Was sind die Unterschiede zwischen Polyether-TPU und PolyesterTPU ?
TPU (Ether) auf Polyetherbasis: Hohe Festigkeit, Hydrolysebeständigkeit, hohe Elastizität und gutes Verhalten bei niedrigen Temperaturen.
TPU (Ester) auf Polyesterbasis: Bessere Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Abriebfestigkeit, Lösungsmittelbeständigkeit und höhere Temperaturbeständigkeit.
Was sind die Unterschiede im Soft-Segment und ihre Auswirkungen auf die Eigenschaften?
- Zugfestigkeit: Polyester > Polyether
- Reißfestigkeit: Polyester > Polyether
- Abriebfestigkeit: Polyester > Polyether
- Chemische Beständigkeit: Polyester > Polyether
- Transparenz: Polyester > Polyether
- Pilzresistenz: Polyester < Polyether
- Wasserdampfdurchlässigkeit: Polyester < Polyether
- Schlagfestigkeit bei niedrigen Temperaturen: Polyester < Polyether
Es gibt viele Unterschiede zwischen Polyether-TPU und Polyester-TPU.
Rohstoffe und Rezeptursind anders
Rohstoffe für die Produktion von Polyether-TPU:
- 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI)
- Polytetramethylenetherglykol (PTMEG)
- 1,4-Butandiol (BDO)
- MDI macht etwa 40 % aus, PTMEG etwa 40 % und BDO etwa 20 %.
Rohstoffe für die Produktion von Polyester-TPU:
- 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI)
- 1,4-Butandiol (BDO)
- Adipinsäure (AA)
- MDI macht etwa 40 % aus, AA etwa 35 % und BDO etwa 25 %.
Molekulargewichtsverteilung und ihre Auswirkungensind anders
Die relative Molekularmassenverteilung von Polyethern folgt der Poisson-Wahrscheinlichkeitsgleichung, was zu einer engeren Verteilung führt. Im Gegensatz dazu folgen Polyesterdiole der Flory-Wahrscheinlichkeitsverteilung, was zu einer breiteren Verteilung führt.
Das Molekulargewicht des Weichsegments beeinflusst die mechanischen Eigenschaften von Polyurethan. Wenn das Weichsegment bei gleicher Polyurethan-Molekularmasse aus Polyester besteht, steigt die Festigkeit im Allgemeinen mit der Molekularmasse der Polyesterdiole. Wenn das Weichsegment aus Polyether besteht, nimmt die Festigkeit mit der Molekularmasse der Polyetherdiole ab, obwohl die Dehnung zunimmt. Dies liegt daran, dass weiche Polyestersegmente polarer sind und eine höhere Molekularmasse die Strukturregelmäßigkeit und Festigkeit verbessert.
Umgekehrt sind die weichen Segmente von Polyethern weniger polar, sodass ein höheres Molekulargewicht den Anteil der harten Segmente reduziert und die Festigkeit abnimmt.
Mechanische Eigenschaftensind anders
Die Weichsegmente bestehen aus Polyether- und Polyesterpolyolen mit niedrigem Oligomergehalt. Weichsegmente machen den Großteil des Polyurethans aus, und unterschiedliche Polyole und Diisocyanate führen zu unterschiedlichen Polyurethaneigenschaften. Aus polaren Polyestern gewonnene Polyurethanelastomere und -schäume weisen bessere mechanische Eigenschaften auf, da das polyesterbasierte Polyurethan polare Estergruppen enthält.
Diese Gruppen ermöglichen sowohl den harten als auch einigen weichen Segmenten die Bildung von Wasserstoffbrücken, wodurch in der weichen Phase gleichmäßig verteilte harte Segmente entstehen und die mechanischen Eigenschaften verbessert werden.