Katete, liimide, hermeetikute ja elastomeeride (CASE) formuleerijad, aga ka vahtplastide ja elastsete kiudude tootjad kasutavad mitmekesist polüoolide perekonda, et vastata toote jõudluse spetsifikatsioonidele. Nende polüoolide hulka kuuluvad polütetrametüleenglükoolid (PTMEG), polüpropüleenglükoolid (PPG), adipaadi- ja ftalaadipõhised polüestrid, polükaprolaktoonpolüoolid ja polükarbonaatpolüoolid.
Konkreetse valemi jaoks parima polüooli valimine võib olla erinevus kvaliteetse toote või madala jõudlusega pakkumise vahel. Õige materjalivaliku võti on iga polüooli keemia olemuslike omaduste hea mõistmine, äriteadlikkuse tase, mis on Ganrade'i meeskonna tunnuseks. PTMEG on esmaklassiline polüool, mida kasutatakse suure jõudlusega polüuretaanelastomeerides. PTMEG-põhised polüuretaanid on tuntud oma suurepärase vastupidavuse hüdrolüütilise lõhustamise, heade mehaaniliste omaduste säilimise madalal temperatuuril, suure vastupidavuse, heade töötlemisomaduste ning suurepäraste mehaaniliste ja dünaamiliste omaduste poolest.
CASE-rakenduste polüoolide jõudlusatribuudid
PTMEG pehmete segmentide pingest põhjustatud kristalliseerumine, täpne difunktsionaalsus ja madalad happeväärtused on kõik seotud polüuretaanelastomeeride paremate mehaaniliste omadustega tegurid. Need tegurid muudavad PTMEGi materjaliks ratastele, rihmadele, rehvidele, torudele, kulumiskindlatele pindadele ja paljudele muudele toodetele spetsialiseerunud töötlejate jaoks.
Võrreldes polüester-tüüpi polüuretaanidega, on PPG-polüeeterpolüoolidel ka suurepärane hüdrolüüsikindlus ja madala temperatuuriga omadused. Võrreldes PTMEG ja polüesterpolüoolidega on PPG polüoolidel aga halvemad mehaanilised omadused ja need on altimad termooksüdatiivsele lagunemisele.
Vastupidiselt PPG polüoolidele on polüesterpolüoolidel paremad mehaanilised omadused, nagu tõmbe- ja rebenemistugevus ning paindeväsimuskindlus. Polüesterpolüoolid on dikarboksüülhapete ja dioolide reaktsiooniproduktid ning polüestri segmendid võivad olla kristalsed või amorfsed. Need polüestrid on vastupidavamad õlile, rasvale, lahustitele ja oksüdatsioonile.
Polükaprolaktoonpolüoolidel on madalam sulamisviskoossus, kitsam molekulmassi jaotus ja madalad happeväärtused, mis parandavad nende hüdrolüütilist stabiilsust. Polükarbonaatpolüoole iseloomustab kõrgem kuumus- ja niiskuskindlus võrreldes polüesterpolüoolidega.
Toimivus vastavate uretaanelastomeeridega
Polüeeter- ja polüesterpolüoolidel on ka polüuretaanide osas mitmesuguseid toimivusnäitajaid, nagu hüdrolüütiline stabiilsus, keemiline vastupidavus ja palju muud.
Hüdrolüütiline stabiilsus
Polüeetripõhised polüuretaanid on suurepäraselt vastupidavad hüdrolüüsile isegi kõrgematel temperatuuridel. Need polüuretaanid on eelistatud materjalid rakendustes, mis hõlmavad vette sukeldamist või rakendusi, mis nõuavad head omaduste säilitamist soojas ja niiskes keskkonnas.
Kuigi polüestrid pakuvad suuremat esialgset tõmbe- ja rebenemiskindlust, on need vastuvõtlikud hüdrolüütilisele lõhustumisele. Lisaks võib jääkesterdamise katalüsaatorite olemasolu kiirendada hüdrolüüsi.
Polükaprolaktoonpolüoolid ja polükarbonaatpolüoolid on hüdrolüütiliselt stabiilsemad kui standardsed adipaat- ja ftalaatpolüestrid, kuna neil on madalam happesisaldus ja madal kalduvus tekitada hüdrolüüsi ajal happelisi osi.
