Różnica międzyTyp polieteru TPUItyp poliestru
TPU można podzielić na dwa rodzaje: polieterowe i poliestrowe. W zależności od wymagań dotyczących zastosowań produktu, należy wybrać różne rodzaje TPU. Na przykład, jeśli wymagania dotyczące odporności na hydrolizę są stosunkowo wysokie, TPU polieterowe jest bardziej odpowiednie niż TPU poliestrowe.
Porozmawiajmy więc dzisiaj o różnicach międzyTPU typu polieterowegoIpoliester typu TPUI jak je rozróżnić? Poniżej omówiono cztery aspekty: różnice w surowcach, różnice strukturalne, porównanie wydajności i metody identyfikacji.
1. Różnice w surowcach
Sądzę, że wiele osób zna koncepcję elastomerów termoplastycznych, których cechą strukturalną jest to, że zawierają odpowiednio segmenty miękkie i twarde, co zapewnia materiałowi elastyczność i sztywność.
TPU ma również segmenty łańcucha miękkiego i twardego, a różnica między TPU polieterowym a poliestrowym polega na różnicy w segmentach łańcucha miękkiego. Różnicę widać w surowcach.
Typ polieteru TPU: 4-4'- difenylometanodiizocyjanian (MDI), politetrahydrofuran (PTMEG), 1,4-butanodiol (BDO), w dawkowaniu wynoszącym ok. 40% dla MDI, 40% dla PTMEG i 20% dla BDO.
Typ poliestru TPU: 4-4'- difenylometanodiizocyjanian (MDI), 1,4-butanodiol (BDO), kwas adypinowy (AA), przy czym MDI stanowi około 40%, AA stanowi około 35%, a BDO stanowi około 25%.
Możemy zauważyć, że surowcem dla segmentu miękkiego łańcucha TPU typu polieterowego jest politetrahydrofuran (PTMEG); surowcem dla segmentów miękkiego łańcucha TPU typu poliestrowego jest kwas adypinowy (AA), gdzie kwas adypinowy reaguje z butanodiolem, tworząc ester polibutylenu adypinianowego jako segment miękkiego łańcucha.
2. Różnice strukturalne
Łańcuch cząsteczkowy TPU ma liniową strukturę blokową typu (AB) n, gdzie A to poliester lub polieter o dużej masie cząsteczkowej (1000–6000), B to na ogół butanodiol, a struktura chemiczna pomiędzy segmentami łańcucha AB to diizocyjanian.
Ze względu na strukturę A, TPU można podzielić na typ poliestrowy, typ polieterowy, typ polikaprolaktonowy, typ poliwęglanowy itd. Bardziej powszechne typy to TPU typu polieterowego i TPU typu poliestrowego.
Z powyższego rysunku wynika, że wszystkie łańcuchy cząsteczkowe TPU polieterowego i TPU poliestrowego są strukturami liniowymi, a główną różnicą jest to, czy segment łańcucha miękkiego jest polieteropoliolem czy poliestropoliolem.
3. Porównanie wydajności
Polieteropoliole to polimery lub oligomery alkoholi z wiązaniami eterowymi i grupami hydroksylowymi na końcach grup głównego łańcucha cząsteczki. Ze względu na niską energię spójności wiązań eterowych w strukturze i łatwość rotacji.
Dlatego też TPU polieterowy charakteryzuje się doskonałą elastycznością w niskich temperaturach, odpornością na hydrolizę, pleśnią, promieniowaniem UV itd. Produkt jest przyjemny w dotyku, jednak jego wytrzymałość na odrywanie i pękanie jest stosunkowo słaba.
Grupy estrowe o silnej energii wiązania kowalencyjnego w poliolach poliestrowych mogą tworzyć wiązania wodorowe z twardymi segmentami łańcucha, pełniąc funkcję elastycznych punktów sieciowania. Poliester jest jednak podatny na pękanie z powodu wnikania cząsteczek wody, a kwas powstający w wyniku hydrolizy może dodatkowo katalizować hydrolizę poliestru.
Dlatego też poliester TPU ma doskonałe właściwości mechaniczne, odporność na zużycie, rozdarcie, odporność na korozję chemiczną, odporność na wysoką temperaturę i łatwość przetwarzania, ale słabą odporność na hydrolizę.
4. Metoda identyfikacji
Jeśli chodzi o to, który TPU jest lepszy w użyciu, można jedynie stwierdzić, że wybór powinien opierać się na fizycznych wymaganiach produktu. Aby uzyskać dobre właściwości mechaniczne, należy użyć poliestrowego TPU. Biorąc pod uwagę koszt, gęstość i środowisko użytkowania produktu, na przykład w produkcji urządzeń do zabaw wodnych, bardziej odpowiedni jest polieterowy TPU.
Jednak wybierając lub przypadkowo myląc dwa rodzaje TPU, nie różnią się one znacząco wyglądem. Jak więc je rozróżnić?
Istnieje wiele metod, takich jak kolorymetria chemiczna, chromatografia gazowa połączona ze spektrometrią mas (GCMS), spektroskopia w średniej podczerwieni itp. Metody te wymagają jednak spełnienia wysokich wymagań technicznych i są czasochłonne.
Czy istnieje stosunkowo prosta i szybka metoda identyfikacji? Odpowiedź brzmi: tak, na przykład metoda porównania gęstości.
Ta metoda wymaga tylko jednego gęstościomierza. Biorąc za przykład precyzyjny gęstościomierz gumy, kroki pomiaru są następujące:
Umieść produkt w tabeli pomiarowej, wyświetl wagę produktu i naciśnij klawisz Enter, aby zapamiętać wagę.
Aby wyświetlić wartość gęstości, umieść produkt w wodzie.
Cały proces pomiaru trwa około 5 sekund, a następnie można go rozróżnić, bazując na zasadzie, że gęstość TPU poliestrowego jest wyższa niż TPU polieterowego. Zakres gęstości właściwej wynosi: TPU polieterowy - 1,13-1,18 g/cm³; TPU poliestrowy - 1,18-1,22 g/cm³. Ta metoda pozwala szybko odróżnić TPU poliestrowy od TPU polieterowego.
Czas publikacji: 03-06-2024