Kaplamalar, yapıştırıcılar, sızdırmazlık malzemeleri ve elastomerlerin (CASE) formülcülerinin yanı sıra köpük ve elastik elyaf uygulamaları imalatçıları, ürün performansı spesifikasyonlarını karşılamak için çeşitli poliol ailesinden yararlanır. Bu polioller arasında politetrametilen eter glikoller (PTMEG), polipropilen glikoller (PPG), adipat ve ftalat bazlı polyesterler, polikaprolakton polioller ve polikarbonat polioller yer alır.
Belirli bir formül için en iyi poliolün seçilmesi, yüksek kaliteli bir ürün veya düşük performanslı bir teklif arasındaki farkı oluşturabilir. Uygun malzeme seçiminin anahtarı, Ganrade ekibinin ayırt edici özelliği olan iş zekası düzeyi olan her poliol kimyasının kendine özgü özelliklerinin iyi anlaşılmasıdır. PTMEG, yüksek performanslı poliüretan elastomerlerde kullanılan önde gelen polioldür. PTMEG bazlı poliüretanlar, hidrolitik bölünmeye karşı üstün direnç, düşük sıcaklıkta iyi mekanik özellikler koruma, yüksek esneklik, iyi işlenme özellikleri ve mükemmel mekanik ve dinamik özelliklerle bilinir.
CASE Uygulamaları için Poliollerin Performans Özellikleri
PTMEG yumuşak segmentlerinin gerilim kaynaklı kristalizasyonu, tam iki işlevlilik ve düşük asit değerlerinin tümü, ilgili poliüretan elastomerlerin üstün mekanik özelliklerine katkıda bulunan faktörlerdir. Bu faktörler PTMEG'i tekerlekler, kayışlar, lastikler, borular, aşınmaya dayanıklı yüzeyler ve diğer birçok üründe uzmanlaşmış işlemciler için tercih edilen malzeme haline getirmektedir.
Polyester tipi poliüretanlarla karşılaştırıldığında PPG-polieter polioller ayrıca mükemmel hidroliz direnci ve düşük sıcaklık özellikleri sergiler. Ancak PTMEG ve polyester poliollerle karşılaştırıldığında PPG poliolleri daha düşük mekanik özelliklere sahiptir ve termo-oksidatif bozunmaya daha yatkındır.
PPG poliollerin aksine, polyester polioller çekme ve yırtılma mukavemeti ve esneme yorulma direnci gibi daha iyi mekanik özelliklere sahiptir. Polyester polioller dikarboksilik asitlerin ve diollerin reaksiyon ürünleridir ve polyester segmentleri kristal veya amorf olabilir. Bu polyesterler yağa, grese, solventlere ve oksidasyona karşı daha dayanıklıdır.
Polikaprolakton polioller daha düşük erime viskoziteleri, daha dar bir moleküler ağırlık dağılımı ve hidrolitik stabilitelerini artıran düşük asit değerleri sergiler. Polikarbonat polioller, polyester poliollere kıyasla üstün ısı ve nem direnciyle karakterize edilir.
İlgili Üretan Elastomerlerle Performans
Polieter ve polyester polioller ayrıca poliüretanlara özel olarak hidrolitik stabilite, kimyasal direnç ve daha fazlası gibi çeşitli performans özellikleri sergiler.
Hidrolitik Kararlılık
Polieter bazlı poliüretanlar, yüksek sıcaklıklarda bile hidrolize karşı mükemmel direnç gösterir. Bu poliüretanlar, suya daldırmayı içeren uygulamalar veya sıcak ve nemli ortamlarda iyi özellik muhafazası gerektiren uygulamalar için tercih edilen malzemedir.
Polyesterler daha yüksek ilk çekme ve yırtılma direnci sunarken, hidrolitik bölünmeye karşı hassastırlar. Ek olarak, artık esterifikasyon katalizörlerinin varlığı hidrolizi hızlandırabilir.
Polikaprolakton polioller ve polikarbonat polioller, düşük asit seviyeleri ve hidroliz sırasında asit parçaları oluşturma eğilimlerinin düşük olması nedeniyle standart adipat ve ftalat polyesterlerden hidrolitik olarak daha stabildir.