Keemiline vastupidavus
Polüestripõhised polüuretaanid, eriti poolkristallilised polüoolipõhised polüuretaanid, on teatud tüüpi kemikaalidele vastupidavamad. Polüestripõhised polüuretaanid aitavad teie toodetel õlide, kütuste ja süsivesiniklahustitega kokku puutuda.
Kui vastupidavus niiskusele ning pehmetele hapetele ja alustele on kriitiline, on polüeetripõhised polüuretaanid teie rakenduse jaoks väga hea valik.
Madal temperatuur ja termiline jõudlus
Polüeetritel on madalam klaasistumistemperatuur (Tg) ning need säilitavad paremini oma paindlikkuse ja löögikindluse madalatel temperatuuridel. Samal ajal on polüestritel parem termooksüdatiivne stabiilsus ja omaduste säilimine kõrgendatud temperatuuridel.
Vastupidavus
Polüeetripõhistel polüuretaanidel on üldiselt suurem tagasilöök (vastupidavus) võrreldes nende polüestripõhiste kolleegidega.
Dünaamilised ja mehaanilised omadused
Rakendustes, mis nõuavad suurema tõmbetugevuse ning lõike- ja rebenemiskindlusega tooteid, on eelistatud polüoolid polüestrid. Polüeetrid tagavad madalama hüstereesi või soojuse kogunemise, mis muudab need eelistatud materjaliks dünaamilistes rakendustes, nagu rattad, rattad ja rullikud.
Kulumiskindlus
Hõõrdumise kulumine on enamasti libisemise ja põrkamisabrasiooni kombinatsiooni tulemus. Materjali kasutusomaduste täpseks ennustamiseks on loodud palju kulumiskatseid, kuna uretaanelastomeeride kulumisvõimet võivad mõjutada paljud erinevad tegurid. Õige kulumiskatse valimine, mis vastab kõige paremini tegelikule lõppkasutusele, võib seega olla üsna keeruline.
Polüeetripõhised polüuretaanid pakuvad oma suurema vastupidavuse tõttu paremat jõudlust rakendustes, kus kulumise peamine vorm on löökhõõrdumine. See jõudluse dünaamika kehtib eriti PTMEG-põhiste elastomeeride puhul.
Üldiselt pakub polüestripõhiste polüuretaanmaterjalide suurem tõmbe- ja rebenemiskindlus eelist rakendustes, kus libisemine on hõõrdumise domineeriv vorm.
Arvestada tuleb ka keskkonnaga, milles materjal eeldatavasti toimib. Näiteks estripõhiste polüuretaanide pinnal olev hüdrolüüs mõjutab negatiivselt nende pikaajalist kulumiskindlust.
Töötlemise omadused
PTMEG polüoolid on täpsed difunktsionaalsed primaarsed dioolid, millel on töötlemiseks mitmeid olulisi atribuute. PTMEG polüoolidel on väga madal happesus. Nende sulamistemperatuurid mõõdetakse madala molekulmassiga klasside puhul, nagu PTMEG 650, madalamal toatemperatuuril. Kõrgema molekulmassiga klassid sulavad veidi üle toatemperatuuri ja neil on madalam viskoossus, kuna nende molekulmassi jaotus on kitsam. Lisaks soodustavad PTMEG polüoolid polüuretaanide tootmise järjepidevust.
PPG polüoolid ei ole täpselt difunktsionaalsed ja sisaldavad monofunktsionaalsuse taset. Neil on ka sekundaarsed hüdroksüülrühmad, mis on madalama reaktsioonivõimega. Seetõttu on nende molekulmassi jaotus ja viskoossus kõrgem kui PTMEG-põhistel polüuretaanidel ning saavutatud molekulmassid on üldiselt madalamad.
Lõpuks võib polüesterpolüoolidel olla kõrge sulamistemperatuur ja kõrgem happesus, mis mõjutab katalüsaatori reaktsioonivõimet. Nendel polüoolidel on lai molekulmassi jaotus ja viskoossus.