Polymer hars begrijpen: eigenschappen en toepassingen

Polymeerhars is een helder vloeibaar kunststofproduct dat uithardt tot een dikke, duurzame, glanzende coating. Eenmaal uitgehard, is het vervingsbestendig en waterbestendig. Dit type hars wordt veel gebruikt op meubels om afwerkingen te verzegelen en een duurzaam, glasachtig oppervlak te creëren, en wordt ook in veel andere kunst- en ambachtsprojecten gebruikt wanneer de kunstenaar een dikke, glanzende coating wil.

Een vloeibare kunststofhars en een vloeibare katalysator zijn de twee onderdelen van een polymeerhars. De vloeibare hars wordt geactiveerd door de katalysator, wat het uithardingsproces in gang zet. De gebruiker mengt de twee onderdelen, meestal in gelijke mate, voor een bepaalde periode tot ze grondig gecombineerd zijn. Het is normaal dat de hars opwarmt tijdens het mengproces vanwege de chemische reactie tussen de hars en de katalysator. Eenmaal gemengd, kan de vloeistof over het oppervlak dat de gebruiker wil coatingen worden gegoten. In vloeibare vorm is de hars zelf-nivellerend, wat betekent dat het vloeit en een vlak oppervlak vormt tijdens het uitharden.

Zodra de hars is gegoten, begint het te harden of te curen. Curen is de term voor de chemische reactie binnen de hars die het toelaat van een vloeistof naar een vaste vorm over te gaan. Terwijl het curet, kunnen bellen vormen, maar die kunnen met hitte worden verwijderd. Voor kleine projecten kan een warme adem de bellen naar het oppervlak brengen waar ze van nature knallen. Voor grotere oppervlakken, het lichten van een brandblazer over de top van de hars zal het genoeg verwarmen om bellen te laten opstijgen.

Afhankelijk van het merk, kan polymeerhars van 48 uur tot 72 uur duren om volledig te curen. Terwijl het curet, is het een goed idee voor gebruikers om hun projecten af te dekken zodat stof niet in de vloeistof valt en vastzit, wat de glanzende afwerking aantast. Kleine projecten mogen tijdens het curen niet worden behandeld omdat vingerafdrukken in de hars zullen blijven zolang het nog zacht is.

Zodra de hars volledig is uitgehard, kan het normaal gereinigd worden met water en een milde zeep op een vochtige doek. Harde chemicaliën of schurende middelen mogen niet gebruikt worden om de hars te reinigen nadat het is uitgehard, omdat ze het oppervlak kunnen beschadigen. Kleine krassen op het oppervlak kunnen weggewreven worden; de hitte van wrijving zorgt ervoor dat de gekraste hars iets smelt en terugstroomt in een ononderbroken oppervlak.

Voorbeelden van polymeerharsen

Polymeerharsen komen in een breed scala aan formules. Elke unieke samenstelling biedt unieke voordelen. Fabrikanten ontwikkelen of kiezen ze zorgvuldig voor hun eigenschappen. Deze synthetische harsen werken het beste in specifieke toepassingen en producten.

Acrylhars

Acrylharsen vallen in twee algemene categorieën: thermoplastisch of thermohardend. Gemaakt uit acryl-, methacryl- of vergelijkbaar samengestelde zuren, bieden deze harsen uitstekende trekkracht plus UV-straling en impactweerstand.

Alkydhars

Alkydharsen worden gecreëerd door suikeralcoholen met polybasische zuren te verwarmen, die meer dan één waterstofion kunnen leveren wanneer opgelost in water. Deze harsen bieden uitstekende chemische weerstand plus goede thermische en elektrische eigenschappen.

Epoxyhars

Epoxyharsen zijn actieve prepolymeren en polymeren met epoxiden, een klasse monomeren die een ringstructuur hebben en een zuurstofatoom koppelen met twee koolstofatomen op een nabijgelegen koolwaterstof. Met chemische en hittebestendigheid plus sterke hechtingsmogelijkheden, hebben epoxyharsen een breed scala aan commerciële toepassingen.

Fenolhars

Fenolharsen worden geproduceerd door een fenol, ook bekend als karbolzuur, te polymeriseren met een vorm van formaldehyde. Sterkte plus hitte- en impactweerstand zijn enkele van hun belangrijke voordelen. Ze zijn ook bestendig tegen vochtdoorslag en chemische corrosie.

