더 넓은 MWD를 갖는 PTMEG는 좁은 MWD PPG 폴리올에 비해 저분자량 디올 분자와 고분자량 사슬 모두의 분율이 더 높습니다. PTMEG의 단쇄 디올 분획은 하드 블록 세그먼트의 일부가 되어 하드 상의 농도를 증가시키고 엘라스토머의 모듈러스와 경도를 크게 증가시킬 수 있습니다. 경질 상 부피의 증가는 연질 세그먼트의 이동성에 대한 추가 제한을 생성하여 PTMEG의 저온 및 응력 유발 결정화 속도와 정도를 감소시킵니다. PTMEG 1000(PTMEG 2000 대비)을 사용하면 경질 세그먼트에 기여하는 저분자량 디올 종의 비율이 높아져 혼합 결정화 억제에 더 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
넓은 MWD와 관련된 고분자량 분획은 탄력성과 반동 특성을 증가시키고 PUR 엘라스토머 내 상분리를 개선시킵니다. 따라서 PPG 폴리올에 PTMEG를 첨가하면 관련 PUR 엘라스토머의 경도, 인장 특성, 탄력성 및 반동 특성이 향상됩니다. PPG 폴리올을 혼합물에 첨가하면 경도가 더 낮고 부드러운 폴리우레탄 엘라스토머가 생성됩니다. PPG 폴리올은 하드 블록 농도를 감소시키면서 PTMEG 폴리올의 저분자량 디올 분획을 희석시킵니다.
접착제 용도의 폴리에테르 폴리올 혼합물
점착력, 접착력, 응집력의 균형은 접착제 설계의 핵심 요소입니다. 감압성 접착제(PSA)에서는 점착성, 전단 강도 및 박리 강도가 추가적인 제어 특성입니다. 사용된 폴리올의 선택과 하드 블록-소프트 블록 비율은 TPU의 접착 특성을 최적화하는 데 사용되지만 PTMEG와 PPG 폴리올을 혼합하면 접착제 설계에 또 다른 차원이 제공됩니다.
위에 제시된 원칙은 필요한 접착 특성을 최적화하는 데 있어 폴리올 혼합 비율을 선택하는 데 도움이 됩니다. 위에 언급된 이유로 인해 결정화 가능한 PTMEG는 PUR에서 더 높은 접착력과 응집력 특성을 나타냅니다. PPG 폴리올은 소수성 표면에 대한 점착성과 접착력을 향상시키고 점도와 같은 취급 특성을 향상시킵니다. 블렌드에서 PTMEG 및 PPG 폴리올의 비율을 변경하면 다양한 성능 기준을 충족하도록 접착 특성을 최적화할 수 있습니다. 한 연구에서는 PTMEG와 PPG 폴리올을 50:50으로 혼합하여 생산한 PSA에서 우수한 점착성, 전단력 및 박리 특성 조합을 얻었습니다.2
Cast PUR 엘라스토머의 폴리올 혼합물
원샷 캐스트 폴리우레탄 엘라스토머, 반응성 및 폴리올/MDI/BDO 시스템의 경화 속도/탈형 시간은 PPG 폴리올에 비해 PTMEG 폴리올을 사용하는 경우 훨씬 빠릅니다. 이는 PTMEG의 1차 하이드록시 이관능성이 100%임을 반영합니다. 기존 KOH 촉매로 만든 PPG 폴리올은 3-4 몰%의 모노-하이드록시 농도(다른 말단은 알릴 불포화)를 함유하고 반응성이 낮은 2차 하이드록실 작용기를 포함합니다. PPG 폴리올과 혼합된 PTMEG를 첨가하면 사실상 모든 최종 엘라스토머 특성이 향상됩니다. 여기에는 경도, 인장 및 인열 강도, 탄력성 및 반동 특성, 마모, 인장 및 압축 영구 변형이 포함됩니다. 이러한 개선과 관련된 여러 요소가 있습니다: 1) 선형 PTMEG 구조의 전반적으로 우수한 기계적 특성, 2) 높은 수준의 PTMEG에서 응력에 의해 유발된 결정화, 3) PTMEG 디올의 높은 2.0 기능성으로 인해 사슬 말단 수가 적음 및 4) 달성 가능한 전체 중합체 MW의 증가. 이러한 이유로 KOH 공정으로 생산된 PPG 폴리올은 폴리우레탄 폼 응용 분야에 더 자주 사용되며 주조 및 TPU 엘라스토머에는 덜 사용됩니다. 이중 금속 시안화물(DMC) 촉매는 이관능성이 높고 단일불포화 함량이 낮은 PPG 폴리올을 생산합니다. DMC 촉매는 고분자량 및 엘라스토머 등급 PPG 폴리올에 사용됩니다.
연구에 따르면 PTMEG에 들어 있는 PPG 폴리올의 10-20 중량% 정도가 PTMEG 폴리올의 응력 결정화에 영향을 미치기 시작하여 최종 신율이 증가한다고 보고되었습니다.3
TPU 및 프리폴리머 캐스트 엘라스토머의 폴리올 혼합물
프리폴리머와 TPU에서 PPG 폴리올의 낮은 점도는 가공상의 이점을 제공할 수 있습니다. 기계적 특성과 관련하여 주조 엘라스토머에 대해 논의된 것과 동일한 경향이 프리폴리머 기반 시스템 및 TPU에 적용됩니다. 탄성 폴리우레탄에 PTMEG와 PPG 폴리올을 혼합하여 특성 차이의 전체적인 크기를 메울 수 있습니다.
폴리우레탄 엘라스토머 요약
PTMEG와 PPG 폴리올을 혼합하면 폴리에테르 폴리우레탄 제제의 특성과 비용을 최적화할 수 있습니다. PPG 폴리올에 PTMEG를 첨가하면 접착제의 인장, 인열 및 반발/탄성 특성, 동적 특성 및 접착 응집력이 향상됩니다. PPG 폴리올은 PTMEG 엘라스토머의 점착성, "냉간 경화" 특성, 부드러움 및 가공성을 향상시키는 동시에 원자재 비용을 절감할 수 있습니다.
이러한 폴리올 혼합물은 접착제, 캐스트 폴리우레탄 엘라스토머, TPU 및 폴리우레탄 분산 코팅과 같은 폴리우레탄 응용 분야에서 가치를 창출할 수 있습니다.