Sintetinės dervos: gamyba, sudėtis, struktūra ir taikymo sritis

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Cheminės medžiagos naudojamos įvairiuose gamybos proceso etapuose ir kasdieniame gyvenime. Viena iš šių veislių yra sintetinės dervos. Šios medžiagos skiriasi sudėtimi ir apimtimi. Dirbtinių dervų paskirtis gali būti labai įvairi. Atsižvelgiant į gamybos būdą ir sudėtį, nustatomos pagrindinės jų charakteristikos. Apie dirbtines dervas bus kalbama toliau.

Bendras aprašymas

Sintetinių dervų gamyba pradėta aktyviai praėjusio amžiaus pradžioje. Dirbtiniai polimerai turi nemažai būdingų skirtumų nuo natūralių veislių. Faktas yra tas, kad žmogaus sukurta kompozicija turi ypatingų savybių. Juos galima nustatyti gamybos etape. Formulės gali labai skirtis, o tai lemia jų taikymo sritį.

Šiandien pasaulyje kasmet pagaminama apie 5 tonos dirbtinių polimerų. Sintetinės dervos ir plastikai gaunami apdorojant anglį, naftą, dujas ar kitus natūralius komponentus. Tokiu būdu gauti cheminiai junginiai turi mažą molekulinę masę. Be to, jie gali būti gaminami ne tik lipnaus tiršto mišinio pavidalu. Tai taip pat gali būti milteliai arba granuliuota medžiaga.

Sintetinės ir natūralios dervos, kietėja, užtikrina aukštos kokybės sukibimą su įvairiomis medžiagomis. Polimerinėse kompozicijose ši charakteristika yra ryškesnė. Kai dirbtinė derva sukietėja, ji gali puikiai sukibti su betonu, metalu, stiklu ir kitomis statybinėmis medžiagomis. Kietėjimo procesas šiuo atveju vyksta veikiant aukštai temperatūrai arba katalizatoriams. Kai kuriais atvejais, kuriant aukštos kokybės ryšį, papildomai naudojamas paspaudimas.

Kai kuriems dirbtiniams junginiams išgydyti reikia tik laiko. Rezultatas – įvairioms nepalankioms sąlygoms atspari medžiaga, kuri nebijo temperatūros pokyčių, mechaninių poveikių. Jų nesunaikina vanduo, šarmai, rūgštys, benzinas ar aliejus.

Tokios savybės lemia pateiktų formuluočių apimtį. Jie yra stabilūs, skirtingai nei natūralūs analogai, pasižymi dideliu našumu. Jų taikymo sritis yra plati.

Gamybos funkcijos

Sintetinė derva yra polimeras, gaunamas tam tikrų cheminių reakcijų metu. Dėl to su tam tikru rinkiniu susidaro didelės molekulinės masės junginyssavybes. Dirbtinės kilmės dervos gaunamos polikondensacijos arba polimerizacijos būdu. Šie du procesai pagrįsti skirtingais principais.

Polimerizacija yra reakcijų, kurių metu tam tikras skaičius elementariųjų sudedamųjų dalių susijungia į sudėtingas molekules, serija. Tokiu atveju nesusidaro šalutiniai produktai.

Polikondensacija yra procesas, kurio metu paprastos molekulės paverčiamos sudėtingais junginiais, sukuriant organines medžiagas. Tai atsitinka sukuriant naujus anglies ryšius su kitais atomais.

Šiandien abiejų tipų dervos naudojamos skirtingose žmogaus veiklos srityse. Medžiagos tipo pasirinkimas priklauso nuo reikalavimų atlikto darbo rezultatui. Sintetinių dervų ir plastikų gamybos metu gaunami dviejų tipų junginiai:

• termoaktyvus;
• termoplastikas.

Dirbtinės kilmės termoreaktingosios dervos yra medžiaga, kuri gali ištirpti tik esant tam tikram temperatūros diapazonui. Jei aplinka neatitinka pateiktų karkasų, medžiaga tampa netirpsta ir netirpi. Be to, panaši savybė atsiranda ir didėjant, ir nukritus temperatūrai virš nustatytos ribos.

