีกด้วย ช่วยให้คุณสร้างสารเคลือบคุณภาพสูงสำหรับวัสดุธรรมชาติ ในการก่อสร้างนั้นใช้การผลิตทางอุตสาหกรรมสาขาต่าง ๆ เรซินต้นกำเนิดที่หลากหลายถูกนำมาใช้ แม้แต่ในอุตสาหกรรมยาและความงาม สารประกอบดังกล่าวยังพบการใช้งาน

อีพอกซีเรซิน

ปัจจุบันผลิตเรซินสังเคราะห์หลายประเภท ควรพิจารณารายละเอียดองค์ประกอบพอลิเมอร์ที่มีชื่อเสียงและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด

หนึ่งในพันธุ์ที่นิยมมากที่สุดคืออีพอกซีเรซิน องค์ประกอบอาจมีความคงตัวของของเหลวหรือถูกผลิตขึ้นในรูปแบบของแข็ง สารนี้ไม่มีสี อีพอกซีเรซินเป็นส่วนประกอบสองส่วน ต้องใช้ตัวชุบแข็ง หากไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา องค์ประกอบจะไม่แข็งตัว คุณต้องเพิ่มอุณหภูมิของเรซินเพื่อให้เกิดโพลิเมอไรเซชันเร็วขึ้น

อีพ็อกซี่ยึดเกาะได้ดี ช่วยให้คุณสามารถยึดเซรามิก โลหะ ไฟ และวัสดุอื่นๆ ได้จำนวนมาก ในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุด อีพ็อกซี่คล้ายกับน้ำผึ้ง

สารนี้ได้มาจากการควบแน่นของฟีนอลและอิพิลคลอริดริน เอมีนและแอลกอฮอล์ก็มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเช่นกัน ในหมวดหมู่นี้มีสารหลายชนิดที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันบ้าง ดังนั้นโพลิอีพอกไซด์จึงมีความหนาแน่นต่ำและสามารถยึดติดกับโลหะและหินได้ดี ในขณะเดียวกันวัสดุแทบไม่หดตัวและทนทานต่อกรด

อีพ็อกซี่ชนิดไม่บ่มเป็นเรซินสังเคราะห์เทอร์โมเซตติง พวกเขาสามารถเป็นสีเหลืองเป็นสีน้ำตาล ความหนืดอาจแตกต่างกันไป วัสดุเหล่านี้เป็นวัสดุที่สามารถเป็นของเหลวหรือของแข็งได้ อีพอกซีไดแอนเรซินละลายในไดออกเซน อีเทอร์

อีพอกซีเรซินที่บ่มไม่ละลายน้ำ โพลิเอไมด์ ฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์ ฯลฯ สามารถใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้

อีพอกซีเรซินใช้ในการผลิตกาวที่ใช้สร้างพันธะที่แข็งแรงระหว่างหินธรรมชาติ คอนกรีต เซรามิก ฯลฯ

โพลีเอสเตอร์และเรซินอะคริลิ

ในการผลิตเรซินสังเคราะห์และพลาสติก สารประกอบโพลีเอสเตอร์มีความหลากหลายเช่น วัสดุนี้ถูกสร้างขึ้นระหว่างการประมวลผลแอลกอฮอล์ เรซินดังกล่าวช่วยให้คุณสร้างการเชื่อมต่อที่ทนทานน้อยกว่าสารประกอบอีพ็อกซี่ แต่เนื่องจากลักษณะเฉพาะของการผลิต พันธุ์โพลีเอสเตอร์จึงมีราคาถูกกว่า ในขณะเดียวกัน เรซินเหล่านี้ก็ใช้งานได้ง่ายขึ้น

ผู้บริโภครายใหญ่ที่สุดของผลิตภัณฑ์ประเภทนี้ ได้แก่ อุตสาหกรรมยานยนต์และการต่อเรือ การผลิตอุปกรณ์ให้แสงสว่าง โพลีเอสเตอร์เรซินยังจำเป็นในการผลิตพาร์ทิชัน ฝักบัว และขอบหน้าต่าง วัสดุที่นำเสนองอได้ง่ายหลังจากชุบแข็งแล้ว สามารถทาสีด้วยสารประกอบที่เหมาะสมได้

เรซินสังเคราะห์อะคริลิกใช้ในการผลิตพลาสติก โมเสก หินเทียม นอกจากนี้ องค์ประกอบดังกล่าวยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างและซ่อมแซมในห้องน้ำ ฝักบัว ในการจัดวางน้ำพุ ฝักบัว และสิ่งอื่น ๆ อะคริลิกเรซินแข็งตัวเร็ว วัสดุมีพิษน้อยกว่าสูตรที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้