Polyamidehars

Sterk en lichtgewicht, polyamideharsen bevatten amiden die carbonylgroepen gebonden aan stikstofatomen bevatten. Polyamideharsen neigen ertoe herhalende amidgroepen in hun moleculaire ketens te hebben. Ze worden geprefereerd voor hun chemische en slijtweerstand.

Polycarbonaathars

Gecategoriseerd als thermoplasten, komen polycarbonaatharsen van bisfenol A, anders bekend als BPA, en fosgeen, een kleurloos gas dat koolstof en zuurstof combineert met twee chlooratomen. Ze bieden diverse nuttige eigenschappen: filtratie en vlekbestendigheid plus elektrische en thermische dimensionele stabiliteit.

Polyesterhars

Polyesterharsen worden gevormd door suikeralcoholen te mengen met dibasische organische zuren, die twee positief geladen waterstofionen kunnen bijdragen wanneer gecombineerd met een base. Deze harsen zijn onder de meest gebruikte in de productie vanwege hun hitte-, vlam- en chemische weerstand plus hun flexibiliteit.

Polyethyleenhars

Polyethyleenhars wordt gebruikt in de productie van een breed scala aan thermoplastische producten van plastic zakken en waterflessen tot speelgoed en buizen. Deze hars is onder de meest voorkomende typen en biedt flexibiliteit plus stoom-, chemische en vochtbestendigheid.

Polypropyleenhars

Polypropyleenhars bevat monomeren van propyleen, een kleurloos gas dat normaal voor brandstof wordt gebruikt. Deze thermoplast heeft diverse nuttige eigenschappen, waaronder goede hitte- en chemische weerstand. Omdat het geen BPA bevat, is het een populaire keuze voor medische apparatuur, speelgoed, elektronische componenten en buizen.

Polystyreenhars

Polystyreen is samengesteld uit styreenmonomeren en is een aromatische koolwaterstofpolymer. Op zich is styreen een derivaat van benzeen dat verschijnt als een olieachtige kleurloze vloeistof. Polystyreenhars is een ander populair materiaal dankzij de gemakkelijke productie en lagere kosten. Het weerstaat ook zouten, zuren en alkalische stoffen. Je vindt het in buizen, schuimen, synthetische rubberen en auto-accessoires.

Polyurethaanhars

Polyurethaanhars is samengesteld uit polyol, een organische verbinding die een vorm van suikeralcohol is en isocyaanaten, een reactieve stof die veelvuldig voorkomt in thermoplastische productie. Elasticiteit, hechting en duurzaamheid maken deze hars een gewaardeerd materiaal in de productie van schuimlaagjes, lijmen en isolatie.

Siliconehars

Siliconeharsen worden geprefereerd voor hun oxidatieve en thermische stabiliteit, plus ze zijn ook waterafstotend en flexibel. Deze harsen kunnen ook harde films creëren, dankzij hun driedimensionale netwerkstructuur gecreëerd door hun chemische bindingen. Ze zijn veelvoorkomende keuzes voor synthetische rubberen, laminaten en waterafstotende objecten.

Is polymeer en hars hetzelfde?

Alle harsen zijn polymeren, maar niet alle polymeren zijn harsen. Om de twee termen te begrijpen in hun relatie, moeten we hun definities bestuderen. Polymeren zijn grote moleculen samengesteld uit chemische bouwstenen bekend als monomeren. Deze monomeren kunnen enkele atomen zijn, complexe moleculaire structuren of alles ertussenin.

Polymeren, vooral synthetisch gecreëerde verbindingen, kunnen enorm en complex zijn met herhalende componenten. Voorbeelden van veelvoorkomende synthetische polymeren zijn kunststoffen en nylon. Natuurlijke polymeren, aan de andere kant, hebben monomeercomponenten met veel verschillende elementen en structuren. Keratine en zijde zijn twee soorten van nature voorkomende polymeren.

Net als polymeren, kunnen harsen ook natuurlijk of synthetisch geproduceerd worden. Deze viskeuze vloeistofverbindingen kunnen ofwel olie-oplosbaar of spiritus-oplosbaar zijn, wat betekent dat ze opgelost kunnen worden in alcohol of vergelijkbare organische oplosmiddelen.

Is polymeerhars hetzelfde als polyesterhars?

"Polymeerhars" is een brede categorie die zowel natuurlijke als synthetische stoffen kan omvatten. Tegenovergesteld, polyesterhars is een specifiek soort synthetische stof. Alle harsen zijn polymeren, maar niet alle polymeerharsen bevatten polyester.