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TPU聚醚和聚酯材料产生差异原因的分析

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TPU聚醚和聚酯材料产生差异原因的分析

发布日期:2018-12-13 作者: 点击:

1、聚醚多元醇:

聚醚多元醇是在分子主链接构上含有醚键、端基带有羟基的醇类聚合物或齐聚物。因其结构中的醚键内聚能较低,并易于旋转,故由它制备的聚氨酯材料低温柔顺性能好,耐水解性能优良,虽然机械性能不如聚酯多元醇基聚氨酯,但手感性好。体系粘度低,易与异氰酸酯、助剂等组分互溶,加工性能优良。


2、聚酯多元醇:

聚酯多元醇主要是由二元羧酸和二元以上醇类化合物进行缩聚反应生成的产物,其结特征是在分子主链上含有酯基、在端基上具有羟基的大分子醇类,分子量一般为500~3000。

由聚酯多元醇为基础的聚氨酯材料,通常都具有力学机械性能好,耐油、抗磨性能优越等特点,但它们的耐水解性能较差,低温柔顺性差,其制品的手感,尤其是低温时的手感不如聚醚多元醇基聚氨酯柔软。聚酯多元醇的内聚能大,室温下多为蜡状固体,加热熔融后的粘度较大,它们与聚氨酯合成中所用的其它原料组分的互溶性远不如聚醚多元醇好。


3、柔性链段:

在原料化学配比一定的情况下,改变柔性链段的长度,对于不同软段类型弹性体性能的影响是不一样的。软段分子量增加也即降低了硬链段的比例。由于醚键内聚能较低,键的旋转位垒较小,随着聚醚相对分子质量的增加,链更柔顺,软段比例增加,故强度下降,弹性增加,永久变形增加。而对于聚酯二醇来说,软段长度对强度的影响并不很明显。这是因为分子中存在极性酯基,聚酯软段的分子量增加,酯基也增加,抵消了软段增加、硬段减少对强度的负面影响。另外,聚酯型聚氨酯的耐水解性能随聚酯链段长度的增加而降低,这是由于酯基增多的缘故;聚醚型聚氨酯的耐水解性能随聚醚链段长度的增加而提高。五、价格比较


聚醚类聚氨酯弹性体照比聚酯类聚氨酯弹性体在价格方面要高出很多,其主要原因为:

①聚醚类聚氨酯弹性体具备良好的耐水解性能、耐低温性能、耐弯曲性能。

②构成TPU软段的聚醚类多元醇与聚酯类多元醇相较之下,其生产原料价格较高。

③聚醚类多元醇生产工艺照比聚酯类多元醇要复杂很多。

④聚醚类多元醇在反应过程中各工艺条件较难控制。

⑤在生产聚醚类多元醇时,对生产设备的要求较高,同时,生产过程中还要注意采取一定的防护措施。


结论:

综上所述,聚醚型TPU具有高强度、耐水解和高回弹性,低温性能好的优点。通常用于软泡、硬泡,硬质塑料和表面涂料、高回弹软质泡沫的加工生产。而聚酯型TPU具有较好的拉伸性能、挠曲性能、耐摩损性以及耐溶剂性能,不易氧化和耐较高温度等优点。主要用于软泡、硬泡、低密度半硬泡、软质涂料、弹性体和胶粘剂、实芯和微孔弹性体的生产。


聚醚型TPU与聚酯型TPU产生差异的主要原因是由于其软段构成物分别为聚醚型低聚物多元醇及聚酯型低聚物多元醇,而TPU的软段成份又主要影响到热塑性聚氨酯的低温柔软性和长期耐老化性。


就目前看来,我们Ever Tech在原料选用上聚酯类TPU使用较多,而对于聚醚类TPU很大部分还停留在样品料测试阶段。许多商品热塑性聚氨酯都是聚酯型的,这种热塑性聚氨酯的耐磨性、抗撕裂性以及拉伸和撕裂强度都优于聚醚型热塑性聚氨酯,聚酯型热塑性聚氨酯在油、脂和水中的溶胀性也比较小。但其在耐水解性、耐微生物降解性和低温性、柔顺性等方面却不具备聚醚型聚氨酯弹性体的优势,因此在对上述性能要求较高时,推荐使用聚醚型热塑性聚氨酯。

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