PTMEG'er med en bredere MWD har højere fraktioner af både lav-MW diolmolekyler og høj-MW kæder sammenlignet med smalle MWD PPG polyoler. Den kortkædede diolfraktion i PTMEG kan blive en del af hårdbloksegmentet og dermed øge koncentrationen af den hårde fase og signifikant øge elastomerens modul og hårdhed. En stigning i hårdfasevolumenet genererer yderligere begrænsninger på mobiliteten af de bløde segmenter og reducerer derved hastigheden og omfanget af kulde og stress-induceret krystallisation af PTMEG. Anvendelse af PTMEG 1000 (vs. PTMEG 2000) ville resultere i, at en højere fraktion af de lav-MW diolarter bidrager til det hårde segment og dermed har større indflydelse på at undertrykke blandingskrystallisation.
Den højmolekylære fraktion, der er forbundet med en bred MWD, fører til en stigning i elasticitets- og rebound-egenskaberne og en forbedring i faseadskillelse i PUR-elastomeren. Følgelig forbedrer tilsætningen af PTMEG til en PPG-polyol hårdhed, trækegenskaber og elasticitets- og tilbageslagsegenskaberne af den tilhørende PUR-elastomer. Tilsætning af PPG-polyoler til en blanding resulterer i lavere Durometer, blødere polyurethanelastomerer. PPG-polyoler resulterer i en fortynding i lav-MW diolfraktionen af PTMEG-polyolen med en reduktion i hårdblokkoncentrationen.
Polyether Polyol blandes i klæbende applikationer
Balancen mellem klæbeevne, vedhæftning og kohæsionskræfter er kerneelementer i design af klæbemidler. I Pressure Sensitive Adhesives (PSA'er) er klæbeevne, forskydningsstyrke og skrælningsstyrke yderligere kontrollerende egenskaber. Mens valget af anvendt polyol og forholdet mellem hård blok-blød blok bruges til at optimere klæbeegenskaberne af en TPU, giver blanding af PTMEG med PPG polyoler en anden dimension til design af klæbemidler.
Principperne ovenfor hjælper med at vejlede valget af polyolblandingsforhold for at optimere de nødvendige klæbeegenskaber. Af de ovenfor nævnte årsager viser PTMEG, som er krystalliserbart, større adhæsions- og kohæsionskarakteristika i en PUR. PPG-polyoler forbedrer klæbeevnen og vedhæftningen til hydrofobe overflader og forbedrer håndteringsegenskaber som viskositet. Ændring af forholdet mellem PTMEG og PPG polyoler i blandinger muliggør en optimering af klæbeegenskaberne for at opfylde forskellige ydeevnekriterier. I en undersøgelse blev fremragende kombinationer af klæbe-, forskydnings- og afskalningsegenskaber opnået i en PSA fremstillet af en 50:50 blanding af PTMEG og PPG polyoler.2
Polyolblandinger i støbte PUR-elastomerer
I ét støbte polyurethan-elastomerer er reaktivitet og hærdehastigheder/afformningstider i et polyol/MDI/BDO-system meget hurtigere med en PTMEG-polyol vs. en PPG-polyol. Dette afspejler den primære hydroxydifunktionalitet på 100 % i en PTMEG. PPG-polyoler fremstillet med en konventionel KOH-katalysator indeholder 3-4 molprocent af monohydroxykoncentrationer (den anden ende er allylumættethed) og sekundær hydroxylfunktionalitet med lavere reaktivitet. Stort set alle endelige elastomeregenskaber forbedres ved tilsætning af PTMEG i en blanding med en PPG-polyol. Dette inkluderer hårdhed, træk- og rivestyrker, elasticitets- og tilbageslagsegenskaber, slid, trækstyrke og kompressionssæt. Der er flere faktorer forbundet med disse forbedringer: 1) de overordnede overlegne mekaniske egenskaber af den lineære PTMEG-struktur, 2) stress-induceret krystallisation ved høje niveauer af PTMEG, 3) færre kædeender på grund af PTMEG-diolens høje 2,0-funktionalitet, og 4) en stigning i den samlede polymer MW, der kan opnås. Af disse grunde bruges PPG-polyoler fremstillet ved KOH-processen oftere i polyurethanskumapplikationer og mindre i støbte og TPU-elastomerer. Dobbelt metalcyanid (DMC) katalysatorer producerer PPG polyoler med høj difunktionalitet og lavt indhold af mono-umættethed. DMC-katalysatorer bruges til PPG-polyoler med høj MW og elastomerkvalitet.
Undersøgelser har rapporteret, at så lidt som 10-20 vægtprocent af en PPG-polyol i PTMEG begynder at påvirke stresskrystallisationen af PTMEG-polyoler med en tilhørende stigning i ultimative forlængelser.3
Polyol blandes i TPU'er og præpolymerstøbte elastomerer
I præpolymerer og TPU'er kan PPG-polyolernes lave viskositet give forarbejdningsfordele. Med hensyn til de mekaniske egenskaber gælder de samme tendenser som diskuteret for støbte elastomerer for præpolymerbaserede systemer og TPU'er. Den samlede størrelse af egenskabsforskellene kan bygges bro ved hjælp af blandinger af PTMEG og PPG polyoler i elastomere polyurethaner.
Resumé af polyurethanelastomer
Blanding af PTMEG og PPG polyoler muliggør optimering af egenskaber og omkostninger i polyether polyurethan formuleringer. Tilsætning af PTMEG til PPG-polyoler forbedrer træk-, rive- og tilbageslags-/spændingsegenskaber, dynamiske egenskaber og adhæsion-kohæsion i klæbemidler. PPG-polyolerne kan forbedre klæbrighed, "koldhærdende" egenskaber, blødhed og forarbejdning i PTMEG-elastomerer, samtidig med at de reducerer råvareomkostningerne.
Disse polyolblandinger kan skabe værdi ved anvendelse af polyurethan, såsom klæbemidler, støbte polyurethanelastomerer, TPU'er og polyurethan-dispersionsbelægninger.