Qual a diferença entre o TPU do tipo poliéter e o tipo poliéster?

A diferença entreTPU tipo poliéteretipo poliéster

O TPU pode ser dividido em dois tipos: poliéter e poliéster. De acordo com as diferentes exigências das aplicações do produto, é necessário selecionar o tipo de TPU mais adequado. Por exemplo, se a exigência de resistência à hidrólise for relativamente alta, o TPU do tipo poliéter é mais indicado do que o TPU do tipo poliéster.

Então, hoje, vamos falar sobre as diferenças entreTPU do tipo poliétereTPU tipo poliésterE como distingui-los? A seguir, abordaremos quatro aspectos: diferenças nas matérias-primas, diferenças estruturais, comparações de desempenho e métodos de identificação.

1. Diferenças nas matérias-primas

Acredito que muitas pessoas conhecem o conceito de elastômeros termoplásticos, que têm como característica estrutural a presença de segmentos rígidos e flexíveis, que conferem flexibilidade e rigidez ao material.

O TPU também possui segmentos de cadeia rígidos e flexíveis, e a diferença entre o TPU do tipo poliéter e o TPU do tipo poliéster reside na diferença entre os segmentos de cadeia flexível. Podemos observar essa diferença a partir das matérias-primas.

TPU tipo poliéter: 4,4'-difenilmetano diisocianato (MDI), politetrahidrofurano (PTMEG), 1,4-butanodiol (BDO), com uma dosagem de aproximadamente 40% para MDI, 40% para PTMEG e 20% para BDO.

TPU tipo poliéster: 4,4'-difenilmetano diisocianato (MDI), 1,4-butanodiol (BDO), ácido adípico (AA), sendo que o MDI representa cerca de 40%, o AA cerca de 35% e o BDO cerca de 25%.

Podemos observar que a matéria-prima para o segmento de cadeia flexível do TPU do tipo poliéter é o politetrahidrofurano (PTMEG); a matéria-prima para os segmentos de cadeia flexível do TPU do tipo poliéster é o ácido adípico (AA), onde o ácido adípico reage com o butanodiol para formar o éster de adipato de polibutileno como segmento de cadeia flexível.

2. Diferenças estruturais

A cadeia molecular do TPU possui uma estrutura linear em bloco do tipo n (AB), onde A é um poliéster ou poliéter de alto peso molecular (1000-6000), B é geralmente butanodiol e a estrutura química entre os segmentos da cadeia AB é um diisocianato.

De acordo com as diferentes estruturas de A, o TPU pode ser dividido em tipo poliéster, tipo poliéter, tipo policaprolactona, tipo policarbonato, etc. Os tipos mais comuns são o TPU do tipo poliéter e o TPU do tipo poliéster.

A partir da figura acima, podemos observar que as cadeias moleculares gerais do TPU do tipo poliéter e do TPU do tipo poliéster são ambas estruturas lineares, sendo a principal diferença o fato de o segmento da cadeia flexível ser um poliéter poliol ou um poliéster poliol.

3. Comparação de desempenho

Os poliéteres polióis são polímeros ou oligômeros de álcool com ligações éter e grupos hidroxila nas extremidades da cadeia principal da molécula. Caracterizam-se pela baixa energia coesiva das ligações éter em sua estrutura e pela facilidade de rotação.

Portanto, o TPU de poliéter apresenta excelente flexibilidade em baixas temperaturas, resistência à hidrólise, resistência ao mofo, resistência aos raios UV, etc. O produto tem um bom toque, mas a resistência ao descascamento e a resistência à fratura são relativamente baixas.

Os grupos éster com forte energia de ligação covalente em poliésteres polióis podem formar ligações de hidrogênio com segmentos de cadeia rígida, servindo como pontos de reticulação elásticos. No entanto, o poliéster é propenso à quebra devido à invasão de moléculas de água, e o ácido gerado pela hidrólise pode catalisar ainda mais a hidrólise do poliéster.

Portanto, o TPU de poliéster possui excelentes propriedades mecânicas, resistência ao desgaste, resistência ao rasgo, resistência à corrosão química, resistência a altas temperaturas e facilidade de processamento, mas baixa resistência à hidrólise.

4. Método de identificação

Quanto ao tipo de TPU mais adequado, a escolha deve ser baseada nos requisitos físicos do produto. Para obter boas propriedades mecânicas, utilize TPU de poliéster; já se considerarmos custo, densidade e ambiente de uso do produto, como na fabricação de equipamentos para parques aquáticos, o TPU de poliéter é mais indicado.

No entanto, ao escolher ou misturar acidentalmente dois tipos de TPUs, eles não apresentam uma diferença significativa na aparência. Então, como devemos distingui-los?

Existem, na verdade, muitos métodos, como colorimetria química, cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GCMS), espectroscopia de infravermelho médio, etc. No entanto, esses métodos exigem altos requisitos técnicos e são demorados.

Existe algum método de identificação relativamente simples e rápido? A resposta é sim, por exemplo, o método de comparação de densidade.

Este método requer apenas um medidor de densidade. Tomando como exemplo um medidor de densidade de borracha de alta precisão, as etapas de medição são:

Coloque o produto na mesa de medição, mostre o peso do produto e pressione a tecla Enter para salvar.
Coloque o produto em água para exibir o valor da densidade.
Todo o processo de medição leva cerca de 5 segundos, e a distinção pode ser feita com base no princípio de que a densidade do TPU tipo poliéster é maior que a do TPU tipo poliéter. A faixa de densidade específica é: TPU tipo poliéter - 1,13-1,18 g/cm³; TPU tipo poliéster - 1,18-1,22 g/cm³. Este método permite distinguir rapidamente entre TPU tipo poliéster e TPU tipo poliéter.