Polüuretaanelastomeer: ​​PTMEG ja PPG polüoolide segud

Nov 08, 2024 Jäta sõnum

Polüeeterpolüoolide kaks peamist perekonda on polütetrametüleenglükoolid (PTMEG) ja polüpropüleenglükoolid (PPG). PTMEG on esmaklassiline polüool, mida kasutatakse suure jõudlusega polüuretaanelastomeerides. PTMEG-põhistel polüuretaanidel on suurepärane vastupidavus hüdrolüütilisele lõhustumisele, hea mehaaniliste omaduste säilimine madalal temperatuuril, kõrge vastupidavus, head töötlemisomadused ning suurepärased mehaanilised ja dünaamilised omadused. PTMEG pehmete segmentide deformatsioonist põhjustatud kristalliseerumine, täpne difunktsionaalsus ja madalad happeväärtused on kõik seotud polüuretaanelastomeeride heade mehaaniliste omadustega seotud tegurid. PPG polüoolidel on ka suurepärane hüdrolüüsikindlus ja madala temperatuuriga omadused. Võrreldes PTMEG polüoolidega on PPG polüoolidel aga madalamad mehaanilised omadused ja need on altimad termooksüdatiivsele lagunemisele.

Polüuretaan-elastomeeri jõudluse tasakaalustamine PTMEG ja PPG polüoolide segudega

PTMEG- ja PPG-polüoolide segamine võimaldab optimeerida polüeetripõhiste polüuretaanpreparaatide omadusi ja kulusid. Need polüoolisegud võivad luua väärtust sellistes rakendustes nagu PUR-liimid, valatud polüuretaan-elastomeerid, termoplastsed polüuretaanid ja polüuretaandispersioonkatted. PTMEG-i lisamisega PPG-polüoolidesse saavutatud jõudluse täiustused hõlmavad tõmbe-, rebenemis- ja tagasilöögiomadusi, paremat dünaamilist jõudlust tsüklilise koormuse korral ja soodsamaid nakke-adhesiooni-ühtekuuluvuse tasakaalu. Madalama hinnaga PPG polüoolid võivad parandada PTMEG elastomeeride nakkumist, "külmkõvenemise" omadusi ja pehmust, tasakaalustades samal ajal kulutasuvusprofiile. PTMEG- ja PPG-polüoolid ei segune koos, nii et polüuretaan-elastomeeridel puudub selgus.

Jõudluse optimeerimise taga oleva teaduse mõistmiseks on kasulik vaadata PTMEG polüoolide ja PPG polüoolide erinevuste aluseks olevaid teadusi.

PTMEG polüoolid vs PPG polüoolid

Nii PTMEG kui ka PPG polüoolid on polüeetrid, mis annavad polüuretaanelastomeeridele head madala temperatuuri omadused ja suurepärase hüdrolüütilise stabiilsuse. Mõlemal polüeetriklassil on polüuretaanide pehmes segmendis väga madal Tg. PTMEG polüooli Tg (Tg ~ 75 kraadi) on madalam kui PPG polüoolidel (~ 65 kraadi). Lisaks on PTMEG-l ühtlane lineaarne struktuur, mis võimaldab sellel tihedalt pakkida pehmesse PUR-segmenti ja läbida stressist tingitud kristalliseerumist. Pingelise kristallisatsiooni tulemuseks on tõmbeomaduste oluline suurenemine koos lõpliku pikenemise vähenemisega. PPG polüoolid on keerukamad struktuurid, millel on rippuv metüülrühm, mis häirib ahela pakkimist ja loob mittekristalliseeritavad amorfsed pehmed segmendi struktuurid. Selle tulemusena ei "külmkõvene" PUR-elastomeeris olevad PPG-polüoolid, mis on kasulik omadus.

Allpool on näidatud mõlema polüeeterpolüooli põhilised keemilised struktuurid ja sünteetilised viisid.

chemical structure polyether polyol

Allolev tabel võrdleb PTMEG ja PPG polüoolide põhiomadusi ja omadusi.

  PTMEG PPG polüoolid Kommentaarid
Selgroo struktuur Lineaarne alifaatne polüeeter Hargnenud alifaatne polüeeter Lineaarsed struktuurid suurendavad van der Waalsi molekulidevahelisi jõude
Kristalliseerumise omadused Kristalliseeritav Ei kristalliseeru Stressi kristallisatsioon suurendab jõudlust
Hüdroksüüli lõpprühm 100% primaarne -OH Sekundaarne -OH. 3-4% küllastumata ketiotsi < 100% -OH chain ends reduce network formation, a negative
MWD:MW/MN Mõõdukas: 1.8-2.1 Kitsas: 1.{1}}.08 MWD mõjutab omadusi ja viskoossust
PUR mehaanilised omadused Suurepärane Hea PTMEG tagab kõrge tõmbe-, vetruvuse ja kulumisomadused
Eelpolümeeri viskoossused Keskmine Madal Madal viskoossus hõlbustab käsitsemist ja töötlemist

Ülaltoodud tabelis olev teave annab kasulikke juhiseid polüoolisegude koostamiseks, et optimeerida PUR-elastomeeri spetsiifilisi toimivusomadusi.