聚酯與聚醚材質(zhì)的差別

1、聚醚型TPU與聚酯型TPU之間所存在的差異TPU的軟質(zhì)段可使用多種的聚醇，大致上可分為聚醚系及聚酯系兩種。聚醚型(Ether):高強(qiáng)度、耐水解和高回彈性，低溫性能好。聚酯型(Ester):較好的拉伸性能、撓曲性能、耐摩損性以及耐溶劑性能和耐較高溫度。軟質(zhì)段的差異，對(duì)物性所形成的影響如下:抗拉強(qiáng)度聚酯系聚醚系撕裂強(qiáng)度聚酯系聚醚系耐磨耗性聚酯系聚醚系耐藥品性聚酯系聚醚系透明性聚酯系聚醚系耐菌性聚酯系聚醚系濕氣蒸發(fā)性聚酯系聚醚系低溫沖擊性聚酯

2、系聚醚系1、生產(chǎn)原料及配方差異（1）聚醚型TPU的生產(chǎn)原料主要有44’—二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、聚四氫呋喃（PTMEG）、1、4—丁二醇（BDO），其中MDI的用量約在40%左右，PTMEG約占40%，BDO約占20%（2）聚酯型的TPU生產(chǎn)原料主要有44’—二苯基甲烷二異氰酸酯（MDI）、1、4—丁二醇（BDO）、己二酸（AA），其中MDI的用量約在40%，AA約占35%，BDO約占25%2、分子質(zhì)量分布及影響聚醚的相對(duì)分子質(zhì)

3、量分布遵循Poisson幾率方程，相對(duì)分子質(zhì)量分布較窄；而聚酯二元醇的相對(duì)分子質(zhì)量分布則服從Fly幾率分布，相對(duì)分子質(zhì)量分布較寬。軟段的分子量對(duì)聚氨酯的力學(xué)性能有影響，一般來(lái)說(shuō)，假定聚氨酯分子量相同，其軟段若為聚酯，則聚氨酯的強(qiáng)度隨作聚酯二醇分子量的增加而提高；若軟段為聚醚，則聚氨酯的強(qiáng)度隨聚醚二醇分子量的增加而下降，不過(guò)伸長(zhǎng)率卻上升。這是因?yàn)榫埘バ蛙浂伪旧順O性就較強(qiáng)，分子量大則結(jié)構(gòu)規(guī)整性高，對(duì)改善強(qiáng)度有利，而聚醚軟段則極性較弱，若分子

4、量增大，則聚氨酯中硬段的相對(duì)含量就減小，強(qiáng)度下降。3、力學(xué)性能比較：聚醚、聚酯等低聚物多元醇組成軟段。軟段在聚氨酯中占大部分，不同的低聚物多元醇與二異氰酸酯制備的聚氨酯性能各不相同。極性強(qiáng)的聚酯作軟段得到的聚氨酯彈性體及泡沫的力學(xué)性能較好。因?yàn)?，聚酯制成的聚氨酯含極性大的酯基，這種聚氨酯內(nèi)部不僅硬段間能夠形成氫鍵，而且軟段上的極性基團(tuán)也能部分地與硬段上的極性基團(tuán)形成氫鍵，使硬相能更均勻地分布于軟相中，起到彈性交聯(lián)點(diǎn)的作用。在室溫下某些聚

5、酯可形成軟段結(jié)晶，影響聚氨酯的性能。聚酯型聚氨酯的強(qiáng)度、耐油性、熱氧化穩(wěn)定性比PPG聚醚型的高，但耐水解性能比聚醚型的差。4、水解穩(wěn)定性比較：聚酯型熱塑性聚氨酯用碳化二亞胺進(jìn)行保護(hù)后，耐水解性有所提高。聚醚酯型熱塑性聚氨酯和聚醚型熱塑性聚氨酯在高溫下的耐水解性最好。聚酯易受水分子的侵襲而發(fā)生斷裂，且水解生成的酸又能催化聚酯的進(jìn)一步水解。聚酯種類對(duì)彈性體的物理性能及耐水性能有一定的影響。隨聚酯二醇原料中亞甲基數(shù)目的增加，制得的聚酯型聚氨酯

6、彈性體的耐水性提高。酯基含量較小，其耐水性也較好。同樣，采用長(zhǎng)鏈二元酸合成的聚酯，制得的聚氨酯彈性體的耐水性比短鏈二元酸的聚酯型聚氨酯好。5、耐微生物性比較：聚合物熔體在注塑時(shí)，無(wú)論是預(yù)塑階段還是注射階段，熔體都要經(jīng)受內(nèi)部靜壓力和外部動(dòng)壓力的聯(lián)合作用。保壓階段，聚合物熔體將受到高壓作用，在此壓力下，分子鏈段間的自由體積要受到壓縮，由于分子鏈間自由體積減小，大分子鏈段的靠近使分子間作用力加強(qiáng)即表現(xiàn)粘度提高，另外，由于聚醚類TPU其醚鍵內(nèi)聚

