אלסטומר פוליאוריתן: תערובות של פוליאולים PTMEG ו-PPG

שתי המשפחות העיקריות של פוליאולים פוליאתרים הם פולי-טטרה-מתילן-אתר גליקולים (PTMEG) ופוליפרופילן-גליקולים (PPG). PTMEG הוא הפוליול המוביל בשימוש באלסטומרי פוליאוריטן בעלי ביצועים גבוהים. פוליאוריטן מבוססי PTMEG מציגים עמידות מעולה למחשוף הידרוליטי, שימור תכונות מכניות טובות בטמפרטורה נמוכה, גמישות גבוהה, מאפייני עיבוד טובים ותכונות מכניות ודינמיות מצוינות. התגבשות הנגרמת על ידי מתח של המקטעים הרכים של PTMEG, די-פונקציונליות מדויקת וערכי חומצה נמוכים הם כולם גורמים התורמים לתכונות המכניות הטובות של האלסטומרים הפוליאוריתן הקשורים. לפוליאולים של PPG יש עמידות מצוינת להידרוליזה ותכונות טמפרטורות נמוכות גם כן. עם זאת, בהשוואה לפוליאולים של PTMEG, לפוליאולים של PPG יש תכונות מכניות נמוכות יותר והם נוטים יותר לפירוק תרמו-חמצוני.

איזון ביצועי אלסטומר פוליאוריתן עם תערובות של פוליאולים PTMEG ו-PPG

מיזוג של פוליאולים PTMEG ו-PPG יכול לאפשר אופטימיזציה של תכונות ועלויות בפורמולציות פוליאוריטן מבוססות פוליאתר. תערובות פוליאול אלו יכולות ליצור ערך ביישום כגון דבקי PUR, אלסטומרים יצוקים של פוליאוריטן, פוליאוריטן תרמופלסטיים וציפוי פיזור פוליאוריטן. שיפורי הביצועים המושגים על ידי שילוב PTMEG בפוליאולים של PPG כוללים תכונות מתיחה, קרע והחזרה, ביצועים דינמיים משופרים תחת עומס מחזורי ואיזונים נוחים יותר של הדבקה-הידבקות-לכידות. פוליאולים בעלות נמוכה יותר של PPG יכולים לשפר את מאפייני ההדבקה, "התקשות הקרה" והרכות באלסטומרי PTMEG תוך איזון פרופילי עלות-ביצועים. פוליאולים של PTMEG ו-PPG אינם ניתנים לערבב, ולכן אלסטומרים של פוליאוריטן יהיו חסרים בהירות.

כדי להתחיל להבין את המדע שמאחורי השגת אופטימיזציות של ביצועים, כדאי להסתכל על המדע העומד בבסיס ההבדלים בין פוליאולים PTMEG לפוליאולים PPG.

PTMEG Polyols לעומת PPG Polyols

גם פוליאולים PTMEG וגם PPG הם פוליאתרים, המקנים תכונות טובות של טמפרטורות נמוכות ויציבות הידרוליטית מצוינת לאלסטומרי פוליאוריטן. שתי מחלקות הפוליאתרים מציגות Tg נמוכים מאוד בקטע הרך של פוליאוריטן. ה-Tg של פוליאול PTMEG (Tg ~ 75 מעלות) נמוך מזה של פוליאול PPG (~65 מעלות). בנוסף, ל-PTMEG מבנה ליניארי אחיד, המאפשר לו לארוז בחוזקה במקטע רך PUR ולעבור התגבשות הנגרמת על ידי מתח. התגבשות מתח מביאה לעלייה משמעותית בתכונות המתיחה, עם הפחתה בהתארכות האולטימטיבית. פוליאולים של PPG הם מבנים מורכבים יותר עם קבוצת מתיל תלויה המשבשים את אריזת השרשרת ומאפשרים מבנים מקטעים רכים אמורפיים שאינם מתגבשים. כתוצאה מכך, פוליאולים PPG באלסטומר PUR אינם "מתקשים בקור", תכונה מועילה.

המבנים הכימיים הבסיסיים והנתיבים הסינתטיים לשני הפוליאולים הפוליאתרים מוצגים להלן.

הטבלה שלהלן משווה את המאפיינים והמאפיינים העיקריים של פוליאולים PTMEG ו-PPG.

המידע בטבלה לעיל מספק הנחיות שימושיות לניסוח תערובות פוליאול כדי לייעל תכונות ביצועים ספציפיות באלסטומר PUR.