อะคริลิกเรซินใช้เป็นวัสดุอิสระหรือในการผลิตองค์ประกอบอื่นๆ พวกเขาเพิ่มทรายเศษหินอ่อนและเม็ดสีต่างๆ ดังนั้นอะคริลิคจึงสามารถมีเฉดสีได้หลากหลาย สามารถเพิ่มส่วนประกอบเพิ่มเติมได้สูงสุด 50% ให้กับเรซินนี้

อะคริลิกต้องใช้ตัวชุบแข็ง หลังจากกระบวนการพอลิเมอไรเซชัน องค์ประกอบจะไม่เป็นรูพรุนอย่างสมบูรณ์ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมาก สิ่งนี้ช่วยขยายขอบเขตของวัสดุได้อย่างมาก เนื่องจากไม่มีรูพรุนในองค์ประกอบ ผลิตภัณฑ์จะไม่ถูกทาสีเมื่อสารสีเข้าสู่พื้นผิว หากท็อปครัวเป็นอะครีลิค น้ำบีทรูทจะไม่ทิ้งรอยไว้ วัสดุสามารถทนความร้อนได้สูงถึง 70 ºС แม่พิมพ์สำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ดังกล่าวทำด้วยปูนปลาสเตอร์ ซิลิโคน หรือแก้ว

โพลีเอทิลีน โพลิโพรพิลีน โพลีไวนิลคลอไรด์เรซิน

เมื่อเปรียบเทียบเรซินธรรมชาติกับเรซินสังเคราะห์ เรซินชนิดหลังมีประสิทธิภาพด้านบวกมากกว่ามาก หมวดหมู่นี้รวมการแต่งเพลงอื่นๆ มากมาย

บ่อยครั้งในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ โพลีเอทิลีนเรซินถูกผลิตและใช้งาน มีอัตราความยืดหยุ่นสูง ซึ่งยังคงรักษาไว้แม้อุณหภูมิจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (ลดลงถึง -60 ºС) วัสดุที่ทำจากโพลีเอทิลีนเรซินสามารถกันน้ำได้ ไม่ได้รับผลกระทบจากสารเคมีที่รุนแรง ดังนั้นเรซินที่หลากหลายจึงถูกนำมาใช้เพื่อสร้างฟิล์มกันซึมรวมถึงระบบประปา โพลิเอทิลีนเรซินใช้ทำท่อสำหรับสารเคมีที่ออกฤทธิ์ เช่นเดียวกับอุปกรณ์ทางการแพทย์ สุขอนามัย และสุขอนามัย

อีกพันธุ์ที่นิยมกันในปัจจุบันคือโพลีโพรพิลีนเรซิน ได้มาจากกระบวนการโพลิเมอไรเซชันของโพรพิลีน นี่คือก๊าซที่ได้จากกระบวนการแตกร้าวผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมการกลั่นน้ำมัน โพลิโพรพิลีนใช้เรซินสังเคราะห์ในการผลิตท่อ วัสดุตกแต่ง ฟิล์มกันแก๊ส และชิ้นส่วนสำหรับอุปกรณ์เคมี

เรซินอีกประเภทหนึ่งที่เป็นที่รู้จักในอุตสาหกรรมสมัยใหม่คือโพลีไวนิลคลอไรด์ ได้มาจากกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน กระบวนการนี้ใช้ไวนิลคลอไรด์ ซึ่งเป็นก๊าซที่มีกลิ่นเหมือนอีเธอร์และไม่มีสี

พีวีซีเรซินผลิตในรูปแบบเม็ด วัสดุทนต่ออุณหภูมิสูงไม่สูญเสียคุณภาพในความเย็น นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติเป็นฉนวน วัสดุนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตวัสดุกันซึม เสื่อน้ำมัน ฟิล์มสำหรับเพดานยืด วัสดุตกแต่ง ฯลฯ

โพลีไอโซบิวทิล, โพลีสไตรีน, ไวนิลอะซิเตท

โพลีไอโซบิวทิลเรซินใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ ซึ่งได้มาจากกระบวนการโพลิเมอไรเซชันที่อุณหภูมิประมาณ 100 ºС วัสดุนี้มีลักษณะเป็นยาง มีความยืดหยุ่น ใช้เป็นส่วนประกอบป้องกันการกัดกร่อน ไม่ให้น้ำผ่าน ดังนั้นพื้นผิวโลหะจึงได้รับการปกป้องจากปฏิกิริยาออกซิเดชันได้อย่างน่าเชื่อถือ วานิชและมาสติกทำมาจากโพลิไอโซบิวทิลีน

เรซินสังเคราะห์โพลีสไตรีนได้มาจากกระบวนการโพลิเมอไรเซชัน ผลที่ได้คือเรซินไร้สีซึ่งใช้ในการผลิตเคลือบฟัน น้ำยางข้น และฟิล์มกันซึม วัสดุฉนวนก็ถูกสร้างขึ้นจากพอลิเมอร์เช่นกัน