7、能較低，鍵的旋轉(zhuǎn)位壘較小，從而導(dǎo)致增強(qiáng)分子鏈的緊密鏈段間的作用較小，所以在壓縮時(shí)，分子鏈相對(duì)位移較大，于是粘度表現(xiàn)了能在較大的范圍內(nèi)變化。另外，由于聚醚類TPU其分子鏈較聚酯類TPU而言要柔順許多，故其永久性形變較難形成，因此在對(duì)聚醚類TPU加工過(guò)程中進(jìn)行保壓時(shí)，與聚酯類TPU相較而言，聚醚類TPU要控制較長(zhǎng)的保壓時(shí)間。3、加工時(shí)間由于在一般情況下，分子量增加使分子鏈段加長(zhǎng)，分子鏈重心移動(dòng)越慢，鏈段間的相對(duì)位移抵消機(jī)會(huì)越多，分子長(zhǎng)鏈的柔

8、性加大，纏結(jié)點(diǎn)增多，鏈的解脫和滑移困難，使流動(dòng)過(guò)程阻力增大，需要的時(shí)間和能量也增加，表現(xiàn)出粘度對(duì)剪切的敏感性。而通常情況下聚酯類TPU照比聚醚類TPU的分子質(zhì)量要大，故其加工成型所需時(shí)間也會(huì)較長(zhǎng)。4、加工溫度由于通常情況下聚酯類TPU照比聚醚類TPU的分子質(zhì)量分布較寬，故其加工過(guò)程中所需溫度較高。由于聚醚類TPU的氮氧鍵較易斷裂，因此需要相對(duì)較低的溫度便可實(shí)現(xiàn)對(duì)其的加工。5、壓力由于聚酯類TPU其分子內(nèi)聚能較大，其分子結(jié)構(gòu)中的氮氧鍵亦較

9、難斷裂，故對(duì)其加工即破壞其分子鍵亦需要較高溫度及壓力。6、冷卻由于聚酯類TPU內(nèi)磨擦較大，分子內(nèi)聚能較大，故使其冷卻即使其恢復(fù)正常狀態(tài)較困難，因此需要較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間。7、流動(dòng)性由于聚醚類TPU醚鍵內(nèi)聚能較低，鍵的旋轉(zhuǎn)位壘較小，隨著聚醚相對(duì)分子質(zhì)量的增加，鏈更柔順，其分子鏈具有高度的柔順性，故表現(xiàn)出很好的流動(dòng)性，而聚酯類TPU則稍遜。八、各種共混后加工現(xiàn)象的分析兩種或多種聚合物能否共混及其共混后共混體系的性能與許多因素有關(guān)，最重要的因素是

10、各種聚合物之間的兼容性。而其共混體系的兼容性又與它們各自的溶度參數(shù)、極性、表面張力、結(jié)晶能力、粘度等諸因素有關(guān)?，F(xiàn)對(duì)此展開以下各項(xiàng)分析：1、酯類與醚類的共混由于聚醚類TPU內(nèi)的醚基與聚酯類TPU內(nèi)的酯基的極性不同，以及分子結(jié)構(gòu)存在差異，而導(dǎo)致醚基一般在酯基樹脂中的兼容性差，所以將兩者混合起來(lái)就會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，另外還與醚鍵的分子間作用力有較密切的關(guān)系，此外，聚酯的結(jié)晶性一般比聚醚的結(jié)晶性強(qiáng)很多，故其兼容性亦較差。但并不是所有的醚類都這樣，

11、因?yàn)镻TMG（聚四氫呋喃）的結(jié)晶性和聚酯的結(jié)晶性差不多，因此用PTMG合成的聚醚類TPU與聚酯類TPU的兼容性就稍好一些，在合成過(guò)程中是可以進(jìn)行合成的，只不過(guò)其加工后的各項(xiàng)物理性能還是會(huì)大大下降，得不償失，故亦沒(méi)有必要進(jìn)行該項(xiàng)共混。由此可見，醚類與酯類是不能混合在一起進(jìn)行加工的，這是由于二者的分子結(jié)構(gòu)差異、分子內(nèi)聚能差異、分子間作用力差異、結(jié)晶性差異及其二者分子的不兼容性所決定的當(dāng)將其二者進(jìn)行共混加工時(shí)在試件表面將會(huì)出現(xiàn)明顯的紋路，會(huì)有

12、混濁現(xiàn)象產(chǎn)生。即便是可以勉強(qiáng)混合在一起進(jìn)行加工，加工后的成品各種物理性能也還是會(huì)大大下降，尤其是不能用于加工特別透明的配件，在大批量的生產(chǎn)中亦會(huì)有很大難度，在生產(chǎn)過(guò)程中亦要尤其注意切勿將二者誤混。2、聚醚類TPU與PEBAX的共混因?yàn)镻EBAX本身即為聚醚與聚酰胺的嵌段共聚物，對(duì)于醚類基團(tuán)所具備的各項(xiàng)物理及化學(xué)性質(zhì)亦具有一定的兼容性，這是由于PEBAX內(nèi)的醚類基團(tuán)在起作用。因此與TPUEther亦具有較好的兼容性，將其二者進(jìn)行共混加工亦