Двома основними групами поліефірних поліолів є політетраметиленефіргліколі (PTMEG) і поліпропіленгліколі (PPG). PTMEG є основним поліолом, який використовується у високоефективних поліуретанових еластомерах. Поліуретани на основі PTMEG виявляють чудову стійкість до гідролітичного розщеплення, добре зберігають механічні властивості при низькій температурі, високу пружність, хороші характеристики обробки та відмінні механічні та динамічні властивості. Індукована деформацією кристалізація м’яких сегментів PTMEG, точна двофункціональність і низькі кислотні значення є факторами, що сприяють гарним механічним властивостям пов’язаних поліуретанових еластомерів. Поліоли PPG мають чудову стійкість до гідролізу та низькі температури. Однак, порівняно з поліолами PTMEG, поліоли PPG мають нижчі механічні властивості та більш схильні до термоокислювальної деградації.
Збалансування характеристик поліуретанового еластомеру за допомогою сумішей поліолів PTMEG і PPG
Змішування поліолів PTMEG і PPG може дозволити оптимізувати властивості та витрати поліуретанових складів на основі простого поліефіру. Ці суміші поліолів можуть створювати цінність у таких сферах застосування, як поліуретанові клеї, литі поліуретанові еластомери, термопластичні поліуретани та поліуретанові дисперсійні покриття. Підвищення продуктивності, досягнуте завдяки введенню PTMEG у поліоли PPG, включає властивості розтягування, розриву та відскоку, покращені динамічні характеристики під час циклічного навантаження та більш сприятливий баланс адгезії та когезії. Дешевші PPG-поліоли можуть покращити липкість, характеристики «холодного зміцнення» та м’якість еластомерів PTMEG, одночасно збалансовуючи профілі вартості та ефективності. Поліоли PTMEG і PPG не змішуються спільно, тому поліуретанові еластомери будуть непрозорими.
Щоб почати розуміти науку, що лежить в основі досягнення оптимізації продуктивності, важливо поглянути на науку, що лежить в основі відмінностей між поліолами PTMEG і поліолами PPG.
Поліоли PTMEG проти поліолів PPG
Поліоли PTMEG і PPG є простими поліефірами, які надають поліуретановим еластомерам хороші низькотемпературні властивості та чудову гідролітичну стабільність. Обидва класи простих поліефірів демонструють дуже низькі Tg у м'якому сегменті поліуретанів. Tg поліолу PTMEG (Tg ~ 75 градусів) нижча, ніж у поліолів PPG (~65 градусів). Крім того, PTMEG має рівномірну лінійну структуру, що дозволяє йому щільно упаковуватися в м’який сегмент PUR і піддаватися кристалізації під впливом стресу. Кристалізація під напругою призводить до значного підвищення міцності на розтяг із зменшенням кінцевого подовження. Поліоли PPG є більш складними структурами з підвішеною метильною групою, які порушують упаковку ланцюга та створюють аморфні м’які сегментні структури, що не кристалізуються. Як наслідок, PPG-поліоли в поліуретановому еластомері не затвердіють у холоді, що є перевагою.
Основні хімічні структури та шляхи синтезу обох поліефірних поліолів показані нижче.
У таблиці нижче порівнюються ключові характеристики та властивості поліолів PTMEG і PPG.
| ПТМЕГ | PPG Поліоли | Коментарі | |
| Структура хребта | Лінійний аліфатичний поліефір | Розгалужений аліфатичний поліефір | Лінійні структури посилюють міжмолекулярні сили Ван-дер-Ваальса |
| Характеристики кристалізації | Піддається кристалізації | Не кристалізується | Кристалізація стресу забезпечує підвищення продуктивності |
| Кінцева гідроксильна група | 100% первинний -OH | Вторинний -OH. 3-4% ненасичених кінців ланцюга | < 100% -OH chain ends reduce network formation, a negative |
| MWD:MW/MN | Помірний: 1.8-2.1 | Вузький: 1.02-1.08 | MWD впливає на властивості та в'язкість |
| PUR Механічні властивості | Чудово | добре | PTMEG забезпечує високі властивості на розтяг, пружність і стирання |
| В'язкість преполімерів | Середній | Низький | Низька в'язкість полегшує транспортування та обробку |
Інформація в наведеній вище таблиці містить корисні вказівки щодо створення сумішей поліолів для оптимізації конкретних характеристик еластомеру PUR.