TPU聚醚型与聚酯型的区别

之间的区别TPU聚醚型聚酯型

TPU分为聚醚型和聚酯型两种。根据产品应用的不同要求,需要选择不同类型的TPU。例如,如果对耐水解性要求比较高,则聚醚型TPU就比聚酯型TPU更合适。

 

今天,我们来谈谈聚醚型TPU聚酯型TPU,又该如何区分呢?下面将从原料差异、结构差异、性能对比、识别方法四个方面进行阐述。

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一、原材料的差异

 

相信很多人都知道热塑性弹性体的概念,其结构特点是同时含有软段和硬段,从而给材料带来柔韧性和刚性。

 

TPU同样有软链段和硬链段,聚醚型TPU和聚酯型TPU的区别就在于软链段的不同,从原料上就可以看出来。

 

聚醚型TPU:4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃(PTMEG)、1,4-丁二醇(BDO),其中用量约为MDI 40%、PTMEG 40%、BDO 20%。

 

聚酯型TPU:4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1,4-丁二醇(BDO)、己二酸(AA),其中MDI占比约40%、AA占比约35%、BDO占比约25%。

 

可以看出,聚醚型TPU软链段的原料是聚四氢呋喃(PTMEG);聚酯型TPU软链段的原料是己二酸(AA),己二酸与丁二醇反应生成聚己二酸丁二醇酯作为软链段。

 

二、结构差异

TPU的分子链具有(AB)n型嵌段线型结构,其中A为高分子量(1000-6000)聚酯或聚醚,B一般为丁二醇,AB链段之间的化学结构为二异氰酸酯。

 

根据A的结构不同,TPU可分为聚酯型、聚醚型、聚己内酯型、聚碳酸酯型等,其中比较常见的有聚醚型TPU、聚酯型TPU。

 

从上图我们可以看出聚醚型TPU和聚酯型TPU整体分子链都是线型结构,主要区别在于软链段是聚醚多元醇还是聚酯多元醇。

 

三、性能对比

 

聚醚多元醇是分子主链结构上带有醚键和端基羟基的醇聚合物或低聚物,由于其结构中醚键的内聚能低,易于旋转。

 

因此聚醚型TPU具有优异的低温柔韧性、耐水解性、耐霉菌性、抗紫外线性等,制品手感较好,但剥离强度、断裂强度相对较差。

 

聚酯多元醇中共价键能较强的酯基可以与硬链段形成氢键,作为弹性交联点,但聚酯容易因水分子的侵入而发生断裂,水解产生的酸可进一步催化聚酯的水解。

 

因此聚酯型TPU具有优良的力学性能、耐磨性、抗撕裂性、耐化学腐蚀性、耐高温性、易加工性,但耐水解性较差。

 

四、鉴别方法

 

至于哪种TPU更好,只能说要根据产品的物理性能要求来选择。为了达到良好的机械性能,可以使用聚酯型TPU;如果考虑成本、密度以及产品使用环境,比如制作水上游乐产品,则聚醚型TPU更合适。

 

然而,在选择或者误将两种TPU混用时,它们在外观上并没有太大的区别,那么该如何区分呢?

 

方法其实有很多,比如化学比色法、气相色谱-质谱法(GCMS)、中红外光谱法等等,但是这些方法技术要求较高,耗时较长。

 

有没有比较简单快速的鉴别方法呢?答案是有的,比如密度比较法。

 

此方法仅需一台密度测试仪。以高精度橡胶密度计为例,测量步骤为:

将产品放入计量台,显示屏显示产品重量,按确认键记忆。
将产品放入水中即可显示密度值。
整个测量过程大约需要5秒钟,然后根据聚酯型TPU的密度大于聚醚型TPU的原理即可区分。具体密度范围为:聚醚型TPU -1.13-1.18 g/cm3;聚酯型TPU -1.18-1.22 g/cm3。此方法可以快速区分TPU聚酯型和聚醚型。


发布时间:2024年6月3日