Pinnoitteiden, liimojen, tiivistysaineiden ja elastomeerien (CASE) formuloijat sekä vaahtojen ja elastisten kuitusovellusten valmistajat käyttävät monipuolista polyoliperhettä täyttääkseen tuotteen suorituskykyvaatimukset. Näitä polyoleja ovat polytetrametyleenieetteriglykolit (PTMEG), polypropyleeniglykolit (PPG), adipaatti- ja ftalaattipohjaiset polyesterit, polykaprolaktonipolyolit ja polykarbonaattipolyolit.
Parhaan polyolin valitseminen tietylle kaavalle voi olla ero korkealaatuisen tuotteen tai heikosti suoritetun tarjouksen välillä. Oikean materiaalin valinnan avain on kunkin polyolikemian luontaisten ominaisuuksien hyvä ymmärrys, liiketiedon taso, joka on Ganrade-tiimin tunnusmerkki. PTMEG on johtava polyoli, jota käytetään korkean suorituskyvyn polyuretaanielastomereissa. PTMEG-pohjaiset polyuretaanit tunnetaan erinomaisesta kestävyydestään hydrolyyttistä lohkeamista vastaan, hyvistä mekaanisten ominaisuuksien säilyvyydestä alhaisessa lämpötilassa, korkeasta joustavuudesta, hyvistä prosessointiominaisuuksista ja erinomaisista mekaanisista ja dynaamisista ominaisuuksista.
Polyolien suorituskykyominaisuudet CASE-sovelluksiin
Pehmeiden PTMEG-segmenttien venytyksen aiheuttama kiteytyminen, tarkka difunktionaalisuus ja alhaiset happoarvot ovat kaikki vaikuttavia tekijöitä siihen liittyvien polyuretaanielastomeerien ylivertaisiin mekaanisiin ominaisuuksiin. Nämä tekijät tekevät PTMEG:stä suositun materiaalin prosessoreille, jotka ovat erikoistuneet pyöriin, hihnoihin, renkaisiin, putkiin, kulutusta kestäviin pintoihin ja moniin muihin tuotteisiin.
Verrattuna polyesterityyppisiin polyuretaaneihin, PPG-polyeetteripolyoleilla on myös erinomaiset hydrolyysin kestävyys ja alhaisen lämpötilan ominaisuudet. PTMEG- ja polyesteripolyoleihin verrattuna PPG-polyoleilla on kuitenkin huonommat mekaaniset ominaisuudet ja ne ovat alttiimpia lämpöhapettavalle hajoamiselle.
Toisin kuin PPG-polyoleilla, polyesteripolyoleilla on paremmat mekaaniset ominaisuudet, kuten veto- ja repäisylujuus sekä taivutusväsymiskestävyys. Polyesteripolyolit ovat dikarboksyylihappojen ja diolien reaktiotuotteita, ja polyesterisegmentit voivat olla kiteisiä tai amorfisia. Nämä polyesterit kestävät paremmin öljyä, rasvaa, liuottimia ja hapettumista.
Polykaprolaktonipolyoleilla on alhaisemmat sulaviskositeetit, kapeampi molekyylipainojakauma ja alhaiset happoarvot, jotka parantavat niiden hydrolyyttistä stabiilisuutta. Polykarbonaattipolyoleille on ominaista erinomainen lämmön- ja kosteudenkestävyys verrattuna polyesteripolyoleihin.
Suorituskyky vastaavien uretaanielastomeerien kanssa
Polyeetteri- ja polyesteripolyoleilla on myös erilaisia suorituskykyominaisuuksia erityisesti polyuretaanien suhteen, kuten hydrolyyttinen stabiilius, kemiallinen kestävyys ja paljon muuta.
Hydrolyyttinen stabiilisuus
Polyeetteripohjaiset polyuretaanit kestävät erinomaisesti hydrolyysiä jopa korkeammissa lämpötiloissa. Nämä polyuretaanit ovat suositeltu materiaali sovelluksissa, joissa upotetaan veteen tai sovelluksiin, jotka vaativat hyvää omaisuuden säilymistä lämpimissä ja kosteissa ympäristöissä.
Vaikka polyesterit tarjoavat korkeamman alkuperäisen veto- ja repeytyskestävyyden, ne ovat herkkiä hydrolyyttiselle halkeamiselle. Lisäksi jäännösesteröintikatalyyttien läsnäolo voi kiihdyttää hydrolyysiä.
Polykaprolaktonipolyolit ja polykarbonaattipolyolit ovat hydrolyyttisesti stabiilimpia kuin tavanomaiset adipaatti- ja ftalaattipolyesterit, johtuen niiden alhaisemmista happopitoisuuksista ja alhaisesta taipumuksesta muodostaa happoryhmiä hydrolyysin aikana.
