Rozdiel medzi polyéterovým typom TPU a polyesterovým typom

Rozdiel medziTPU polyéterový typapolyesterový typ

TPU možno rozdeliť na dva typy: polyéterový a polyesterový. Podľa rôznych požiadaviek použitia produktu je potrebné vybrať rôzne typy TPU. Napríklad, ak sú požiadavky na odolnosť voči hydrolýze relatívne vysoké, je vhodnejší polyéterový TPU ako polyesterový TPU.

Takže dnes si povieme o rozdieloch medzipolyéterový typ TPUapolyesterový typ TPU, a ako ich rozlíšiť? Nasledujúci text sa bude venovať štyrom aspektom: rozdielom v surovinách, štrukturálnym rozdielom, porovnaniu výkonnosti a metódam identifikácie.

1. Rozdiely v surovinách

Myslím si, že veľa ľudí pozná koncept termoplastických elastomérov, ktoré majú štrukturálnu vlastnosť, že obsahujú mäkké aj tvrdé segmenty, čím sa materiálu dodáva flexibilita a tuhosť.

TPU má tiež mäkké aj tvrdé segmenty reťazca a rozdiel medzi polyéterovým typom TPU a polyesterovým typom TPU spočíva v rozdiele v mäkkých segmentoch reťazca. Rozdiel vidíme už na základe surovín.

Polyéterový TPU: 4-4'-difenylmetándiizokyanát (MDI), polytetrahydrofurán (PTMEG), 1,4-butándiol (BDO) s dávkovaním približne 40 % pre MDI, 40 % pre PTMEG a 20 % pre BDO.

Polyesterový TPU: 4-4'-difenylmetándiizokyanát (MDI), 1,4-butándiol (BDO), kyselina adipová (AA), pričom MDI tvorí približne 40 %, AA približne 35 % a BDO približne 25 %.

Vidíme, že surovinou pre mäkký reťazec polyéterového typu TPU je polytetrahydrofurán (PTMEG); surovinou pre mäkké reťazce polyesterového typu TPU je kyselina adipová (AA), kde kyselina adipová reaguje s butándiolom za vzniku polybutylénadipátového esteru ako mäkkého reťazca.

2. Štrukturálne rozdiely

Molekulárny reťazec TPU má lineárnu blokovú štruktúru typu (AB) n, kde A je polyester alebo polyéter s vysokou molekulovou hmotnosťou (1000 – 6000), B je vo všeobecnosti butándiol a chemická štruktúra medzi segmentmi reťazca AB je diizokyanát.

Podľa rôznych štruktúr A možno TPU rozdeliť na polyesterový typ, polyéterový typ, polykaprolaktónový typ, polykarbonátový typ atď. Bežnejšie typy sú polyéterový typ TPU a polyesterový typ TPU.

Z vyššie uvedeného obrázku vidíme, že celkové molekulárne reťazce polyéterového typu TPU a polyesterového typu TPU sú lineárne štruktúry, pričom hlavný rozdiel spočíva v tom, či je mäkký reťazec polyéterpolyol alebo polyesterpolyol.

3. Porovnanie výkonu

Polyéterpolyoly sú alkoholové polyméry alebo oligoméry s éterovými väzbami a hydroxylovými skupinami na koncových skupinách v molekulárnej štruktúre hlavného reťazca. Je to kvôli nízkej kohéznej energii éterových väzieb v ich štruktúre a ľahkej rotácii.

Polyéterový TPU má preto vynikajúcu flexibilitu pri nízkych teplotách, odolnosť voči hydrolýze, odolnosť voči plesniam, odolnosť voči UV žiareniu atď. Produkt má dobrý pocit na dotyk, ale pevnosť v odlupovaní a lome sú relatívne nízke.

Esterové skupiny so silnou kovalentnou väzbovou energiou v polyesterpolyoloch môžu tvoriť vodíkové väzby s tvrdými segmentmi reťazca, ktoré slúžia ako elastické zosieťovacie body. Polyester je však náchylný na rozpad v dôsledku invázie molekúl vody a kyselina vznikajúca hydrolýzou môže ďalej katalyzovať hydrolýzu polyesteru.

Polyesterový TPU má preto vynikajúce mechanické vlastnosti, odolnosť proti opotrebovaniu, odolnosť proti roztrhnutiu, chemickú odolnosť proti korózii, odolnosť voči vysokým teplotám a ľahké spracovanie, ale slabú odolnosť voči hydrolýze.

4. Metóda identifikácie

Pokiaľ ide o to, ktorý TPU je lepšie použiť, možno povedať len to, že výber by mal byť založený na fyzikálnych požiadavkách produktu. Na dosiahnutie dobrých mechanických vlastností použite polyesterový TPU. Ak berieme do úvahy cenu, hustotu a prostredie použitia produktu, ako je výroba vodných zábavných produktov, je vhodnejší polyéterový TPU.

Avšak pri výbere alebo náhodnom zmiešaní dvoch typov TPU sa medzi nimi vzhľad výrazne nelíši. Ako ich teda rozlíšiť?

V skutočnosti existuje mnoho metód, ako napríklad chemická kolorimetria, plynová chromatografia s hmotnostnou spektrometriou (GCMS), spektroskopia v strednom infračervenom pásme atď. Tieto metódy však vyžadujú vysoké technické požiadavky a trvajú dlho.

Existuje relatívne jednoduchá a rýchla metóda identifikácie? Odpoveď je áno, napríklad metóda porovnania hustoty.

Táto metóda vyžaduje iba jeden hustomer. Vezmime si ako príklad vysoko presný hustomer gumy, kroky merania sú:

Vložte produkt do meracieho stola, zobrazte hmotnosť produktu a stlačte kláves Enter pre zapamätanie.
Pre zobrazenie hodnoty hustoty vložte produkt do vody.
Celý proces merania trvá približne 5 sekúnd a následne je možné rozlíšiť na základe princípu, že hustota polyesterového typu TPU je vyššia ako hustota polyéterového typu TPU. Špecifický rozsah hustoty je: polyéterový typ TPU -1,13-1,18 g/cm3; polyesterový TPU -1,18-1,22 g/cm3. Táto metóda dokáže rýchlo rozlíšiť medzi polyesterovým typom TPU a polyéterovým typom.