ความแตกต่างระหว่างประเภท TPU โพลีเอเธอร์และประเภทโพลีเอสเตอร์

ความแตกต่างระหว่างชนิด TPU โพลีเอเธอร์และประเภทโพลีเอสเตอร์

TPU สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภท ได้แก่ ประเภทโพลีอีเทอร์และประเภทโพลีเอสเตอร์ จำเป็นต้องเลือก TPU ที่แตกต่างกันตามความต้องการใช้งานที่แตกต่างกันของผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น หากมีความต้องการความต้านทานการไฮโดรไลซิสค่อนข้างสูง TPU ประเภทโพลีอีเทอร์จะเหมาะสมกว่า TPU ประเภทโพลีเอสเตอร์

วันนี้เรามาพูดถึงความแตกต่างระหว่างTPU ชนิดโพลีเอเธอร์และโพลีเอสเตอร์ชนิด TPUและจะแยกแยะได้อย่างไร? ต่อไปนี้จะอธิบายรายละเอียดใน 4 ประเด็น ได้แก่ ความแตกต่างของวัตถุดิบ ความแตกต่างทางโครงสร้าง การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ และวิธีการระบุ

1、 ความแตกต่างในวัตถุดิบ

ฉันเชื่อว่าหลายๆ คนรู้จักแนวคิดของเทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์ ซึ่งมีลักษณะโครงสร้างที่ประกอบด้วยทั้งส่วนที่นิ่มและส่วนที่แข็งตามลำดับ เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและความแข็งแกร่งให้กับวัสดุ

TPU มีทั้งส่วนโซ่แบบอ่อนและแบบแข็ง ความแตกต่างระหว่าง TPU ชนิดโพลีอีเทอร์และ TPU ชนิดโพลีเอสเตอร์อยู่ที่ความแตกต่างของส่วนโซ่แบบอ่อน เราเห็นความแตกต่างได้จากวัตถุดิบ

TPU ประเภทโพลีเอเธอร์: 4-4 '- ไดฟีนิลมีเทนไดไอโซไซยาเนต (MDI), โพลีเตตระไฮโดรฟิวแรน (PTMEG), 1,4-บิวเทนไดออล (BDO) โดยมีปริมาณประมาณ 40% สำหรับ MDI, 40% สำหรับ PTMEG และ 20% สำหรับ BDO

โพลีเอสเตอร์ชนิด TPU: 4-4'- diphenylmethane diisocyanate (MDI), 1,4-butanediol (BDO), กรดอะดิปิก (AA) โดย MDI คิดเป็นประมาณ 40%, AA คิดเป็นประมาณ 35% และ BDO คิดเป็นประมาณ 25%

เราจะเห็นได้ว่าวัตถุดิบสำหรับส่วนโซ่อ่อน TPU ประเภทโพลีเอเธอร์คือ โพลีเตตระไฮโดรฟิวแรน (PTMEG) วัตถุดิบสำหรับส่วนโซ่อ่อน TPU ประเภทโพลีเอสเตอร์คือกรดอะดิปิก (AA) โดยกรดอะดิปิกจะทำปฏิกิริยากับบิวทาไดออลเพื่อสร้างโพลีบิวทิลีนอะดิเพตเอสเทอร์เป็นส่วนโซ่อ่อน

2、 ความแตกต่างทางโครงสร้าง

โซ่โมเลกุลของ TPU มีโครงสร้างเชิงเส้นแบบบล็อกชนิด n (AB) โดยที่ A คือโพลีเอสเตอร์หรือโพลีเอเธอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูง (1,000-6,000) B โดยทั่วไปคือบิวทาเนไดออล และโครงสร้างทางเคมีระหว่างส่วนของโซ่ AB คือไดไอโซไซยาเนต

ตามโครงสร้างที่แตกต่างกันของ A, TPU สามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทโพลีเอสเตอร์, ประเภทโพลีเอเธอร์, ประเภทโพลีคาโปรแลกโทน, ประเภทโพลีคาร์บอเนต ฯลฯ ประเภทที่พบมากที่สุดคือ TPU ประเภทโพลีเอเธอร์ และ TPU ประเภทโพลีเอสเตอร์

จากรูปด้านบน เราจะเห็นได้ว่าโซ่โมเลกุลโดยรวมของ TPU ประเภทโพลีเอเธอร์และ TPU ประเภทโพลีเอสเตอร์เป็นโครงสร้างเชิงเส้นทั้งคู่ โดยความแตกต่างหลักอยู่ที่ว่าส่วนของโซ่อ่อนนั้นเป็นโพลีเอเธอร์โพลีออลหรือโพลีเอสเตอร์โพลีออล