Kemiallinen kestävyys
Polyesteripohjaiset polyuretaanit, erityisesti puolikiteiset polyolipohjaiset polyuretaanit, kestävät paremmin tietyntyyppisiä kemikaaleja. Polyesteripohjaiset polyuretaanit auttavat tuotteitasi kestämään öljyjä, polttoaineita ja hiilivetyliuottimia.
Jos kosteuden ja mietojen happojen ja emästen kestävyys on kriittistä, polyeetteripohjaiset polyuretaanit ovat erittäin hyvä valinta sovellukseesi.
Matala lämpötila ja lämpöteho
Polyeettereillä on alhaisempi lasittumislämpötila (Tg) ja ne säilyttävät paremmin joustavuuden ja iskunkestävyyden alhaisissa lämpötiloissa. Polyestereillä on puolestaan parempi lämpöhapettava stabiilisuus ja ominaisuuksien säilyminen korkeissa lämpötiloissa.
Joustavuus
Polyeetteripohjaisilla polyuretaaneilla on yleensä korkeampi rebound (kimmoisuus) verrattuna polyesteripohjaisiin vastineisiinsa.
Dynaamiset ja mekaaniset ominaisuudet
Polyesterit ovat edullisia polyoleja sovelluksissa, joissa vaaditaan tuotteita, joilla on suurempi vetolujuus sekä leikkaus- ja repeytymiskestävyys. Polyeetterit antavat alhaisemman hystereesin tai lämmön kertymisen, mikä tekee niistä suositellun materiaalin dynaamisiin sovelluksiin, kuten pyöriin, pyöriin ja rulliin.
Kulutuskestävyys
Hankauskuluminen johtuu useimmiten liuku- ja törmäyshankauksen yhdistelmästä. On olemassa lukuisia hankaustestejä, jotka on suunniteltu ennustamaan tarkasti materiaalin käyttökykyä, koska monet eri tekijät voivat vaikuttaa uretaanielastomeerien kulumiskykyyn. Oikean hankaustestin valitseminen, joka vastaa parhaiten varsinaista loppukäyttösovellusta, voi siten olla varsin haastavaa.
Polyeetteripohjaiset polyuretaanit tarjoavat suuremman kimmoisuutensa ansiosta paremman suorituskyvyn sovelluksissa, joissa törmäyshankaus on hallitseva kulumismuoto. Tämä suorituskykydynamiikka pätee erityisesti PTMEG-pohjaisiin elastomeereihin.
Yleisesti ottaen polyesteripohjaisten polyuretaanimateriaalien korkeampi veto- ja repäisylujuus tarjoaa etua sovelluksissa, joissa liukuminen on hallitseva hankausmuoto.
Myös ympäristö, jossa materiaalin odotetaan toimivan, on otettava huomioon. Esimerkiksi esteripohjaisten polyuretaanien pinnalla oleva hydrolyysipotentiaali vaikuttaa negatiivisesti niiden pitkäaikaiseen kulutuskestävyyteen.
Käsittelyn ominaisuudet
PTMEG-polyolit ovat tarkkoja difunktionaalisia primäärisiä dioleja, joilla on useita keskeisiä prosessointiominaisuuksia. PTMEG-polyoleilla on erittäin alhainen happamuusaste. Niiden sulamispisteet mitataan huoneenlämpötilan alapuolella pienimolekyylipainoisilla luokilla, kuten PTMEG 650:lla. Suuremmat molekyylipainot sulavat hieman huoneenlämpötilan yläpuolella, ja niillä on alhaisempi viskositeetti, koska niiden molekyylipainojakauma on kapeampi. Lisäksi PTMEG-polyolit edistävät tasaisuutta polyuretaanien valmistuksessa.
PPG-polyolit eivät ole täsmälleen kaksifunktionaalisia ja sisältävät tasoja monofunktionaalisia. Niissä on myös sekundäärisiä hydroksyyliosia, joiden reaktiivisuus on alhaisempi. Näin ollen niiden molekyylipainojakauma ja viskositeetti on korkeampi kuin PTMEG-pohjaisten polyuretaanien, ja saavutetut molekyylipainot ovat yleensä pienempiä.
Lopuksi polyesteripolyoleilla voi olla korkeat sulamispisteet ja korkeampi happamuusaste, mikä vaikuttaa katalyytin reaktiivisuuteen. Näillä polyoleilla on laajat molekyylipainojakaumat ja viskositeetit.