مادة البولي يوريثين المطاطية: مزيج من PTMEG وPPG Polyols

العائلتان الرئيسيتان من بوليولات البولي إيثر هما بولي تيترامثيلين إيثر جليكول (PTMEG) وبولي بروبيلين جليكول (PPG). PTMEG هو البوليول الأول المستخدم في اللدائن المصنوعة من مادة البولي يوريثين عالية الأداء. تُظهر البولي يوريثان المعتمد على PTMEG مقاومة فائقة للانقسام المائي، واحتفاظ جيد بالخصائص الميكانيكية عند درجة حرارة منخفضة، ومرونة عالية، وخصائص معالجة جيدة، وخصائص ميكانيكية وديناميكية ممتازة. إن التبلور الناجم عن الإجهاد للقطاعات الناعمة PTMEG، والوظيفة الدقيقة الدقيقة، والقيم الحمضية المنخفضة كلها عوامل تساهم في الخواص الميكانيكية الجيدة لمطاطات البولي يوريثين المرتبطة. تتمتع البوليولات PPG بمقاومة ممتازة للتحلل المائي وخصائص درجات الحرارة المنخفضة أيضًا. ومع ذلك، عند مقارنتها ببوليولات PTMEG، فإن بوليولات PPG لها خواص ميكانيكية أقل وتكون أكثر عرضة للتدهور التأكسدي الحراري.

موازنة أداء المطاط الصناعي من مادة البولي يوريثين مع مزيج من PTMEG وPPG Polyols

يمكن أن يسمح مزج البوليولات PTMEG وPPG بتحسين الخصائص والتكاليف في تركيبات البولي يوريثين القائمة على البولي إيثر. يمكن لخلائط البوليول هذه أن تخلق قيمة في التطبيقات مثل المواد اللاصقة PUR، ومطاطات البولي يوريثان المصبوبة، والبولي يوريثان البلاستيك الحراري، وطلاءات تشتيت البولي يوريثان. تتضمن تحسينات الأداء التي تم تحقيقها من خلال دمج PTMEG في بوليولات PPG خصائص الشد والتمزق والارتداد، والأداء الديناميكي المعزز في ظل التحميل الدوري، وتوازنات تماسك والتصاق أكثر ملاءمة. يمكن أن تعمل بوليولات PPG منخفضة التكلفة على تحسين خصائص "التصلب البارد" والنعومة في اللدائن PTMEG مع موازنة خصائص أداء التكلفة. إن البوليولات PTMEG وPPG ليست قابلة للامتزاج معًا، لذلك ستفتقر اللدائن المصنوعة من البولي يوريثين إلى الوضوح.

للبدء في فهم الأساس العلمي وراء تحقيق تحسينات الأداء، من المهم أن ننظر إلى العلم الذي يقوم على أساس الاختلافات بين بوليولات PTMEG وبوليولات PPG.

PTMEG Polyols مقابل PPG Polyols

كل من البوليولات PTMEG وPPG عبارة عن بولي إيثرات، والتي تضفي خصائص جيدة في درجات الحرارة المنخفضة واستقرارًا مائيًا ممتازًا إلى إلاستومرات البولي يوريثين. تظهر كلا فئتي البولي إيثر انخفاضًا شديدًا في Tg في الجزء الناعم من البولي يوريثان. إن Tg لـ PTMEG polyol (Tg ~ 75 درجة) أقل من بوليول PPG (~ 65 درجة). بالإضافة إلى ذلك، يتمتع PTMEG ببنية خطية موحدة، مما يسمح له بالتعبئة بإحكام في شريحة PUR الناعمة والخضوع للتبلور الناجم عن الإجهاد. يؤدي تبلور الإجهاد إلى زيادة كبيرة في خصائص الشد، مع انخفاض في الاستطالة النهائية. تعد بوليولات PPG عبارة عن هياكل أكثر تعقيدًا تحتوي على مجموعة ميثيل معلقة تعمل على تعطيل تعبئة السلسلة وتوفر هياكل مقطعية ناعمة غير متبلورة غير قابلة للتبلور. ونتيجة لذلك، فإن بوليولات PPG الموجودة في المطاط الصناعي PUR لا "تتصلب على البارد"، وهي ميزة مفيدة.

يتم عرض التركيبات الكيميائية الأساسية والطرق الاصطناعية لكل من بوليولات البولي إيثر أدناه.

يقارن الجدول أدناه الخصائص والخصائص الرئيسية للبوليولات PTMEG وPPG.

توفر المعلومات الواردة في الجدول أعلاه إرشادات مفيدة لصياغة خلائط البوليول لتحسين ميزات أداء محددة في المطاط الصناعي PUR.