차이점TPU 폴리에테르 타입그리고폴리에스터 타입
TPU는 폴리에테르계와 폴리에스터계 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 제품 적용 분야의 다양한 요구 사항에 따라 다양한 유형의 TPU를 선택해야 합니다. 예를 들어, 내가수분해성에 대한 요구 사항이 비교적 높은 경우, 폴리에테르계 TPU가 폴리에스터계 TPU보다 더 적합합니다.
그래서 오늘은 그 차이점에 대해 이야기해 보겠습니다.폴리에테르형 TPU그리고폴리에스터 타입 TPU그리고 어떻게 구별할 수 있을까요? 아래에서는 원자재의 차이점, 구조적 차이점, 성능 비교, 그리고 식별 방법의 네 가지 측면에 대해 자세히 설명하겠습니다.
1. 원자재의 차이
많은 사람들이 열가소성 엘라스토머의 개념을 알고 있다고 생각합니다. 열가소성 엘라스토머는 각각 부드러운 부분과 단단한 부분을 모두 포함하는 구조적 특징을 가지고 있어 재료에 유연성과 강성을 부여합니다.
TPU는 연질 사슬과 경질 사슬을 모두 가지고 있으며, 폴리에테르계 TPU와 폴리에스터계 TPU의 차이는 연질 사슬의 차이에 있습니다. 그 차이는 원료에서 확인할 수 있습니다.
폴리에테르형 TPU: 4-4'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 폴리테트라하이드로푸란(PTMEG), 1,4-부탄디올(BDO)로 구성되며, MDI의 경우 약 40%, PTMEG의 경우 40%, BDO의 경우 20%의 함량을 갖는다.
폴리에스테르형 TPU: 4-4'-디페닐메탄디이소시아네이트(MDI), 1,4-부탄디올(BDO), 아디프산(AA)으로 구성되며, MDI가 약 40%, AA가 약 35%, BDO가 약 25%를 차지합니다.
폴리에테르형 TPU 연질 사슬 세그먼트의 원료는 폴리테트라하이드로푸란(PTMEG)이고, 폴리에스터형 TPU 연질 사슬 세그먼트의 원료는 아디프산(AA)인데, 아디프산은 부탄디올과 반응하여 연질 사슬 세그먼트인 폴리부틸렌 아디페이트 에스터를 형성합니다.
2. 구조적 차이점
TPU의 분자 사슬은 (AB) n형 블록 선형 구조를 가지고 있으며, 여기서 A는 고분자량(1000-6000) 폴리에스테르 또는 폴리에테르이고, B는 일반적으로 부탄디올이며, AB 사슬 부분 사이의 화학 구조는 디이소시아네이트입니다.
A의 다양한 구조에 따라 TPU는 폴리에스터형, 폴리에터형, 폴리카프로락톤형, 폴리카보네이트형 등으로 나눌 수 있습니다. 더 일반적인 유형은 폴리에터형 TPU와 폴리에스터형 TPU입니다.
위 그림에서 폴리에테르형 TPU와 폴리에스테르형 TPU의 전체 분자 사슬은 모두 선형 구조이며, 주요 차이점은 연질 사슬 부분이 폴리에테르 폴리올인지 폴리에스테르 폴리올인지입니다.
3. 성능 비교
폴리에테르 폴리올은 분자 주쇄 구조의 말단기에 에테르 결합과 히드록시기를 갖는 알코올 중합체 또는 올리고머입니다. 구조 내 에테르 결합의 응집 에너지가 낮고 회전이 용이하기 때문에 폴리에테르 폴리올은 폴리에테르 폴리올과 같은 폴리에테르 폴리올과 같은 폴리에테르 폴리올로 불립니다.
따라서 폴리에테르 TPU는 우수한 저온 유연성, 내가수분해성, 곰팡이 저항성, 자외선 저항성 등을 가지고 있습니다. 제품의 촉감은 좋으나 박리강도와 파괴강도가 상대적으로 낮습니다.
폴리에스터 폴리올에서 강한 공유 결합 에너지를 가진 에스터기는 경질 사슬 부분과 수소 결합을 형성하여 탄성 가교점으로 작용할 수 있습니다. 그러나 폴리에스터는 물 분자의 침투로 인해 파손되기 쉽고, 가수분해로 생성된 산은 폴리에스터의 가수분해를 더욱 촉진할 수 있습니다.
따라서 폴리에스터 TPU는 우수한 기계적 성질, 내마모성, 내인열성, 내화학성, 내열성, 가공의 용이성을 갖추고 있으나, 가수분해 저항성은 낮다.
4、식별방법
어떤 TPU를 사용하는 것이 더 나은지는 제품의 물리적 요구 사항을 기반으로 선택해야 한다고만 말할 수 있습니다. 우수한 기계적 특성을 얻으려면 폴리에스터 TPU를 사용하십시오. 비용, 밀도, 그리고 물놀이 용품 제작과 같은 제품 사용 환경을 고려한다면 폴리에스터 TPU가 더 적합합니다.
하지만 두 종류의 TPU를 선택하거나 실수로 섞어도 외관상 큰 차이가 없습니다. 그렇다면 어떻게 구분해야 할까요?
실제로 화학적 비색법, 가스크로마토그래피-질량 분석법(GCMS), 중적외선 분광법 등 다양한 방법이 있습니다. 그러나 이러한 방법은 기술적 요구 사항이 높고 시간이 오래 걸립니다.
비교적 간단하고 빠른 식별 방법이 있을까요? 예를 들어 밀도 비교 방법이 있습니다.
이 방법은 밀도계 하나만 필요합니다. 고정밀 고무 밀도계를 예로 들어, 측정 단계는 다음과 같습니다.
제품을 측정대에 올려놓고, 제품의 무게를 표시한 후 Enter키를 눌러 기억하세요.
제품을 물에 넣어 밀도 값을 표시하세요.
전체 측정 과정은 약 5초가 소요되며, 폴리에스터계 TPU의 밀도가 폴리에테르계 TPU보다 높다는 원리를 이용하여 구별할 수 있습니다. 밀도 범위는 다음과 같습니다. 폴리에스터계 TPU -1.13~1.18g/cm³, 폴리에스터계 TPU -1.18~1.22g/cm³. 이 방법을 사용하면 폴리에스터계 TPU와 폴리에테르계 TPU를 빠르게 구별할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 6월 3일