Dirbtinės kilmės termoplastinė derva bet kokiomis sąlygomis išlaiko plastiškumą ir tirpumą. Priklausomai nuo žaliavos tipo, gamybos metodo, galima gauti emulsiją, miltelius, granules, blokus arba polimerinės medžiagos lakštus.

Programa

Sintetinės ir natūralios dervos naudojamos įvairiose žmogaus veiklos srityse. Tačiau dirbtinės galimybės tapo plačiau paplitusios dėl savo ypatingų savybių. Lengviau išvardyti sritis, kuriose tokios medžiagos nenaudojamos, nei atvirkščiai. Jų naudojimo sritis yra plati.

Vienas iš pagrindinių sintetinių dervų panaudojimo būdų yra lakų, dažų, klijų ir abrazyvų gamyba. Dėl savo gebėjimo polimerizuotis, tokios medžiagos turi ypatingų savybių, reikalingų gaminant dirbtinį akmenį, plastiką ir PVC.

Dėl gero sukibimo, derva sudaro kokybišką ryšį su betonu, metalu, stiklu ir daugybe kitų medžiagų. Dirbtiniai polimerų junginiai yra atsparūs įvairioms nepalankioms sąlygoms.

Yra daug medžiagų, kurių pagrindą sudaro sintetinės dervos. Šiandien dirbtinis akmuo gaminamas iš polimerų. Iš jo gaminami įvairūs gaminiai, pavyzdžiui, palangės, kriauklės, stalviršiai ir įvairūs baldai.

Iš tokių medžiagų sukuriama monolitinė grindų danga. Sintetinės dervos taip pat naudojamos medienos apdirbimui. Jie leidžia sukurti aukštos kokybės natūralių medžiagų dangą. Statyboje naudojamos įvairios pramoninės gamybos šakos, įvairios dirbtinės kilmės dervos. Net medicinoje ir grožio pramonėje tokie junginiai buvo pritaikyti.

Epoksidinės dervos

Šiandien gaminama daug rūšių sintetinių dervų. Reikėtų išsamiau apsvarstyti garsiausias ir plačiausiai naudojamas polimerų kompozicijas.

Viena iš populiariausių veislių yra epoksidinė derva. Kompozicija gali būti skystos konsistencijos arba kietos formos. Ši medžiaga yra bespalvė. Epoksidinės dervos yra dviejų komponentų, reikia naudoti kietiklį. Be katalizatoriaus kompozicija nesukietės. Norint greičiau polimerizuotis, reikia padidinti dervos temperatūrą.

Epoksidinė medžiaga gerai sukimba. Tai leidžia tvirtinti keramiką, metalą, fajansą ir daugybę kitų medžiagų. Gryniausia forma epoksidinė medžiaga yra panaši į medų.

Ši medžiaga gaunama fenolio ir epichloridrino polikondensacijos metu. Reakcijoje taip pat dalyvauja aminai ir alkoholiai. Šioje kategorijoje yra keletas medžiagų, kurios šiek tiek skiriasi savo savybėmis. Taigi, poliepoksidai turi mažą tankį ir gali gerai sukibti su metalu, akmeniu. Tuo pačiu metu medžiaga praktiškai nesitraukia, yra atspari rūgštims.

Nestingstančios epoksidinės dervos yra termoreaktingos sintetinės dervos. Jie gali būti nuo geltonos iki rudos spalvos. Klampumas gali skirtis. Tai medžiagos, kurios gali būti skystos arba kietos. Epoksidinė-diano derva tirpsta dioksane, eteriuose.

Sukietėjusios epoksidinės dervos yra netirpios. Poliamidai, fenolformaldehidai ir kt. gali būti naudojami kaip katalizatorius.

Epoksidinės dervos naudojamos gaminant klijus, kurie naudojami stipriems natūralaus akmens, betono, keramikos ir kt. ryšiams sukurti.

Poliesterio ir akrilo dervos

Sintetinių dervų ir plastikų gamyboje išsiskiria tokia įvairovė kaip poliesterio junginiai. Ši medžiaga susidaro perdirbant alkoholius. Tokia derva leidžia sukurti mažiau patvarią jungtį nei epoksidinis junginys. Tačiau dėl gamybos ypatumų poliesterio veislės yra pigesnės. Tuo pačiu metu su šiomis dervomis dirbti lengviau.

