Forskjellen mellom TPU polyetertype og polyestertype

Forskjellen mellomTPU polyetertypeogpolyestertype

TPU kan deles inn i to typer: polyetertype og polyestertype. I henhold til de ulike kravene til produktapplikasjonene må man velge ulike typer TPU-er. Hvis for eksempel kravene til hydrolysebestandighet er relativt høye, er polyetertype TPU mer egnet enn polyestertype TPU.

Så i dag, la oss snakke om forskjellene mellompolyetertype TPUogpolyestertype TPU, og hvordan skiller man dem fra hverandre? Det følgende vil utdype fire aspekter: forskjeller i råmaterialer, strukturelle forskjeller, ytelsessammenligninger og identifikasjonsmetoder.

1. Forskjeller i råvarer

Jeg tror mange kjenner til konseptet med termoplastiske elastomerer, som har en strukturell egenskap ved å inneholde henholdsvis både myke og harde segmenter for å gi materialet fleksibilitet og stivhet.

TPU har også både myke og harde kjedesegmenter, og forskjellen mellom polyeter-TPU og polyester-TPU ligger i forskjellen i myke kjedesegmenter. Vi kan se forskjellen fra råmaterialene.

Polyetertype TPU: 4-4'-difenylmetandiisocyanat (MDI), polytetrahydrofuran (PTMEG), 1,4-butandiol (BDO), med en dosering på omtrent 40 % for MDI, 40 % for PTMEG og 20 % for BDO.

Polyestertype TPU: 4-4'-difenylmetandiisocyanat (MDI), 1,4-butandiol (BDO), adipinsyre (AA), hvor MDI utgjør omtrent 40 %, AA utgjør omtrent 35 % og BDO utgjør omtrent 25 %.

Vi kan se at råmaterialet for det myke TPU-segmentet av polyetertypen er polytetrahydrofuran (PTMEG); Råmaterialet for myke TPU-segmenter av polyestertypen er adipinsyre (AA), hvor adipinsyre reagerer med butandiol for å danne polybutylenadipatester som det myke kjedesegmentet.

2. Strukturelle forskjeller

Molekylkjeden til TPU har en (AB) n-type blokkbasert lineær struktur, hvor A er en polyester eller polyeter med høy molekylvekt (1000-6000), B er generelt butandiol, og den kjemiske strukturen mellom AB-kjedesegmentene er diisocyanat.

I henhold til de forskjellige strukturene til A, kan TPU deles inn i polyestertype, polyetertype, polykaprolaktontype, polykarbonattype, etc. De vanligste typene er polyetertype TPU og polyestertype TPU.

Fra figuren ovenfor kan vi se at de overordnede molekylkjedene til polyetertype TPU og polyestertype TPU begge er lineære strukturer, med hovedforskjellen om det myke kjedesegmentet er en polyeterpolyol eller en polyesterpolyol.

3. Ytelsessammenligning

Polyeterpolyoler er alkoholpolymerer eller oligomerer med eterbindinger og hydroksylgrupper i endegruppene på den molekylære hovedkjedestrukturen. På grunn av den lave kohesive energien til eterbindinger i strukturen og den lette rotasjonen.

Derfor har polyeter-TPU utmerket fleksibilitet ved lav temperatur, hydrolysebestandighet, muggbestandighet, UV-motstand, etc. Produktet føles godt i hånden, men avskallingsstyrken og bruddstyrken er relativt dårlig.

Estergruppene med sterk kovalent bindingsenergi i polyesterpolyoler kan danne hydrogenbindinger med harde kjedesegmenter, og tjene som elastiske tverrbindingspunkter. Polyester er imidlertid utsatt for brudd på grunn av invasjon av vannmolekyler, og syren som genereres ved hydrolyse kan ytterligere katalysere hydrolysen av polyester.

Derfor har polyester TPU utmerkede mekaniske egenskaper, slitestyrke, rivemotstand, kjemisk korrosjonsbestandighet, høy temperaturbestandighet og enkel bearbeiding, men dårlig hydrolysebestandighet.

4. Identifikasjonsmetode

Når det gjelder hvilken TPU som er best å bruke, kan man bare si at valget bør baseres på produktets fysiske krav. For å oppnå gode mekaniske egenskaper, bruk polyester-TPU. Hvis man vurderer kostnad, tetthet og produktets bruksmiljø, for eksempel ved produksjon av vannfornøyelsesprodukter, er polyeter-TPU mer egnet.

Men når man velger, eller ved et uhell blander, to typer TPU-er, er det ingen vesentlig forskjell i utseende. Så hvordan skal vi skille dem fra hverandre?

Det finnes faktisk mange metoder, som kjemisk kolorimetri, gasskromatografi-massespektrometri (GCMS), middels infrarød spektroskopi, osv. Disse metodene krever imidlertid høye tekniske krav og tar lang tid.

Finnes det en relativt enkel og rask identifiseringsmetode? Svaret er ja, for eksempel tetthetssammenligningsmetode.

Denne metoden krever bare én tetthetsmåler. Hvis vi tar en høypresisjons gummitetthetsmåler som eksempel, er måletrinnene:

Plasser produktet i målebordet, vis vekten på produktet, og trykk Enter-tasten for å huske.
Plasser produktet i vann for å vise tetthetsverdien.
Hele måleprosessen tar omtrent 5 sekunder, og deretter kan den skilles basert på prinsippet om at tettheten til polyestertype TPU er høyere enn for polyetertype TPU. Det spesifikke tetthetsområdet er: polyetertype TPU -1,13–1,18 g/cm3; polyester TPU -1,18–1,22 g/cm3. Denne metoden kan raskt skille mellom TPU av polyestertype og polyetertype.