Daha geniş MWD'ye sahip PTMEG'ler, dar MWD PPG poliolleriyle karşılaştırıldığında hem düşük MW'lı diol molekülleri hem de yüksek MW'lı zincirlerin daha yüksek fraksiyonlarına sahiptir. PTMEG'deki kısa zincirli diol fraksiyonu sert blok segmentinin bir parçası haline gelebilir, böylece sert fazın konsantrasyonu artar ve elastomerin modülü ve sertliği önemli ölçüde artar. Sert faz hacmindeki bir artış, yumuşak bölümlerin hareketliliği üzerinde ek kısıtlamalar oluşturur, böylece PTMEG'nin soğuk ve stres kaynaklı kristalizasyonunun hızını ve kapsamını azaltır. PTMEG 1000'in kullanılması (PTMEG 2000'e kıyasla), sert segmente katkıda bulunan düşük MW'lı diol türlerinin daha yüksek bir fraksiyonuyla sonuçlanacak ve dolayısıyla karışım kristalleşmesini bastırmada daha yüksek etkiye sahip olacaktır.
Geniş bir MWD ile ilişkili yüksek moleküler ağırlık fraksiyonu, PUR elastomeri içinde esneklik ve geri tepme özelliklerinde bir artışa ve faz ayrımında bir iyileşmeye yol açar. Buna göre, bir PPG poliolüne PTMEG eklenmesi, ilgili PUR elastomerinin sertliğini, gerilme özelliklerini ve esnekliğini ve geri tepme özelliklerini arttırır. Bir karışıma PPG poliollerinin eklenmesi, Durometrenin daha düşük, daha yumuşak poliüretan elastomerlerle sonuçlanmasını sağlar. PPG poliolleri, sert blok konsantrasyonunda bir azalma ile PTMEG poliolün düşük MW'lı diol fraksiyonunda bir seyreltme ile sonuçlanır.
Yapıştırıcı Uygulamalarında Polieter Poliol Karışımları
Yapışkanlık, yapışma ve kohezyon kuvvetlerinin dengesi, yapıştırıcıların tasarımında temel unsurlardır. Basınca Duyarlı Yapıştırıcılarda (PSA'lar), yapışma, kayma mukavemeti ve soyulma mukavemeti ek kontrol özellikleridir. TPU'nun yapışkan özelliklerinin optimize edilmesinde kullanılan poliol seçimi ve sert blok-yumuşak blok oranı kullanılırken, PTMEG'nin PPG poliollerle harmanlanması, yapıştırıcıların tasarımına başka bir boyut kazandırır.
Yukarıda ortaya konulan prensipler, gerekli yapışkan özelliklerinin optimize edilmesinde poliol karışım oranlarının seçimine rehberlik etmeye yardımcı olur. Yukarıda belirtilen nedenlerden dolayı kristalleşebilen PTMEG, bir PUR'da daha büyük yapışma ve yapışma özellikleri gösterir. PPG poliolleri hidrofobik yüzeylere tutunmayı ve yapışmayı arttırır ve viskozite gibi kullanım özelliklerini geliştirir. Karışımlardaki PTMEG ve PPG poliol oranının değiştirilmesi, çeşitli performans kriterlerini karşılamak üzere yapışkan özelliklerin optimizasyonuna olanak sağlar. Bir çalışmada, 50:50 PTMEG ve PPG poliol karışımından üretilen bir PSA'da mükemmel yapışma, kayma ve soyulma özellikleri kombinasyonları elde edildi.2
Dökme PUR Elastomerlerdeki Poliol Karışımları
Tek atışta dökülen poliüretan elastomerlerde, bir poliol/MDI/BDO sistemindeki reaktivite ve kürleme oranları/kalıptan çıkarma süreleri, PTMEG poliol ile PPG poliol ile karşılaştırıldığında çok daha hızlıdır. Bu, bir PTMEG'deki %100 birincil hidroksi di-işlevselliğini yansıtır. Geleneksel bir KOH katalizörüyle yapılan PPG poliolleri mol yüzde 3-4 mono-hidroksi konsantrasyonlarını (diğer uç alil doymamışlığıdır) ve daha düşük reaktiviteli ikincil hidroksil işlevselliğini içerir. Neredeyse tüm nihai elastomer özellikleri, PPG poliol ile bir karışıma PTMEG eklenmesiyle iyileşir. Bu, sertliği, çekme ve yırtılma mukavemetlerini, esneklik ve geri tepme özelliklerini, aşınma, çekme ve sıkıştırma setini içerir. Bu gelişmelerle ilişkili çok sayıda faktör vardır: 1) doğrusal PTMEG yapısının genel olarak üstün mekanik özellikleri, 2) yüksek PTMEG seviyelerinde stres kaynaklı kristalizasyon, 3) PTMEG diolün yüksek 2.0 işlevselliği nedeniyle daha az zincir ucu, ve 4) genel polimer MW'sinde ulaşılabilir bir artış. Bu nedenlerden dolayı, KOH işlemiyle üretilen PPG poliolleri poliüretan köpük uygulamalarında daha sık, döküm ve TPU elastomerlerinde ise daha az kullanılır. Çift Metal Siyanür (DMC) katalizörleri, yüksek iki işlevliliğe ve düşük tekli doymamışlık içeriğine sahip PPG poliolleri üretir. DMC katalizörleri yüksek MW ve elastomer dereceli PPG polioller için kullanılır.
Araştırmalar, PTMEG'deki bir PPG poliolünün ağırlıkça yüzde 10-20 kadar az bir kısmının PTMEG poliollerinin stres kristalizasyonunu etkilemeye başladığını ve buna bağlı olarak nihai uzamalarda bir artış olduğunu bildirmiştir.3
TPU'larda ve Prepolimer Dökme Elastomerlerde Poliol Karışımları
Prepolimerlerde ve TPU'larda, PPG poliollerin düşük viskozitesi işleme avantajları sunabilir. Mekanik özellikler açısından, döküm elastomerler için tartışılan trendlerin aynısı, prepolimer bazlı sistemler ve TPU'lar için de geçerlidir. Özellik farklılıklarının genel büyüklüğü, elastomerik poliüretanlarda PTMEG ve PPG poliollerin karışımları kullanılarak kapatılabilir.
Poliüretan Elastomer Özeti
PTMEG ve PPG poliollerin harmanlanması, polieter poliüretan formülasyonlarında özelliklerin ve maliyetlerin optimize edilmesine olanak tanır. PTMEG'nin PPG poliollerine eklenmesi, yapıştırıcılarda çekme, yırtılma ve geri tepme/esneklik özelliklerini, dinamik özellikleri ve yapışma-bağlantıyı geliştirir. PPG poliolleri, ham madde maliyetlerini azaltırken PTMEG elastomerlerinde yapışmayı, "soğukta sertleşme" özelliklerini, yumuşaklığı ve işlenmesini geliştirebilir.
Bu poliol karışımları, yapıştırıcılar, dökme poliüretan elastomerler, TPU'lar ve poliüretan dispersiyon kaplamalar gibi poliüretan uygulamalarında değer yaratabilir.