Полиуретански еластомер: мешавине ПТМЕГ и ППГ полиола

Две главне породице полиетар полиола су политетраметилен етар гликоли (ПТМЕГ) и полипропилен гликоли (ППГ). ПТМЕГ је врхунски полиол који се користи у полиуретанским еластомерима високих перформанси. Полиуретани на бази ПТМЕГ-а показују супериорну отпорност на хидролитичко цепање, добро задржавање механичких својстава на ниским температурама, високу еластичност, добре карактеристике обраде и одлична механичка и динамичка својства. Напрезањем изазвана кристализација ПТМЕГ меких сегмената, тачна дифункционалност и ниске киселинске вредности су фактори који доприносе добрим механичким својствима повезаних полиуретанских еластомера. ППГ полиоли имају одличну отпорност на хидролизу и својства на ниским температурама. Међутим, у поређењу са ПТМЕГ полиолима, ППГ полиоли имају нижа механичка својства и склонији су термо-оксидативној деградацији.

Балансирање перформанси полиуретанског еластомера са мешавином ПТМЕГ и ППГ полиола

Мешање ПТМЕГ и ППГ полиола може омогућити оптимизацију својстава и трошкова у полиуретанским формулацијама на бази полиетра. Ове мешавине полиола могу створити вредност у примени као што су ПУР лепкови, ливени полиуретански еластомери, термопластични полиуретани и полиуретански дисперзиони премази. Побољшања перформанси постигнута уградњом ПТМЕГ-а у ППГ полиоле укључују својства затезања, кидања и одбијања, побољшане динамичке перформансе под цикличним оптерећењем и повољније равнотеже лепљивости-адхезије-кохезије. Јефтинији ППГ полиоли могу побољшати лепљивост, карактеристике "хладног очвршћавања" и мекоћу у ПТМЕГ еластомерима док уравнотежују профиле цене и перформанси. ПТМЕГ и ППГ полиоли се не мешају заједно, тако да ће полиуретанским еластомерима недостајати јасноћа.

Да бисмо почели да разумемо науку која стоји иза постизања оптимизације перформанси, вредно је погледати науку која лежи у основи разлика између ПТМЕГ полиола и ППГ полиола.

ПТМЕГ полиоли наспрам ППГ полиола

И ПТМЕГ и ППГ полиоли су полиетри, који полиуретанским еластомерима дају добра својства при ниским температурама и одличну хидролитичку стабилност. Обе класе полиетера показују веома ниске Тг у меком сегменту полиуретана. Тг ПТМЕГ полиола (Тг ~ 75 степени) је нижи него код ППГ полиола (~65 степени). Поред тога, ПТМЕГ има уједначену линеарну структуру, што му омогућава да се чврсто спакује у ПУР мекани сегмент и подлеже кристализацији изазваној стресом. Кристализација под напоном доводи до значајног повећања затезних својстава, уз смањење крајњег издужења. ППГ полиоли су сложеније структуре са висећом метил групом које ремете паковање ланца и дају некристализујуће аморфне структуре меког сегмента. Као резултат тога, ППГ полиоли у ПУР еластомеру се не "хладно стврдњавају", што је корисна карактеристика.

Основне хемијске структуре и синтетички путеви до оба полиетар полиола су приказани у наставку.

Табела испод упоређује кључне карактеристике и својства ПТМЕГ и ППГ полиола.

Информације у горњој табели пружају корисне смернице за формулисање мешавина полиола за оптимизацију специфичних карактеристика перформанси у ПУР еластомеру.