Poliuretāna elastomērs: PTMEG un PPG poliolu maisījumi3

Nov 10, 2024 Atstāj ziņu

PTMEG ar plašāku MWD ir lielākas gan zema MW diolu molekulu, gan augstas MW ķēžu frakcijas, salīdzinot ar šauriem MWD PPG polioliem. Īsās ķēdes diola frakcija PTMEG var kļūt par daļu no cietā bloka segmenta, tādējādi palielinot cietās fāzes koncentrāciju un ievērojami palielinot elastomēra moduli un cietību. Cietās fāzes tilpuma palielināšanās rada papildu ierobežojumus mīksto segmentu mobilitātei, tādējādi samazinot aukstuma un stresa izraisītas PTMEG kristalizācijas ātrumu un apjomu. Izmantojot PTMEG 1000 (salīdzinājumā ar PTMEG 2000), tiktu iegūta lielāka zema MW diolu daļa, kas veicina cieto segmentu, un tādējādi tam būtu lielāka ietekme uz maisījuma kristalizācijas nomākšanu.

Augstas molekulmasas frakcija, kas saistīta ar plašu MWD, palielina elastības un atsitiena īpašības un uzlabo fāžu atdalīšanu PUR elastomērā. Attiecīgi PTMEG pievienošana PPG poliolam uzlabo saistītā PUR elastomēra cietību, stiepes īpašības un elastības un atsitiena īpašības. PPG poliolu pievienošana maisījumam rada zemāku Durometer, mīkstākus poliuretāna elastomērus. PPG polioli rezultātā PTMEG poliola diola frakcija ar zemu MW tiek atšķaidīta, samazinot cietā bloka koncentrāciju.

Poliētera poliola maisījumi līmēšanai

Saķeres, adhēzijas un kohēzijas spēku līdzsvars ir galvenie elementi līmvielu dizainā. Spiedienjutīgajās līmēs (PSA) lipība, bīdes izturība un lobīšanās izturība ir papildu kontroles īpašības. Lai gan izmantotā poliola izvēle un cieto bloku un mīksto bloku attiecība tiek izmantota, lai optimizētu TPU adhezīvās īpašības, PTMEG sajaukšana ar PPG polioliem nodrošina citu līmeņu dizaina dimensiju.

Iepriekš izklāstītie principi palīdz izvēlēties poliola maisījuma attiecību, lai optimizētu nepieciešamās līmes īpašības. Iepriekš minēto iemeslu dēļ PTMEG, kas ir kristalizējams, uzrāda labākas adhēzijas un kohēzijas īpašības PUR. PPG polioli uzlabo saķeri un adhēziju ar hidrofobām virsmām un uzlabo vadāmības īpašības, piemēram, viskozitāti. PTMEG un PPG poliolu attiecības maiņa maisījumos ļauj optimizēt līmes īpašības, lai tās atbilstu dažādiem veiktspējas kritērijiem. Vienā pētījumā PSA tika iegūtas lieliskas saķeres, bīdes un lobīšanās īpašību kombinācijas, kas iegūtas no 50:50 PTMEG un PPG poliolu maisījuma.2

Poliola maisījumi lietos PUR elastomēros

Vienā lējuma poliuretāna elastomēru reaktivitāte un sacietēšanas ātrums/izjaukšanas laiks poliola/MDI/BDO sistēmā ir daudz ātrāks ar PTMEG poliolu salīdzinājumā ar PPG poliolu. Tas atspoguļo 100% primāro hidroksi-difunkcionalitāti PTMEG. PPG polioli, kas izgatavoti ar parasto KOH katalizatoru, satur 3-4 molprocentus monohidroksi koncentrācijas (otrs gals ir alila nepiesātinājums) un zemākas reaktivitātes sekundāro hidroksilgrupu. Praktiski visas galīgās elastomēra īpašības uzlabojas, pievienojot PTMEG maisījumā ar PPG poliolu. Tas ietver cietību, stiepes un plīsuma stiprību, elastības un atsitiena īpašības, nobrāzumu, stiepes un saspiešanas komplektu. Ar šiem uzlabojumiem ir saistīti vairāki faktori: 1) lineārās PTMEG struktūras vispārējās augstākās mehāniskās īpašības, 2) stresa izraisīta kristalizācija augstā PTMEG līmenī, 3) mazāk ķēdes galu, pateicoties PTMEG diola augstajai 2.0 funkcionalitātei, un 4) sasniedzamā kopējā polimēra MW palielināšanās. Šo iemeslu dēļ PPG poliolus, kas ražoti KOH procesā, biežāk izmanto poliuretāna putu lietojumos un retāk lietajos un TPU elastomēros. Dubultā metāla cianīda (DMC) katalizatori ražo PPG poliolus ar augstu difunkcionalitāti un zemu mononepiesātinājuma saturu. DMC katalizatorus izmanto augsta MW un elastomēra kvalitātes PPG polioliem.

Pētījumi liecina, ka tikai 10-20 svara procenti PPG poliola PTMEG sastāvā sāk ietekmēt PTMEG poliolu stresa kristalizāciju, līdz ar to palielinot galīgo pagarinājumu.3

Poliola maisījumi TPU un prepolimēru lietos elastomēros

Prepolimēros un TPU PPG poliolu zemā viskozitāte var piedāvāt apstrādes priekšrocības. Attiecībā uz mehāniskajām īpašībām tās pašas tendences, kas tika apspriestas attiecībā uz lietiem elastomēriem, attiecas uz prepolimēru balstītām sistēmām un TPU. Kopējo īpašību atšķirību lielumu var izlīdzināt, izmantojot PTMEG un PPG poliolu maisījumus elastomēros poliuretānos.

Poliuretāna elastomēra kopsavilkums

PTMEG un PPG poliolu sajaukšana ļauj optimizēt īpašības un izmaksas poliētera poliuretāna sastāvos. PTMEG pievienošana PPG polioliem uzlabo stiepes, plīsuma un atsitiena/elastības īpašības, dinamiskās īpašības un adhēziju-kohēziju līmēs. PPG polioli var uzlabot lipīgumu, "aukstās sacietēšanas" īpašības, maigumu un apstrādi PTMEG elastomēros, vienlaikus samazinot izejvielu izmaksas.

Šie poliola maisījumi var radīt vērtību poliuretāna lietojumos, piemēram, līmes, lietie poliuretāna elastomēri, TPU un poliuretāna dispersijas pārklājumi.