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聚酯型TPU與聚醚型TPU的六大區別及加工過程中的差異性!
2021-02-10

  聚酯型TPU(Ester)與聚醚型TPU(Ether),從表面上是無法區分所以然來的,都是透明或者白色無規則球狀或柱狀顆粒,要區分可以從以下幾點:

  1.生產原料及配方差異;

  2. 分子質量分布及影響差異;

  3.力學性能不同;

  4.差異水解穩定性;

  5.抗微生物性能差別;

  6.價格不同。

  聚酯型TPU與聚醚型TPU在加工過程中的差異性

  1.聚酯型TPU與聚醚型TPU的生產原料及配方不同

  聚醚型TPU(Ether)的生產原料主要有4-4’—二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、聚四氫呋喃(PTMEG)、1、4—丁二醇(BDO),其中MDI的用量約在40%左右,PTMEG約占40%,BDO約占20%。

  聚酯型TPU(Ester)的生產原料主要有4-4’—二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、1、4—丁二醇(BDO)、己二酸(AA),其中MDI的用量約在40%,AA約占35%,BDO約占25%。

  2.聚酯型TPU與聚醚型TPU的分子質量分布及影響區別

  聚醚的相對分子質量分布遵循(Poisson)泊松分布幾率方程,相對分子質量分布較窄;而聚酯二元醇的相對分子質量分布則服從Schulz-Flory“最可幾分布”,相對分子質量分布較寬。

  軟段的分子量對聚氨酯的力學性能有較大影響,假設聚氨酯分子量相同,其軟段如果為聚酯,那么聚氨酯彈性體的強度隨著聚酯二醇分子量的增加而提高;如果軟段為聚醚,則聚氨酯彈性體的強度隨聚醚二醇分子量的增加而下降,但伸長率卻上升。這是因為聚酯型軟段本身極性較強,分子量大結構規整性高,對改善強度有利,而聚醚軟段極性較弱,若分子量增大,則聚氨酯中硬段的相對含量就減小,強度會下降。

  3.聚酯型TPU與聚醚型TPU在力學性能上的差異

  聚醚、聚酯等由多元醇低聚物( polyol)組成軟段。軟段在聚氨酯彈性體中占大部分,不同的低聚物多元醇與二異氰酸酯制備的聚氨酯性能各不相同。極性強的聚酯作軟段得到的聚氨酯彈性體及泡沫的力學性能較好。因為,聚酯制成的聚氨酯含極性大的酯基,這種聚氨酯內部不僅硬段間能夠形成氫鍵,而且軟段上的極性基團也能部分地與硬段上的極性基團形成氫鍵,使硬相能更均勻地分布于軟相中,起到彈性交聯點的作用。在室溫下某些聚酯可形成軟段結晶,影響聚氨酯的性能。聚酯型聚氨酯的強度、耐油性、熱氧化穩定性比PPG聚醚型的高,但耐水解性能比聚醚型的差。

  4.聚酯型TPU與聚醚型TPU在水解穩定性方面的區別

  聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體用碳化二亞胺進行保護后,耐水解性有所提高。聚醚酯型熱塑性聚氨酯和聚醚型熱塑性聚氨酯在高溫下的耐水解性最好。

  聚酯易受水分子的侵襲而發生斷裂,且水解生成的酸又能催化聚酯的進一步水解。聚酯種類對彈性體的物理性能及耐水性能有一定的影響。隨聚酯二醇原料中亞甲基數目的增加,制得的聚酯型聚氨酯彈性體的耐水性提高。酯基含量較小,其耐水性也較好。同樣,采用長鏈二元酸合成的聚酯,制得的聚氨酯彈性體的耐水性比短鏈二元酸的聚酯型聚氨酯好。

  5.聚酯型TPU與聚醚型TPU抗微生物性的區別

  聚酯型軟質熱塑性聚氨酯如果與潮濕的土壤長時間接觸,會被微生物侵蝕,而聚醚型軟質或硬質熱塑性聚氨酯以及聚醚型熱塑性聚氨酯或硬質熱塑性聚氨酯通常不會受到微生物侵蝕。

  6.聚酯型TPU與聚醚型TPU價格差異

  聚醚類聚氨酯彈性體比聚酯類聚氨酯彈性體在價格方面要高出很多,其主要原因是:

  聚醚類聚氨酯具備良好的耐水解性能、耐低溫性能、耐彎曲性能;

  構成聚氨酯TPU軟段的聚醚類多元醇與聚酯類多元醇相較之下,其生產原料價格較高;

  聚醚類多元醇生產工藝照比聚酯類多元醇要復雜很多;

