Els formuladors de recobriments, adhesius, segelladors i elastòmers (CASE), així com els fabricants d'escumes i aplicacions de fibres elàstiques, utilitzen una família diversa de poliols per complir les especificacions de rendiment del producte. Aquests poliols inclouen politetrametilen èter glicols (PTMEG), polipropilenglicols (PPG), polièsters basats en adipats i ftalats, poliols de policaprolactona i poliols de policarbonat.
Seleccionar el millor poliol per a una fórmula específica pot ser la diferència entre fer un producte d'alta qualitat o una oferta de baix rendiment. La clau per a una selecció adequada del material és una bona comprensió de les característiques inherents a cada química de poliols, un nivell d'intel·ligència empresarial que és un segell distintiu de l'equip de Ganrade. PTMEG és el poliol principal utilitzat en elastòmers de poliuretà d'alt rendiment. Els poliuretans basats en PTMEG són coneguts per una resistència superior a l'escissió hidrolítica, bona retenció de propietats mecàniques a baixa temperatura, alta resistència, bones característiques de processament i excel·lents propietats mecàniques i dinàmiques.
Atributs de rendiment dels poliols per a aplicacions CASE
La cristal·lització induïda per la soca dels segments tous de PTMEG, la difuncionalitat exacta i els baixos valors d'àcid són factors que contribueixen a les propietats mecàniques superiors dels elastòmers de poliuretà associats. Aquests factors fan que PTMEG sigui el material preferit per als processadors especialitzats en rodes, cinturons, pneumàtics, tubs, superfícies resistents a l'abrasió i molts altres productes.
En comparació amb els poliuretans de tipus polièster, els poliols PPG-polièter també presenten una excel·lent resistència a la hidròlisi i propietats a baixa temperatura. Tanmateix, en comparació amb els poliols PTMEG i polièster, els poliols PPG tenen propietats mecàniques inferiors i són més propensos a la degradació termo-oxidativa.
A diferència dels poliols PPG, els poliols de polièster posseeixen millors propietats mecàniques, com ara la resistència a la tracció i l'esquinçament i la resistència a la fatiga flexible. Els polièster poliols són productes de reacció d'àcids dicarboxílics i diols, i els segments de polièster poden ser cristal·lins o amorfs. Aquests polièsters són més resistents a l'oli, greixos, dissolvents i oxidació.
Els poliols de policaprolactona presenten viscositats de fusió més baixes, una distribució de pes molecular més estreta i uns valors d'àcids baixos que milloren la seva estabilitat hidrolítica. Els poliols de policarbonat es caracteritzen per una resistència superior a la calor i la humitat en comparació amb els poliols de polièster.
Rendiment amb els elastòmers d'uretà corresponents
Els polièter i polièster també presenten una varietat de característiques de rendiment pel que fa als poliuretans, com ara l'estabilitat hidrolítica, la resistència química i molt més.
Estabilitat hidrolítica
Els poliuretans a base de polièter presenten una excel·lent resistència a la hidròlisi, fins i tot a temperatures més altes. Aquests poliuretans són el material preferit per a aplicacions que impliquen immersió en aigua o aplicacions que requereixen una bona retenció de propietats en ambients càlids i humits.
Tot i que els polièsters ofereixen una major resistència inicial a la tracció i al trencament, són susceptibles a la ruptura hidrolítica. A més, la presència de catalitzadors d'esterificació residuals pot accelerar la hidròlisi.
Els poliols de policaprolactona i els poliols de policarbonat són més estables hidrolíticament que els polièsters d'adipat i ftalat estàndard, a causa dels seus nivells d'àcid més baixos i una baixa propensió a generar fragments àcids durant la hidròlisi.
Resistència química
Els poliuretans a base de polièster, especialment els poliuretans semicristal·lins a base de poliols, són més resistents a certs tipus de productes químics. Els poliuretans a base de polièster ajudaran els vostres productes a resistir l'exposició a olis, combustibles i dissolvents d'hidrocarburs.
Si la resistència a la humitat i àcids i bases suaus és crítica, els poliuretans a base de polièter són una molt bona opció per a la vostra aplicació.
Baixa temperatura i rendiment tèrmic
Els polièters tenen una temperatura de transició vítrea (Tg) més baixa i conserven millor la seva flexibilitat i resistència a l'impacte a baixes temperatures. Els polièsters, per la seva banda, presenten una millor estabilitat termo-oxidativa i retenció de propietats a temperatures elevades.
Resiliència
Els poliuretans basats en polièter generalment presenten un major rebot (resiliència) en comparació amb els seus homòlegs basats en polièster.
Propietats dinàmiques i mecàniques
En aplicacions que requereixen productes amb major resistència a la tracció i resistència al tall i al trencament, els polièsters són els poliols preferits. Els polièters imparteixen una histèresi més baixa o una acumulació de calor, cosa que els converteix en un material preferit per a aplicacions dinàmiques com rodes, rodes i corrons.
Resistència a l'abrasió
El desgast per abrasió és sovint el resultat de la combinació d'abrasió per lliscament i impacte. Hi ha nombroses proves d'abrasió dissenyades per predir amb precisió el rendiment del servei d'un material, ja que molts factors diferents poden afectar el rendiment d'abrasió dels elastòmers d'uretà. Per tant, seleccionar la prova d'abrasió adequada, que es correspongui més amb l'aplicació real d'ús final, pot ser bastant difícil.
Els poliuretans a base de polièter, a causa de la seva major resistència, ofereixen un millor rendiment en aplicacions on l'abrasió per impacte és la forma dominant de desgast. Aquesta dinàmica de rendiment és especialment certa per als elastòmers basats en PTMEG.
En un sentit general, la major resistència a la tracció i al trencament dels materials de poliuretà a base de polièster ofereixen un avantatge en aplicacions on el lliscament és la forma dominant d'abrasió.
També s'ha de tenir en compte l'entorn en què s'espera que funcioni el material. Un potencial d'hidròlisi a la superfície dels poliuretans basats en èsters, per exemple, afectarà negativament la seva resistència a l'abrasió a llarg termini.
Característiques del processament
Els poliols PTMEG són diols primaris difuncionals exactes que presenten diversos atributs clau per al processament. Els poliols PTMEG presenten un grau d'acidesa molt baix. Els seus punts de fusió mesuren per sota de la temperatura ambient per a graus de baix pes molecular, com ara PTMEG 650. Els graus de pes molecular més alt es fonen una mica per sobre de la temperatura ambient i presenten una viscositat més baixa perquè la seva distribució de pes molecular és més estreta. A més, els poliols PTMEG afavoreixen la consistència en la producció de poliuretans.
Els poliols PPG no són difuncionals exactes i contenen nivells de monofuncionalitat. També tenen fragments hidroxil secundaris amb menor reactivitat. En conseqüència, la seva distribució de pes molecular i viscositat és superior a la dels poliuretans basats en PTMEG, i els pesos moleculars aconseguits són generalment més baixos.
Finalment, els poliols de polièster poden tenir alts punts de fusió i majors graus d'acidesa, que afecten la reactivitat del catalitzador. Aquests poliols presenten àmplies distribucions de pes molecular i viscositats.