Didžiausi šios rūšies gaminių vartotojai yra automobilių ir laivų statybos pramonė, apšvietimo įrangos gamyba. Poliesterinės dervos reikalingos ir pertvarų, dušų, palangių gamyboje. Pateikta medžiaga po sukietėjimo lengvai lankstosi, gali būti nudažyta atitinkamais junginiais.

Akrilinės sintetinės dervos naudojamos plastikų, mozaikų, dirbtinio akmens gamyboje. Taip pat tokios kompozicijos plačiai naudojamos atliekant statybos ir remonto darbus vonios kambariuose, dušuose, įrengiant fontanus, dušus ir kt. Akrilo derva greitai sukietėja. Medžiaga yra mažiau toksiška nei anksčiau išvardytos formulės.

Akrilo dervos naudojamos kaip savarankiška medžiaga arba kitų kompozicijų gamyboje. Jie prideda smėlio, marmuro drožlių, taip pat įvairių pigmentų. Todėl akrilas gali turėti įvairių atspalvių. Į šią dervą galima pridėti ne daugiau kaip 50 % papildomų komponentų.

Akrilui reikalingas kietiklis. Po polimerizacijos proceso kompozicija yra visiškai neakyta, o tai žymiai pagerina veikimą. Tai žymiai išplečia medžiagos apimtį. Dėl to, kad kompozicijoje nėra porų, produktas nebus nudažytas, kai į paviršių patenka dažančios medžiagos. Jei stalviršis pagamintas iš akrilo, burokėlių sultys ant jo nepaliks žymės. Medžiaga gali atlaikyti kaitinimą iki 70 ºС. Formos tokiems gaminiams gaminti gaminamos iš gipso, silikono arba stiklo.

Polietilenas, polipropilenas, polivinilchlorido dervos

Lyginant natūralias ir sintetines dervas, pastarosios pasižymi daug teigiamesnėmis savybėmis. Ši kategorija apima daugybę kitų kompozicijų variantų.

Šiuolaikinėje pramonėje dažnai gaminamos ir naudojamos polietileninės dervos. Jie pasižymi dideliu lankstumu, kuris išlaikomas net ir smarkiai nukritus temperatūrai (iki -60 ºС). Medžiagos, pagamintos iš polietileno dervų, yra atsparios vandeniui, neveikia neigiamo agresyvių cheminių medžiagų poveikio. Todėl pateikta dervų įvairovė naudojama hidroizoliacinei plėvelei sukurti, taip pat santechnikos komunikacijoms. Iš polietileno dervų gaminami chemiškai aktyvių medžiagų vamzdynai, taip pat medicinos, sanitarinės ir higienos įrangos gaminiai.

Kita šiandien populiari rūšis yra polipropileno dervos. Jie gaunami polimerizuojant propileną. Tai dujos, gaunamos krekingo produktus.naftos perdirbimo pramonė. Sintetinių dervų pagrindu pagamintas polipropilenas naudojamas vamzdžiams, dekoratyvinėms medžiagoms, dujoms nepralaidžioms plėvelėms, taip pat cheminės įrangos dalims gaminti.

Kitas šiuolaikinėje pramonėje žinomas dervų tipas yra polivinilchloridas. Jis gaunamas polimerizacijos metu. Procese naudojamas vinilo chloridas – dujos, kurios kvepia eteriu ir yra bespalvės.

PVC derva gaminama granulių pavidalu. Medžiaga atspari aukštai temperatūrai, nepraranda savo savybių š altyje. Jis taip pat turi dielektrinių savybių. Ši medžiaga plačiai naudojama gaminant hidroizoliaciją, linoleumą, įtempiamų lubų plėveles, dekoratyvines medžiagas ir kt.

Poliizobutilas, polistirenas, vinilo acetatas

Šiuolaikinėje pramonėje plačiai naudojamos poliizobutilo dervos, kurios gaunamos polimerizacijos procese maždaug 100 ºС temperatūroje. Ši medžiaga savo išvaizda primena gumą. Jis yra elastingas, naudojamas kaip antikorozinis komponentas. Nepraleidžia vandens, todėl metaliniai paviršiai yra patikimai apsaugoti nuo oksidacinių reakcijų. Lakai ir mastikos gaminamos iš poliizobutileno.