Kimyasal Direnç
Polyester bazlı poliüretanlar, özellikle yarı kristalli poliol bazlı poliüretanlar, belirli kimyasal türlerine karşı daha dayanıklıdır. Polyester bazlı poliüretanlar ürünlerinizin yağlara, yakıtlara ve hidrokarbon solventlere maruz kalmasına karşı direnç göstermesine yardımcı olur.
Neme ve hafif asitlere ve bazlara karşı direnç kritikse, polieter bazlı poliüretanlar uygulamanız için çok iyi bir seçimdir.
Düşük Sıcaklık ve Termal Performans
Polieterler daha düşük cam geçiş sıcaklığına (Tg) sahiptir ve düşük sıcaklıklarda esnekliklerini ve darbe dirençlerini daha iyi korurlar. Bu arada polyesterler, yüksek sıcaklıklarda daha iyi termo-oksidatif stabilite ve özellik koruma sergiler.
Dayanıklılık
Polieter bazlı poliüretanlar, polyester bazlı muadillerine kıyasla genellikle daha yüksek geri tepme (esneklik) sergiler.
Dinamik ve Mekanik Özellikler
Daha yüksek çekme mukavemeti ve kesilme ve yırtılma direncine sahip ürünler gerektiren uygulamalarda polyesterler tercih edilen poliollerdir. Polieterler daha düşük histerezis veya ısı oluşumu sağlar, bu da onları tekerlekler, küçük tekerlekler ve makaralar gibi dinamik uygulamalar için tercih edilen bir malzeme haline getirir.
Aşınma Direnci
Aşınma aşınması çoğunlukla kayma ve çarpma aşınmasının birleşiminin bir sonucudur. Üretan elastomerlerin aşınma performansını birçok farklı faktör etkileyebileceğinden, bir malzemenin servis performansını doğru bir şekilde tahmin etmek için tasarlanmış çok sayıda aşınma testi vardır. Gerçek son kullanım uygulamasına en yakın şekilde karşılık gelecek olan doğru aşınma testini seçmek bu nedenle oldukça zorlayıcı olabilir.
Polieter bazlı poliüretanlar, daha yüksek esneklikleri nedeniyle, çarpma aşınmasının baskın aşınma şekli olduğu uygulamalarda daha iyi performans sunar. Bu performans dinamiği özellikle PTMEG bazlı elastomerler için geçerlidir.
Genel anlamda polyester bazlı poliüretan malzemelerin daha yüksek çekme ve yırtılma direnci, kaymanın baskın aşınma şekli olduğu uygulamalarda avantaj sağlar.
Malzemenin performansının beklendiği ortam da dikkate alınmalıdır. Örneğin ester bazlı poliüretanların yüzeyindeki hidroliz potansiyeli, bunların uzun vadeli aşınma direncini olumsuz yönde etkileyecektir.
İşleme Özellikleri
PTMEG poliolleri, işleme için çeşitli temel özellikler sergileyen tam iki işlevli birincil diollerdir. PTMEG poliolleri çok düşük derecede asitlik sergiler. PTMEG 650 gibi düşük molekül ağırlıklı dereceler için erime noktaları oda sıcaklığının altında ölçülür. Daha yüksek molekül ağırlıklı dereceler oda sıcaklığının biraz üzerinde erir ve molekül ağırlığı dağılımları daha dar olduğundan daha düşük viskozite sergilerler. Ayrıca PTMEG poliolleri poliüretan üretiminde tutarlılığı destekler.
PPG poliolleri tam olarak iki işlevli değildir ve düzeylerde tek işlevlilik içerir. Ayrıca reaktivite açısından daha düşük olan ikincil hidroksil kısımlarına da sahiptirler. Buna göre moleküler ağırlık dağılımları ve viskoziteleri PTMEG bazlı poliüretanlara göre daha yüksek olup, elde edilen moleküler ağırlıklar genellikle daha düşüktür.
Son olarak, polyester polioller, katalizör reaktivitesini etkileyen yüksek erime noktalarına ve daha yüksek asitlik derecelerine sahip olabilir. Bu polioller geniş moleküler ağırlık dağılımları ve viskoziteler sergiler.