מעצבי ציפויים, דבקים, חומרי איטום ואלסטומרים (CASE), כמו גם יצרני קצף וסיבים אלסטיים, משתמשים במשפחה מגוונת של פוליאולים כדי לעמוד במפרטים לביצועי המוצר. פוליאולים אלה כוללים פולי-טטרה-מתילן-אתר גליקולים (PTMEG), פוליפרופילן-גליקולים (PPG), פוליאסטרים מבוססי אדיפאט ופתלאטים, פוליאולים של פולי-קפרולקטון ופוליאולים פוליקרבונטים.
בחירת הפוליול הטוב ביותר עבור נוסחה ספציפית יכולה להיות ההבדל בין יצירת מוצר באיכות גבוהה או הצעה בעלת ביצועים נמוכים. המפתח לבחירת חומרים נכונה הוא הבנה טובה של המאפיינים המובנים של כל כימיה של פוליאול, רמה של בינה עסקית שהיא סימן ההיכר של צוות גנרד. PTMEG הוא הפוליול המוביל בשימוש באלסטומרי פוליאוריטן בעלי ביצועים גבוהים. פוליאוריטן מבוססי PTMEG ידועים בעמידות מעולה למחשוף הידרוליטי, שימור תכונות מכניות טובות בטמפרטורה נמוכה, גמישות גבוהה, מאפייני עיבוד טובים ותכונות מכניות ודינמיות מצוינות.
תכונות ביצועים של פוליאולים עבור יישומי CASE
התגבשות הנגרמת על ידי מתח של המקטעים הרכים של PTMEG, חוסר פונקציונליות מדויקת וערכי חומצה נמוכים הם כולם גורמים התורמים לתכונות המכניות המעולות של האלסטומרים הפוליאוריתן הקשורים. גורמים אלה הופכים את PTMEG לחומר המועדף עבור מעבדים המתמחים בגלגלים, חגורות, צמיגים, צינורות, משטחים עמידים בפני שחיקה ומוצרים רבים אחרים.
בהשוואה לפוליאורתנים מסוג פוליאסטר, הפוליאולים של PPG-פוליאתרים מציגים גם עמידות מצוינת להידרוליזה ותכונות טמפרטורה נמוכה. עם זאת, בהשוואה לפוליאולים PTMEG ופוליאסטר, לפוליאולים של PPG יש תכונות מכניות נחותות והם נוטים יותר לפירוק תרמו-חמצוני.
בניגוד לפוליאולים מסוג PPG, לפוליאולים מפוליאסטר יש תכונות מכניות טובות יותר, כגון חוזק מתיחה וקריעה ועמידות בפני עייפות גמישה. פוליאולים פוליאסטרים הם תוצרי תגובה של חומצות דיקרבוקסיליות ודיולים, ומקטעי פוליאסטר יכולים להיות גבישיים או אמורפיים. פוליאסטרים אלו עמידים יותר בפני שמן, גריז, ממסים וחמצון.
הפוליאולים של פולי-קפרולקטון מציגים צמיגות נמס נמוכה יותר, התפלגות משקל מולקולרית צרה יותר וערכי חומצה נמוכים המשפרים את היציבות ההידרוליטית שלהם. הפוליולים הפוליקרבונטים מתאפיינים בעמידות מעולה לחום ולחות לעומת פוליאולים מפוליאסטר.
ביצועים עם Urethane Elastomers תואמים
פוליאתרים ופוליאולים פוליאסטרים מציגים גם מגוון מאפייני ביצועים בהתייחס ספציפי לפוליאוריתן, כגון יציבות הידרוליטית, עמידות כימית ועוד.
יציבות הידרוליטית
פוליאוריטן על בסיס פוליאתר מציגים עמידות מצוינת להידרוליזה, אפילו בטמפרטורות גבוהות יותר. פוליאוריטן אלו הם החומר המועדף עבור יישומים הכוללים טבילה במים או יישומים הדורשים שימור רכוש טוב בסביבות חמות ולחות.
בעוד שפוליאסטרים מציעים עמידות התחלתית גבוהה יותר של מתיחה וקריעה, הם רגישים למחשוף הידרוליטי. בנוסף, נוכחות של זרזי אסטריפיקציה שיוריים יכולה להאיץ את ההידרוליזה.
פוליאולים פולי-קפרולקטון ופולי-קרבונטים יציבים יותר מבחינה הידרוליטית מפוליאסטרים אדיפטים ופתלטים סטנדרטיים, בשל רמות החומצה הנמוכות שלהם והנטייה הנמוכה ליצור חלקי חומצה במהלך הידרוליזה.
