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TPU聚酯与TPU聚醚的区分

时间2013-12-23 20:06:39  来源http://www.amsaquaticservice.com/  作者湘樟改性塑料
  很多初次接触TPU或者TPU加工品的朋友来说在区别聚醚性TPU与聚酯型TPU上有许多的困惑在这里就聚酯与聚醚在性能使用以及区别上做一个小小的分析就热说做薄膜这一块的话如做水上用品或者跟水苯接触较多的产品应当用聚醚的材希或者对耐低温要求高的产品选用聚醚除此外没有特殊要求的当选用聚酯材希因为聚醚的价格较聚酯的多出许多!
 
一TPU简介
热塑性聚氨酯弹性体简称TPU(Thermoplastic Polyurethane)又称PU热塑希是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物
 
TPU聚氨酯
 
二TPU的分类  
TPU按不同的标准进行分类按软段结构可分为聚酯型聚醚型和丁二烯型它们分别含有酯基醚基和丁烯基话硬段结构分为氨酯型和氨酯脲型它们分别由二醇扩链或二胺扩链获得按合成工艺分为本体聚合和溶液聚合在本体聚合中,又可按有无预反应分为预聚法和一步法: 预聚法是将二异氰酸酯与大分子二醇先行反应一定时间,再加扩链剂生成TPU一步法二异氰酸酯与大分子二醇和扩链剂同时混合反应生成TPU溶液聚合是将二异氰酸酯先溶于溶剂中,再加入大分子二剂其反应一定时间,最后加入扩链剂生成TPU按制品用途可分为异型件(各种机械零件)管材(护套棒型材)和薄膜(薄片薄板)以及胶粘剂涂料和纤维等
 
三TPU聚酯与TPU聚醚在性能上的差异
TPU聚醚型(Ether)高强度耐水解和高回弹性低温性能好
TPU聚酯型(Ester)较好的拉伸性能挠曲性能耐摩损性以及耐溶剂性能和耐较高温度
从以下对比来看
抗拉强度  聚酯系    >    聚醚系
撕裂强度  聚酯系    >    聚醚系
耐磨耗性  聚酯系    >    聚醚系
耐药品性  聚酯系    >    聚醚系
透明性      聚酯系    >    聚醚系
耐菌性      聚酯系    <    聚醚系
湿气蒸发性  聚酯系    <    聚醚系
低温冲击性  聚酯系    <    聚醚系
 
综上所述
聚醚型TPU具有高强度耐水解和高回弹性低温性能好的优点通常用于软泡硬泡硬质塑料和表面涂料高回弹软质泡沫的加工生产
聚酯型TPU具有较好的拉伸性能挠曲性能耐摩损性以及耐溶剂性能不易氧化和耐较高温度等优点主要用于软泡硬泡低密度半硬泡软质涂料弹性体和胶粘剂实芯和微孔弹性体的生产
就目前看来我司销售的聚酯类TPU较多而对于聚醚类TPU的使用较少一般针对那些有特殊要求的客户我们一般也推荐客户使用聚酯型TPU聚醚型TPU与聚酯型TPU产生差异的主要原因是由于其软段构成物分别为聚醚型低聚物多元醇及聚酯型低聚物多元醇而TPU的软段成份又主要影响到热塑性聚氨酯的低温柔软性和长期耐老化性其具体影响因素较为复杂故不作分析
 
四醚类与酯类的鉴别方法分析 
这里介绍两者从实际角度交资现的方法
1. 通过密度测试法进行鉴别按照实验室密度测试的方法进行
结论如下
材料            密度
聚醚   1.13-1.18g/cm3
聚酯   1.18-1.22g/cm3
该操作较易进行且步骤简单是我们在日常生活这交资现的鉴别方法
 
2. 以显色反应鉴定聚氨酯弹性体
方法1将TPU样品溶于5-10ml的冰醋酸中如果是不溶于冰醋酸的TPU可利用冷或热的适当溶剂进行溶解间甲酚二甲基亚矾或二甲酰胺是配制溶解TPU的有效溶剂将溶解好的TPU的溶液滴入约0.1g对甲氨基苯甲基反应试剂几分钟后就会显黄色通过水解TPU以酯基与羟胺反应形成氧肟酸盐再与酸式氯化铁反应形成深红色或紫色的络盐醇别TPU是聚酯型TPU醚类化合物不显示特征显色反应
 
方法2将约5g左右TPU在加有酚酞的甲醇溶液中与几滴2mol/L的氢氧化钾反应以酚酞为指示剂使混合物保持碱性加入几滴盐酸羟胺的甲醇的饱和溶液在该内将混合液加热50棩用1mol/L的盐酸酸化加入一滴3%的氯化铁水溶液聚酯型TPU立刻显示特有的紫色由蓖麻油或二聚脂肪酸制得的聚酯显褐色或紫褐色聚醚类TPU不显色该鉴定方法属化学鉴定法而密度鉴定法属于物理鉴定法与之相比更具有可信度亦可采用但因操作涉及到诸多化学试剂步骤及实验过程均需严格控制且实验复杂故需从事该方面的专业性人苯小对一般的操作人员要求较大
 
五切忌勿将酯类与醚类的共混
聚醚类TPU内的醚基与聚酯类TPU内的酯基的极性不同以及分子结构存在差异而导致醚基一般在酯基树脂中的兼容性差所以将两者混合起来就会出现分层现象另外还与醚键的分子间作用力有较密切的关系此外聚酯的结晶性一般比聚醚的结晶性强很多故其兼容性亦较差但并不是所有的醚类都这样因为PTMG聚那呋喃的结晶性和聚酯的结晶性差不多因此用PTMG合成的聚醚类TPU与聚酯类TPU的兼容性就稍好一些在合成过程中强以进行合成的只不过其加工后的各项物理性能还是会大大下降得不偿失故亦没有必要进行该项共混由此可见醚类与酯类是不能混合在一起进行加工的这是由于二者的分子结构差异分子内聚能差异分子间作用力差异结晶性差异及其二者分子的不兼容性所决定的,苯其二者进行共混加工时,在试件表面将会出现明显的纹路会有混浊现象产生即便强以勉强混合在一起进行加工加工后的成品各种物理性能不是会大大下降尤其是不能用于加工特别透明的配件在大批量的生产中亦会有很大难度在生产过程中亦要尤其注意形将二者误混