Skillnaden mellanTPU-polyetertypochpolyestertyp
TPU kan delas in i två typer: polyetertyp och polyestertyp. Beroende på de olika kraven för produktapplikationerna måste olika typer av TPU väljas. Om till exempel kraven på hydrolysresistens är relativt höga är polyetertyp TPU mer lämplig än polyestertyp TPU.
Så idag ska vi prata om skillnaderna mellanpolyetertyp TPUochpolyestertyp TPU, och hur man skiljer dem åt? Följande kommer att utveckla fyra aspekter: skillnader i råmaterial, strukturella skillnader, prestandajämförelser och identifieringsmetoder.
1. Skillnader i råvaror
Jag tror att många känner till konceptet med termoplastiska elastomerer, vilka har en strukturell egenskap att de innehåller både mjuka respektive hårda segment för att ge materialet flexibilitet och styvhet.
TPU har också både mjuka och hårda kedjesegment, och skillnaden mellan polyetertyp TPU och polyestertyp TPU ligger i skillnaden i mjuka kedjesegment. Vi kan se skillnaden från råmaterialen.
Polyetertyp TPU: 4-4'-difenylmetandiisocyanat (MDI), polytetrahydrofuran (PTMEG), 1,4-butandiol (BDO), med en dosering på cirka 40 % för MDI, 40 % för PTMEG och 20 % för BDO.
Polyestertyp TPU: 4-4'-difenylmetandiisocyanat (MDI), 1,4-butandiol (BDO), adipinsyra (AA), varav MDI står för cirka 40 %, AA står för cirka 35 % och BDO står för cirka 25 %.
Vi kan se att råmaterialet för det mjuka kedjesegmentet av TPU av polyetertyp är polytetrahydrofuran (PTMEG); Råmaterialet för mjuka kedjesegment av TPU av polyestertyp är adipinsyra (AA), där adipinsyra reagerar med butandiol för att bilda polybutylenadipatester som det mjuka kedjesegmentet.
2. Strukturella skillnader
Molekylkedjan i TPU har en (AB) n-typ blocklinjär struktur, där A är en polyester eller polyeter med hög molekylvikt (1000-6000), B är generellt butandiol, och den kemiska strukturen mellan AB-kedjesegmenten är diisocyanat.
Beroende på de olika strukturerna hos A kan TPU delas in i polyestertyp, polyetertyp, polykaprolaktontyp, polykarbonattyp etc. De vanligaste typerna är TPU av polyetertyp och TPU av polyestertyp.
Från figuren ovan kan vi se att de övergripande molekylkedjorna för polyetertyp TPU och polyestertyp TPU båda är linjära strukturer, där den huvudsakliga skillnaden är om det mjuka kedjesegmentet är en polyeterpolyol eller en polyesterpolyol.
3、 Prestandajämförelse
Polyeterpolyoler är alkoholpolymerer eller oligomerer med eterbindningar och hydroxylgrupper i ändgrupperna på den molekylära huvudkedjestrukturen. På grund av dess låga kohesiva energi hos eterbindningarna i sin struktur och lätthet att rotera.
Därför har polyeter-TPU utmärkt flexibilitet vid låg temperatur, hydrolysbeständighet, mögelbeständighet, UV-beständighet etc. Produkten har en bra känsla, men skalhållfastheten och brotthållfastheten är relativt dåliga.
Estergrupperna med stark kovalent bindningsenergi i polyesterpolyoler kan bilda vätebindningar med hårda kedjesegment och fungera som elastiska tvärbindningspunkter. Polyester är dock benägen att brytas på grund av invasion av vattenmolekyler, och syran som genereras vid hydrolys kan ytterligare katalysera hydrolysen av polyester.
Därför har polyester-TPU utmärkta mekaniska egenskaper, slitstyrka, rivstyrka, kemisk korrosionsbeständighet, hög temperaturbeständighet och enkel bearbetning, men dålig hydrolysbeständighet.
4. Identifieringsmetod
När det gäller vilken TPU som är bäst att använda kan man bara säga att valet bör baseras på produktens fysiska krav. För att uppnå goda mekaniska egenskaper, använd polyester-TPU; om man tar hänsyn till kostnad, densitet och produktens användningsmiljö, till exempel vid tillverkning av vattenleksaker, är polyeter-TPU mer lämplig.
Men när man väljer, eller av misstag blandar, två typer av TPU:er, har de ingen signifikant skillnad i utseende. Så hur ska vi skilja dem åt?
Det finns faktiskt många metoder, såsom kemisk kolorimetri, gaskromatografi-masspektrometri (GCMS), mellaninfrarödspektroskopi, etc. Dessa metoder kräver dock höga tekniska krav och tar lång tid.
Finns det en relativt enkel och snabb identifieringsmetod? Svaret är ja, till exempel densitetsjämförelsemetoden.
Denna metod kräver endast en densitetsmätare. Om vi tar en högprecisionsgummitäthetsmätare som exempel är mätstegen:
Placera produkten i mätbordet, visa produktens vikt och tryck på Enter-tangenten för att komma ihåg den.
Placera produkten i vatten för att visa densitetsvärdet.
Hela mätprocessen tar cirka 5 sekunder, och sedan kan den särskiljas baserat på principen att densiteten för polyestertyp TPU är högre än för polyetertyp TPU. Det specifika densitetsintervallet är: polyetertyp TPU -1,13-1,18 g/cm3; polyestertyp TPU -1,18-1,22 g/cm3. Denna metod kan snabbt skilja mellan TPU av polyestertyp och polyetertyp.
Publiceringstid: 3 juni 2024