3、การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

โพลีอีเทอร์พอลิออลเป็นพอลิเมอร์แอลกอฮอล์หรือโอลิโกเมอร์ที่มีพันธะอีเทอร์และหมู่ไฮดรอกซิลที่หมู่ปลายบนโครงสร้างสายโซ่หลักของโมเลกุล เนื่องจากมีพลังงานพันธะอีเทอร์ต่ำในโครงสร้างและหมุนได้ง่าย

ดังนั้น โพลีเอเธอร์ TPU จึงมีความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำได้ดีเยี่ยม ทนทานต่อการไฮโดรไลซิส ทนทานต่อเชื้อรา ทนทานต่อรังสี UV และอื่นๆ ผลิตภัณฑ์มีสัมผัสที่ดี แต่ความแข็งแรงในการลอกและความแข็งแรงในการแตกค่อนข้างต่ำ

กลุ่มเอสเทอร์ที่มีพลังงานพันธะโควาเลนต์สูงในโพลีออลโพลีเอสเตอร์สามารถสร้างพันธะไฮโดรเจนกับส่วนโซ่แข็ง ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมขวางแบบยืดหยุ่น อย่างไรก็ตาม โพลีเอสเตอร์มีแนวโน้มที่จะแตกหักเนื่องจากการบุกรุกของโมเลกุลน้ำ และกรดที่เกิดขึ้นจากการไฮโดรไลซิสสามารถเร่งปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของโพลีเอสเตอร์ได้มากขึ้น

ดังนั้น โพลีเอสเตอร์ TPU จึงมีคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ทนทานต่อการสึกหรอ ทนทานต่อการฉีกขาด ทนทานต่อการกัดกร่อนของสารเคมี ทนทานต่ออุณหภูมิสูง และง่ายต่อการแปรรูป แต่มีความทนทานต่อการไฮโดรไลซิสต่ำ

4、วิธีการระบุตัวตน

สำหรับ TPU ชนิดใดที่เหมาะสมที่สุดนั้น ต้องพิจารณาจากคุณสมบัติทางกายภาพของผลิตภัณฑ์เป็นหลัก เพื่อให้ได้คุณสมบัติเชิงกลที่ดี ควรใช้โพลีเอสเตอร์ TPU หากพิจารณาถึงต้นทุน ความหนาแน่น และสภาพแวดล้อมการใช้งานของผลิตภัณฑ์ เช่น การผลิตผลิตภัณฑ์เพื่อความบันเทิงทางน้ำ โพลีเอเธอร์ TPU จะเหมาะสมกว่า

อย่างไรก็ตาม เมื่อเลือกหรือผสม TPU สองประเภทเข้าด้วยกันโดยไม่ได้ตั้งใจ รูปลักษณ์ภายนอกของ TPU ทั้งสองประเภทก็ไม่ได้แตกต่างกันมากนัก แล้วเราจะแยกแยะมันได้อย่างไร?

จริงๆ แล้วมีวิธีการอยู่มากมาย เช่น การวัดสีทางเคมี การวัดด้วยแก๊สโครมาโทกราฟี-แมสสเปกโตรมิเตอร์ (GCMS) การสเปกโตรสโคปีอินฟราเรดกลาง เป็นต้น อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้ต้องใช้ข้อกำหนดทางเทคนิคขั้นสูงและใช้เวลานาน

มีวิธีการระบุที่ค่อนข้างง่ายและรวดเร็วหรือไม่? คำตอบคือใช่ เช่น วิธีการเปรียบเทียบความหนาแน่น

วิธีนี้ใช้เครื่องทดสอบความหนาแน่นเพียงเครื่องเดียว ยกตัวอย่างเช่น เครื่องวัดความหนาแน่นยางความแม่นยำสูง ขั้นตอนการวัดมีดังนี้:

วางผลิตภัณฑ์ลงบนโต๊ะวัด แสดงน้ำหนักของผลิตภัณฑ์ และกดปุ่ม Enter เพื่อจดจำ
วางผลิตภัณฑ์ลงในน้ำเพื่อแสดงค่าความหนาแน่น
กระบวนการวัดทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 5 วินาที จากนั้นสามารถแยกแยะได้โดยอาศัยหลักการที่ว่าความหนาแน่นของ TPU ประเภทโพลีเอสเตอร์สูงกว่า TPU ประเภทโพลีอีเทอร์ ช่วงความหนาแน่นจำเพาะคือ: TPU ประเภทโพลีอีเทอร์ -1.13-1.18 g/cm3; TPU ประเภทโพลีเอสเตอร์ -1.18-1.22 g/cm3 วิธีการนี้สามารถแยกแยะระหว่าง TPU ประเภทโพลีเอสเตอร์และ TPU ประเภทโพลีอีเทอร์ได้อย่างรวดเร็ว