עמידות כימית
פוליאוריטן מבוססי פוליאסטר, במיוחד פוליאוריטן מבוססי פוליאול למחצה גבישי, עמידים יותר בפני סוגים מסוימים של כימיקלים. פוליאוריטן על בסיס פוליאסטר יעזור למוצרים שלך להתנגד לחשיפה לשמנים, דלקים וממיסים פחמימנים.
אם עמידות ללחות וחומצות ובסיסים עדינים היא קריטית, פוליאוריטן על בסיס פוליאתר הם בחירה טובה מאוד עבור היישום שלך.
טמפרטורה נמוכה וביצועים תרמיים
לפוליאתרים יש טמפרטורת מעבר זכוכית נמוכה יותר (Tg) ושומרים טוב יותר על גמישותם ועמידותם בטמפרטורות נמוכות. פוליאסטרים, בינתיים, מציגים יציבות תרמו-אוקסידטיבית טובה יותר ושימור נכס בטמפרטורות גבוהות.
כּוֹשֵׁר הִתאוֹשְׁשׁוּת
פוליאוריטן מבוססי פוליאתר מציגים בדרך כלל ריבאונד (חוסן) גבוה יותר בהשוואה לעמיתיהם המבוססים על פוליאסטר.
מאפיינים דינמיים ומכאניים
ביישומים הדורשים מוצרים בעלי חוזק מתיחה גבוה יותר ועמידות לחיתוך וקריעה, פוליאסטרים הם הפוליאולים המועדפים. פוליאתרים מקנים היסטרזיס נמוך יותר או הצטברות חום, מה שהופך אותם לחומר מועדף עבור יישומים דינמיים כמו גלגלים, גלגלים ורולים.
עמידות בפני שחיקה
בלאי שחיקה הוא לרוב תוצאה של השילוב של החלקה ושחיקה פגיעה. ישנן בדיקות שחיקה רבות שנועדו לחזות במדויק את ביצועי השירות של החומר, מכיוון שגורמים רבים ושונים יכולים להשפיע על ביצועי השחיקה של אלסטומרי urethane. בחירת בדיקת השחיקה הנכונה, שתתאים בצורה הכי קרובה ליישום השימוש הסופי בפועל, יכולה להיות מאתגרת למדי.
פוליאוריטן מבוססי פוליאתר, בשל הגמישות הגבוהה שלהם, מציעים ביצועים טובים יותר ביישומים שבהם שחיקה בפגיעה היא צורת הבלאי הדומיננטית. דינמיקת ביצועים זו נכונה במיוחד עבור אלסטומרים מבוססי PTMEG.
במובן כללי, עמידות המתיחה והקרע הגבוהה יותר של חומרי פוליאוריטן מבוססי פוליאסטר מציעים יתרון ביישומים שבהם החלקה היא צורת השחיקה הדומיננטית.
יש לקחת בחשבון גם את הסביבה שבה החומר צפוי לפעול. פוטנציאל להידרוליזה על פני השטח של הפוליאורתנים המבוססים על אסטר, למשל, ישפיע לרעה על עמידותם לשחיקה לטווח ארוך.
מאפייני עיבוד
פוליאולים של PTMEG הם דיולים ראשוניים דו-פונקציונליים מדויקים המציגים מספר תכונות מפתח לעיבוד. פוליאולים מסוג PTMEG מציגים דרגת חומציות נמוכה מאוד. נקודות ההיתוך שלהם נמדדות מתחת לטמפרטורת החדר עבור דרגות משקל מולקולרי נמוך, כגון PTMEG 650. דרגות משקל מולקולריות גבוהות יותר נמסות מעט מעל טמפרטורת החדר, והן מפגינות צמיגות נמוכה יותר מכיוון שחלוקת המשקל המולקולרית שלהן צרה יותר. יתר על כן, פוליאולים של PTMEG מקדמים עקביות בייצור פוליאוריטן.
פוליאולים של PPG אינם דו-פונקציונליים מדויקים ומכילים רמות של חד-פונקציונליות. יש להם גם חלקי הידרוקסיל משניים בעלי תגובתיות נמוכה יותר. בהתאם לכך, פיזור המשקל המולקולרי והצמיגות שלהם גבוהים יותר מפוליאורתנים מבוססי PTMEG, והמשקלים המולקולריים שהושגו בדרך כלל נמוכים יותר.
לבסוף, לפוליאולים פוליאסטרים יכולים להיות נקודות התכה גבוהות ודרגות חומציות גבוהות יותר, המשפיעות על תגובתיות הזרז. פוליאולים אלה מציגים התפלגות משקל מולקולרי רחבים וצמיגות.