PTMEGs med en bredare MWD har högre fraktioner av både låg-MW diolmolekyler och hög-MW-kedjor jämfört med smala MWD PPG-polyoler. Den kortkedjiga diolfraktionen i PTMEG kan bli en del av hårdblockssegmentet, vilket ökar koncentrationen av den hårda fasen och avsevärt ökar elastomerens modul och hårdhet. En ökning av hårdfasvolymen genererar ytterligare begränsningar av rörligheten hos de mjuka segmenten, vilket minskar hastigheten och omfattningen av kyla och stressinducerad kristallisation av PTMEG. Användning av PTMEG 1000 (jämfört med PTMEG 2000) skulle resultera i att en högre andel av diolen med låg molekylvikt bidrar till det hårda segmentet och därmed ha högre inverkan på att undertrycka blandningskristallisation.
Fraktionen med hög molekylvikt som är förknippad med en bred MWD leder till en ökning av elasticitets- och studsegenskaperna och en förbättring av fasseparationen inom PUR-elastomeren. Följaktligen förbättrar tillsatsen av PTMEG till en PPG-polyol hårdhet, dragegenskaper och elasticitets- och studsegenskaperna hos den associerade PUR-elastomeren. Tillsats av PPG-polyoler till en blandning resulterar i lägre Durometer, mjukare polyuretan-elastomerer. PPG-polyoler resulterar i en utspädning i diolfraktionen med låg MW av PTMEG-polyolen med en minskning av hårdblockskoncentrationen.
Polyeter Polyol blandar i limtillämpningar
Balansen mellan klibb, vidhäftning och kohesionskrafter är centrala element i designen av lim. I tryckkänsliga lim (PSA) är klibb, skjuvhållfasthet och fläkhållfasthet ytterligare kontrollerande egenskaper. Medan valet av använda polyol och förhållandet mellan hårda block och mjuka block används för att optimera de adhesiva egenskaperna hos en TPU, ger blandning av PTMEG med PPG-polyoler en annan dimension till designen av lim.
Principerna som anges ovan hjälper till att vägleda valet av polyolblandningsförhållanden för att optimera de erforderliga adhesiva egenskaperna. Av de skäl som citeras ovan visar PTMEG, som är kristalliserbart, större vidhäftnings- och kohesionsegenskaper i en PUR. PPG-polyoler förbättrar klibbighet och vidhäftning till hydrofoba ytor och förbättrar hanteringsegenskaper som viskositet. Att ändra förhållandet mellan PTMEG och PPG polyoler i blandningar möjliggör en optimering av adhesiva egenskaper för att uppfylla olika prestandakriterier. I en studie erhölls utmärkta kombinationer av klibb-, skjuvnings- och avdragningsegenskaper i en PSA framställd av en 50:50-blandning av PTMEG- och PPG-polyoler.2
Polyolblandningar i gjutna PUR-elastomerer
I engångsgjutna polyuretanelastomerer är reaktivitet och härdningshastigheter/avformningstider i ett polyol/MDI/BDO-system mycket snabbare med en PTMEG-polyol jämfört med en PPG-polyol. Detta återspeglar den primära hydroxidifunktionaliteten på 100 % i en PTMEG. PPG-polyoler tillverkade med en konventionell KOH-katalysator innehåller 3-4 molprocent av monohydroxikoncentrationer (den andra änden är allylomättnad) och sekundär hydroxylfunktionalitet med lägre reaktivitet. Praktiskt taget alla slutliga elastomeregenskaper förbättras med tillsats av PTMEG i en blandning med en PPG-polyol. Detta inkluderar hårdhet, drag- och rivhållfasthet, elasticitet och studsegenskaper, nötning, draghållfasthet och kompressionssättning. Det finns flera faktorer associerade med dessa förbättringar: 1) de övergripande överlägsna mekaniska egenskaperna hos den linjära PTMEG-strukturen, 2) stressinducerad kristallisation vid höga nivåer av PTMEG, 3) färre kedjeändar på grund av den höga 2,0-funktionaliteten hos PTMEG-diolen, och 4) en ökning av den totala polymerens MW som kan uppnås. Av dessa skäl används PPG-polyoler framställda genom KOH-processen oftare i polyuretanskumapplikationer och mindre i gjutna och TPU-elaster. Dubbelmetallcyanid (DMC)-katalysatorer producerar PPG-polyoler med hög difunktionalitet och låga mono-omättnadsinnehåll. DMC-katalysatorer används för PPG-polyoler med hög MW och elastomerkvalitet.
Studier har rapporterat att så lite som 10-20 viktprocent av en PPG-polyol i PTMEG börjar påverka spänningskristallisationen av PTMEG-polyoler, med en associerad ökning av slutliga förlängningar.3
Polyol blandas i TPU:er och prepolymergjutna elastomerer
I prepolymerer och TPU:er kan PPG-polyolernas låga viskositet erbjuda bearbetningsfördelar. När det gäller de mekaniska egenskaperna gäller samma trender som diskuterats för gjutna elastomerer för prepolymerbaserade system och TPU:er. Den totala storleken på egenskapsskillnaderna kan överbryggas med hjälp av blandningar av PTMEG- och PPG-polyoler i elastomera polyuretaner.
Polyuretan Elastomer Sammanfattning
Blandning av PTMEG- och PPG-polyoler möjliggör optimering av egenskaper och kostnader i polyeterpolyuretanformuleringar. Tillsats av PTMEG till PPG-polyoler förbättrar drag-, riv- och återstuds-/fjädringsegenskaper, dynamiska egenskaper och vidhäftnings-kohesion i lim. PPG-polyolerna kan förbättra klibbighet, "kallhärdande" egenskaper, mjukhet och bearbetning i PTMEG-elastomerer, samtidigt som de minskar råmaterialkostnaderna.
Dessa polyolblandningar kan skapa värde i polyuretanapplikationer såsom lim, gjutna polyuretanelastomerer, TPU och polyuretandispersionsbeläggningar.