Polistireno sintetinės dervos gaunamos polimerizacijos būdu. Gaunama bespalvė derva, kuri naudojama emalių, latekso, hidroizoliacinių plėvelių gamybai. Izoliacinės medžiagos taip pat gaminamos iš polimero.

Polivinilacetato dervos yrapolimerai, sukurti iš acto rūgšties esterio ir vinilo alkoholio. Tai bespalvis skystis, pasižymintis dideliu judumu.

Medžiaga neatspari šarmams ir rūgštims. Polivinilacetatas vandenyje šiek tiek brinksta. Jis tirpsta esteriuose ir alkoholiuose, taip pat aromatiniuose angliavandeniliuose.

Medžiaga leidžia sukurti tvirtą akmens, stiklo ryšį. Todėl polivinilacetatas plačiai naudojamas lakų ir klijų gamyboje. Pastato vidaus apdailoje šios medžiagos taip pat plačiai naudojamos.

Poliakrilato dervos

Akrilo dervos pagrindu gaminami poliakrilato junginiai, į kuriuos gamybos metu pridedama metakrilo rūgšties. Tai stiklinė skaidri masė, kuri naudojama įvairių plėvelių, tirpalų gamyboje. Pavyzdžiui, poliakrilatas naudojamas medžiagai, padengiamai betonu, kad ji būtų atspari vandeniui, sukurti. Taip pat iš jo gaminami įvairūs gruntai vidaus darbams.

Polikondensaciniai polimerai gaminami ypatingu būdu. Tokio proceso metu didelės molekulinės masės medžiaga susidaro sujungus daug to paties ar skirtingų tipų molekulių. Tam sumaišomi mažos molekulinės masės komponentai. Reakcija vyksta, kai išsiskiria vanduo, amoniakas, vandenilio chloridas.

Formaldehido grupė

Atsižvelgdami į sintetinių dervų rūšis, taip pat turėtumėte atkreipti dėmesį į formaldehido grupę. Viena iš tokių medžiagų yra fenolio formaldehidas. Taiderva gaunama derinant įvairius fenolius ir formaldehidą.

Rezultatas – medžiaga, kuri yra labai patvari ir atspari aukštai temperatūrai. Ši medžiaga naudojama medienos plaušų plokščių, medžio drožlių plokščių gamyboje. Jis taip pat užsiima laminatų, klijų, mastikos, lako gamyba.

Žymiausios medžiagos, kurių pagrindą sudaro fenolio-formaldehidinės dervos, yra bakelitinis lakas, polimeras B. Ši medžiaga leidžia sukurti chemikalams atsparias dangas, naudojamas karštajam asbestcemenčio klijavimui, klijuojant įvairias statybines medžiagas.

Aminoformaldehido junginiai gaunami polikondensuojant melaminą ir formaldehidą su karbamidu. Kartu sukuriamos griežtai reglamentuotos sąlygos. Rezultatas yra bespalvė medžiaga, kuri yra palyginti nebrangi. Jis naudojamas šilumos izoliacijai, klijams ir laminatams kurti.

Poliuretano dervos

Poliuretano dervos yra kristalinio tipo polimerai. Jie pasižymi aukštomis lydymosi savybėmis. Šios dervos gaunamos reaguojant diizoknatams ir polihidroksiliams alkoholiams. Medžiaga lydosi žemoje temperatūroje, turi nedidelį higroskopiškumą. Poliuretano derva yra atspari oro sąlygoms, deguoniui, ozonui, šarmams ir rūgštims.

Poliuretanai naudojami klijams gaminti. Jie naudojami klijuoti akmens plokštes, ktstatybinės medžiagos.

Daugelis polimerų naudojami statybose, medienos apdirbimo, inžinerijos ir kitose šiuolaikinės gamybos pramonės šakose. Jie turi reikiamas savybes, sukuria patvarias, tvirtas jungtis, vandeniui atsparias dangas.