Het verschil tussenTPU-polyethertypeEnpolyestersoort
TPU kan worden onderverdeeld in twee typen: polyether en polyester. Afhankelijk van de verschillende eisen van de producttoepassingen moeten verschillende typen TPU worden geselecteerd. Als de eisen aan hydrolysebestendigheid bijvoorbeeld relatief hoog zijn, is polyether TPU geschikter dan polyester TPU.
Laten we het vandaag dus hebben over de verschillen tussenpolyethertype TPUEnpolyestertype TPU, en hoe ze te onderscheiden? Hieronder worden vier aspecten besproken: verschillen in grondstoffen, structurele verschillen, prestatievergelijkingen en identificatiemethoden.
1. Verschillen in grondstoffen
Ik denk dat veel mensen het concept van thermoplastische elastomeren kennen. Deze kenmerkende eigenschappen van thermoplastische elastomeren zijn dat ze respectievelijk zachte en harde segmenten bevatten, die het materiaal flexibiliteit en stijfheid geven.
TPU heeft zowel zachte als harde ketensegmenten, en het verschil tussen polyether-TPU en polyester-TPU zit hem in het verschil in zachte ketensegmenten. We zien het verschil al aan de hand van de grondstoffen.
Polyether type TPU: 4-4'-difenylmethaandiisocyanaat (MDI), polytetrahydrofuraan (PTMEG), 1,4-butaandiol (BDO), met een dosering van ongeveer 40% voor MDI, 40% voor PTMEG en 20% voor BDO.
Polyester type TPU: 4-4'-difenylmethaandiisocyanaat (MDI), 1,4-butaandiol (BDO), adipinezuur (AA), waarbij MDI ongeveer 40% uitmaakt, AA ongeveer 35% en BDO ongeveer 25%.
We kunnen zien dat de grondstof voor het zachte ketensegment van het polyethertype TPU polytetrahydrofuraan (PTMEG) is; de grondstof voor zachte ketensegmenten van het polyestertype TPU is adipinezuur (AA), waarbij adipinezuur reageert met butaandiol om polybutyleenadipaatester te vormen als het zachte ketensegment.
2. Structurele verschillen
De moleculaire keten van TPU heeft een lineaire (AB) n-type blokstructuur, waarbij A een polyester of polyether met een hoog moleculair gewicht (1000-6000) is, B over het algemeen butaandiol is en de chemische structuur tussen de AB-ketensegmenten di-isocyanaat is.
Afhankelijk van de verschillende structuren van A kan TPU worden onderverdeeld in polyestertype, polyethertype, polycaprolactontype, polycarbonaattype, enz. De meest voorkomende typen zijn polyethertype TPU en polyestertype TPU.
Uit de bovenstaande afbeelding blijkt dat de totale moleculaire ketens van polyether-type TPU en polyester-type TPU beide lineaire structuren zijn. Het belangrijkste verschil is of het zachte ketensegment een polyetherpolyol of een polyesterpolyol is.
3. Prestatievergelijking
Polyetherpolyolen zijn alcoholpolymeren of oligomeren met etherbindingen en hydroxylgroepen aan de eindgroepen van de moleculaire hoofdketenstructuur. Dit komt door de lage cohesie-energie van etherbindingen in de structuur en de gemakkelijke rotatie.
Polyether TPU heeft daardoor een uitstekende flexibiliteit bij lage temperaturen, is hydrolysebestendig, schimmelbestendig, UV-bestendig, etc. Het product voelt prettig aan op de hand, maar de pelsterkte en breuksterkte zijn relatief slecht.
De estergroepen met sterke covalente bindingsenergie in polyesterpolyolen kunnen waterstofbruggen vormen met harde ketensegmenten, die dienen als elastische vernettingspunten. Polyester is echter gevoelig voor breuk door de invasie van watermoleculen, en het zuur dat bij hydrolyse ontstaat, kan de hydrolyse van polyester verder katalyseren.
Polyester TPU heeft daarom uitstekende mechanische eigenschappen, slijtvastheid, scheurbestendigheid, chemische corrosiebestendigheid, hoge temperatuurbestendigheid en is eenvoudig te verwerken, maar een slechte hydrolysebestendigheid.
4. Identificatiemethode
Wat betreft welke TPU het beste is, kan alleen gezegd worden dat de keuze gebaseerd moet zijn op de fysieke eisen van het product. Voor goede mechanische eigenschappen is polyester TPU geschikt; als u rekening houdt met kosten, dichtheid en de gebruiksomgeving van het product, zoals bij de productie van waterattracties, is polyether TPU geschikter.
Wanneer je echter twee soorten TPU's kiest, of per ongeluk verwisselt, verschillen ze qua uiterlijk niet significant. Hoe moeten we ze dan onderscheiden?
Er bestaan in feite veel methoden, zoals chemische colorimetrie, gaschromatografie-massaspectrometrie (GCMS), mid-infraroodspectroscopie, etc. Deze methoden stellen echter hoge technische eisen en duren lang.
Bestaat er een relatief eenvoudige en snelle identificatiemethode? Het antwoord is ja, bijvoorbeeld een dichtheidsvergelijkingsmethode.
Voor deze methode is slechts één dichtheidsmeter nodig. Neem een zeer nauwkeurige rubberdichtheidsmeter als voorbeeld. De meetstappen zijn als volgt:
Plaats het product in de weegschaal, geef het gewicht van het product weer en druk op de Enter-toets om het gewicht op te slaan.
Plaats het product in water om de dichtheidswaarde weer te geven.
De volledige meting duurt ongeveer 5 seconden en kan vervolgens worden onderscheiden op basis van het principe dat de dichtheid van polyester TPU hoger is dan die van polyether TPU. Het specifieke dichtheidsbereik is: polyether TPU -1,13-1,18 g/cm³; polyester TPU -1,18-1,22 g/cm³. Deze methode maakt snel onderscheid tussen polyester TPU en polyether.
Plaatsingstijd: 03-06-2024