TPU polüeetri ja polüestri tüübi erinevus

ErinevusTPU polüeetri tüüpjapolüester tüüp

TPU-d saab jagada kahte tüüpi: polüeetri- ja polüester-tüüpi. Tooterakenduste erinevate nõuete kohaselt tuleb valida erinevat tüüpi TPU-sid. Näiteks kui hüdrolüüsikindluse nõuded on suhteliselt kõrged, on polüeetri-tüüpi TPU sobivam kui polüester-tüüpi TPU.

Seega räägime täna erinevustestpolüeetri tüüpi TPUjapolüester tüüpi TPUja kuidas neid eristada? Järgnevalt käsitletakse nelja aspekti: toorainete erinevused, struktuurilised erinevused, toimivuse võrdlused ja identifitseerimismeetodid.

1. Toorainete erinevused

Usun, et paljud inimesed teavad termoplastsete elastomeeride kontseptsiooni, millel on struktuuriline omadus sisaldada vastavalt nii pehmeid kui ka kõvasid segmente, et anda materjalile paindlikkust ja jäikust.

TPU-l on nii pehmed kui ka kõvad ketisegmendid ning polüeeter- ja polüester-TPU erinevus seisneb pehmete ketisegmentide erinevuses. Erinevust näeme toorainest.

Polüeetri tüüpi TPU: 4-4'-difenüülmetaandiisotsüanaat (MDI), polütetrahüdrofuraan (PTMEG), 1,4-butaandiool (BDO), annusega ligikaudu 40% MDI, 40% PTMEG ja 20% BDO puhul.

Polüestertüüpi TPU: 4-4'-difenüülmetaandiisotsüanaat (MDI), 1,4-butaandiool (BDO), adipiinhape (AA), kusjuures MDI moodustab umbes 40%, AA umbes 35% ja BDO umbes 25%.

Näeme, et polüeetertüüpi TPU pehme ahela segmendi tooraineks on polütetrahüdrofuraan (PTMEG); polüestertüüpi TPU pehme ahela segmentide tooraineks on adipiinhape (AA), kus adipiinhape reageerib butaandiooliga, moodustades pehme ahela segmendina polübutüleenadipaatestrit.

2. Struktuurilised erinevused

TPU molekulaarahelal on (AB) n-tüüpi plokk-lineaarne struktuur, kus A on suure molekulmassiga (1000–6000) polüester või polüeeter, B on üldiselt butaandiool ja AB-ahela segmentide vaheline keemiline struktuur on diisotsüanaat.

A-tüüpi TPU-d saab vastavalt struktuurile jagada polüester-, polüeeter-, polükaprolaktoon- ja polükarbonaat-tüüpi TPU-deks. Levinumad tüübid on polüeeter- ja polüester-TPU-d.

Ülaltoodud jooniselt näeme, et nii polüeeter-tüüpi TPU kui ka polüester-tüüpi TPU molekulaarahelad on lineaarse struktuuriga, kusjuures peamine erinevus seisneb selles, kas pehme ahela segment on polüeeterpolüool või polüesterpolüool.

3. Jõudluse võrdlus

Polüeeterpolüoolid on alkoholpolümeerid või oligomeerid, millel on eetersidemed ja hüdroksüülrühmad molekulaarse peaahela struktuuri otsrühmades. Selle struktuuri eetersidemete madal kohesioonienergia ja pöörlemise lihtsus.

Seetõttu on polüeeter-TPU-l suurepärane madalatemperatuuriline paindlikkus, hüdrolüüsikindlus, hallituskindlus, UV-kindlus jne. Tootel on hea käetunnetus, kuid koorimistugevus ja purunemistugevus on suhteliselt halvad.

Polüesterpolüoolides olevad tugeva kovalentse sidemeenergiaga esterrühmad võivad moodustada vesiniksidemeid kõvade ahela segmentidega, toimides elastsete ristseotumispunktidena. Polüester on aga veemolekulide sissetungi tõttu altid purunema ja hüdrolüüsil tekkiv hape võib polüestri hüdrolüüsi veelgi katalüüsida.

Seetõttu on polüester-TPU-l suurepärased mehaanilised omadused, kulumiskindlus, rebenemiskindlus, keemiline korrosioonikindlus, kõrge temperatuuritaluvus ja lihtne töötlemine, kuid nõrk hüdrolüüsikindlus.

4. Identifitseerimismeetod

Mis puutub TPU-sse, siis valiku aluseks peaksid olema toote füüsilised nõuded. Heade mehaaniliste omaduste saavutamiseks tuleks kasutada polüester-TPU-d; kulude, tiheduse ja toote kasutuskeskkonna, näiteks veemängude valmistamise puhul, on sobivam polüeeter-TPU.

Kuid kahe TPU tüübi valimisel või kogemata segamisel ei ole nende välimuses olulist erinevust. Kuidas peaksime neid siis eristama?

Tegelikult on palju meetodeid, näiteks keemiline kolorimeetria, gaasikromatograafia-massispektromeetria (GCMS), keskmise infrapunaspektroskoopia jne. Need meetodid nõuavad aga kõrgeid tehnilisi nõudeid ja võtavad kaua aega.

Kas on olemas suhteliselt lihtne ja kiire tuvastusmeetod? Vastus on jah, näiteks tiheduse võrdlusmeetod.

See meetod nõuab ainult ühte tihedusmõõturit. Näiteks ülitäpse kummi tihedusmõõturi mõõtmise etapid on järgmised:

Asetage toode mõõtelauale, kuvage toote kaal ja vajutage meeldejätmiseks sisestusklahvi.
Tihedusväärtuse kuvamiseks asetage toode vette.
Kogu mõõtmisprotsess võtab aega umbes 5 sekundit ja seejärel saab eristada põhimõtet, et polüester-tüüpi TPU tihedus on suurem kui polüeeter-tüüpi TPU-l. Spetsiifiline tiheduse vahemik on: polüeeter-tüüpi TPU -1,13–1,18 g/cm3; polüester-TPU -1,18–1,22 g/cm3. See meetod võimaldab kiiresti eristada polüester- ja polüeeter-tüüpi TPU-d.