โพลีไวนิลอะซิเตทเรซินคือโพลีเมอร์ที่สร้างขึ้นจากเอสเทอร์ของกรดอะซิติกและไวนิลแอลกอฮอล์ เป็นของเหลวไม่มีสี มีความคล่องตัวสูง

วัสดุไม่ทนต่อด่างและกรด โพลีไวนิลอะซิเตทจะบวมเล็กน้อยในน้ำ ละลายได้ในเอสเทอร์และแอลกอฮอล์ เช่นเดียวกับอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน

วัสดุช่วยให้คุณสร้างการเชื่อมต่อที่แข็งแกร่งของหินแก้ว ดังนั้นโพลีไวนิลอะซิเตทจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตสารเคลือบเงาและกาว วัสดุเหล่านี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการตกแต่งภายในของอาคาร

โพลีอะคริเลตเรซิน

บนพื้นฐานของเรซินอะคริลิก สารประกอบโพลีอะคริเลตถูกผลิตขึ้น โดยเติมกรดเมทาคริลิกระหว่างการผลิต นี่คือมวลแก้วใสซึ่งใช้ในการผลิตฟิล์มและสารละลายต่างๆ ตัวอย่างเช่น ใช้โพลีอะคริเลตเพื่อสร้างวัสดุที่เคลือบบนคอนกรีตเพื่อให้มีคุณสมบัติกันน้ำ นอกจากนี้ยังใช้ทำสีรองพื้นต่างๆ สำหรับงานตกแต่งภายใน

โพลีเมอร์คอนเดนเสทถูกผลิตขึ้นด้วยวิธีพิเศษ ในระหว่างกระบวนการดังกล่าว สารโมเลกุลสูงจะก่อตัวขึ้นจากการรวมโมเลกุลประเภทเดียวกันหรือต่างกันจำนวนมากเข้าด้วยกัน ด้วยเหตุนี้จึงมีการผสมส่วนประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นกับการปล่อยน้ำ แอมโมเนีย ไฮโดรเจนคลอไรด์

กลุ่มฟอร์มาลดีไฮด์

เมื่อพิจารณาถึงชนิดของเรซินสังเคราะห์ คุณควรพิจารณากลุ่มฟอร์มาลดีไฮด์ด้วย สารดังกล่าวคือฟีนอลฟอร์มาลดีไฮด์ นี้เรซินได้มาจากการรวมฟีนอลและฟอร์มาลดีไฮด์ต่างๆ

ผลที่ได้คือสารที่มีความทนทานสูงและทนต่ออุณหภูมิสูง วัสดุนี้ใช้ในการผลิตแผ่นใยไม้อัด, แผ่นไม้อัด เขายังมีส่วนร่วมในการผลิตลามิเนต กาว มาสติก วาร์นิช

วัสดุที่มีชื่อเสียงที่สุดจากเรซินฟีนอล-ฟอร์มาลดีไฮด์คือสารเคลือบเงาเบคาไลต์ โพลีเมอร์ B วัสดุนี้ช่วยให้คุณสร้างสารเคลือบที่ทนต่อสารเคมี ใช้ในการยึดติดด้วยความร้อนของซีเมนต์ใยหิน เมื่อทำการยึดติดวัสดุก่อสร้างต่างๆ

สารประกอบอะมิโนฟอร์มัลดีไฮด์ได้มาจากการรวมตัวของเมลามีนและฟอร์มัลดีไฮด์กับยูเรีย ในขณะเดียวกันก็มีการสร้างเงื่อนไขการควบคุมอย่างเข้มงวด ผลที่ได้คือสารไม่มีสีที่มีราคาค่อนข้างถูก ใช้ทำฉนวนกันความร้อน กาว และลามิเนต

โพลียูรีเทนเรซิน

โพลียูรีเทนเรซินเป็นโพลีเมอร์ชนิดผลึก มีลักษณะการหลอมเหลวสูง เรซินเหล่านี้ได้มาจากปฏิกิริยาของไดไอโซคนาเนตและโพลีไฮดริกแอลกอฮอล์ สารละลายที่อุณหภูมิต่ำมีการดูดความชื้นเล็กน้อย โพลียูรีเทนเรซินทนต่อสภาพอากาศ ออกซิเจน โอโซน ด่างและกรด

โพลียูรีเทนใช้ทำกาว ใช้สำหรับติดแผ่นหิน อื่นๆวัสดุก่อสร้าง

โพลีเมอร์จำนวนมากถูกใช้ในการก่อสร้าง งานไม้ วิศวกรรม และอุตสาหกรรมอื่น ๆ ของการผลิตสมัยใหม่ พวกเขามีคุณสมบัติที่จำเป็น สร้างการเชื่อมต่อที่ทนทาน แข็งแรง เคลือบกันน้ำ