  聚醚類多元醇在反應過程中各工藝條件較難控制;

  在生產聚醚類多元醇時,對生產設備的要求較高,同時,生產過程中還要注意采取一定的防護措施。

  聚酯型TPU與聚醚型TPU的六大區別

  1.聚酯型TPU與聚醚型TPU的生產原料及配方不同

  聚醚型TPU(Ether)的生產原料主要有4-4’—二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、聚四氫呋喃(PTMEG)、1、4—丁二醇(BDO),其中MDI的用量約在40%左右,PTMEG約占40%,BDO約占20%。

  聚酯型TPU(Ester)的生產原料主要有4-4’—二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)、1、4—丁二醇(BDO)、己二酸(AA),其中MDI的用量約在40%,AA約占35%,BDO約占25%。

  2.聚酯型TPU與聚醚型TPU的分子質量分布及影響區別

  聚醚的相對分子質量分布遵循(Poisson)泊松分布幾率方程,相對分子質量分布較窄;而聚酯二元醇的相對分子質量分布則服從Schulz-Flory“最可幾分布”,相對分子質量分布較寬。

  軟段的分子量對聚氨酯的力學性能有較大影響,假設聚氨酯分子量相同,其軟段如果為聚酯,那么聚氨酯彈性體的強度隨著聚酯二醇分子量的增加而提高;如果軟段為聚醚,則聚氨酯彈性體的強度隨聚醚二醇分子量的增加而下降,但伸長率卻上升。這是因為聚酯型軟段本身極性較強,分子量大結構規整性高,對改善強度有利,而聚醚軟段極性較弱,若分子量增大,則聚氨酯中硬段的相對含量就減小,強度會下降。

  3.聚酯型TPU與聚醚型TPU在力學性能上的差異

  聚醚、聚酯等由多元醇低聚物( polyol)組成軟段。軟段在聚氨酯彈性體中占大部分,不同的低聚物多元醇與二異氰酸酯制備的聚氨酯性能各不相同。極性強的聚酯作軟段得到的聚氨酯彈性體及泡沫的力學性能較好。因為,聚酯制成的聚氨酯含極性大的酯基,這種聚氨酯內部不僅硬段間能夠形成氫鍵,而且軟段上的極性基團也能部分地與硬段上的極性基團形成氫鍵,使硬相能更均勻地分布于軟相中,起到彈性交聯點的作用。在室溫下某些聚酯可形成軟段結晶,影響聚氨酯的性能。聚酯型聚氨酯的強度、耐油性、熱氧化穩定性比PPG聚醚型的高,但耐水解性能比聚醚型的差。

  4.聚酯型TPU與聚醚型TPU在水解穩定性方面的區別

  聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體用碳化二亞胺進行保護后,耐水解性有所提高。聚醚酯型熱塑性聚氨酯和聚醚型熱塑性聚氨酯在高溫下的耐水解性最好。

  聚酯易受水分子的侵襲而發生斷裂,且水解生成的酸又能催化聚酯的進一步水解。聚酯種類對彈性體的物理性能及耐水性能有一定的影響。隨聚酯二醇原料中亞甲基數目的增加,制得的聚酯型聚氨酯彈性體的耐水性提高。酯基含量較小,其耐水性也較好。同樣,采用長鏈二元酸合成的聚酯,制得的聚氨酯彈性體的耐水性比短鏈二元酸的聚酯型聚氨酯好。

  5.聚酯型TPU與聚醚型TPU抗微生物性的區別

  聚酯型軟質熱塑性聚氨酯如果與潮濕的土壤長時間接觸,會被微生物侵蝕,而聚醚型軟質或硬質熱塑性聚氨酯以及聚醚型熱塑性聚氨酯或硬質熱塑性聚氨酯通常不會受到微生物侵蝕。

  6.聚酯型TPU與聚醚型TPU價格差異

  聚醚類聚氨酯彈性體比聚酯類聚氨酯彈性體在價格方面要高出很多,其主要原因是:

  ·聚醚類聚氨酯具備良好的耐水解性能、耐低溫性能、耐彎曲性能;

  ·構成聚氨酯TPU軟段的聚醚類多元醇與聚酯類多元醇相較之下,其生產原料價格較高;

  ·聚醚類多元醇生產工藝照比聚酯類多元醇要復雜很多;

  ·聚醚類多元醇在反應過程中各工藝條件較難控制;

  ·在生產聚醚類多元醇時,對生產設備的要求較高,同時,生產過程中還要注意采取一定的防護措施。

 

來源:UTPE彈性體門戶

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