Οι πολυαιθένιες πολυολικές με βάση το PPG κατασκευάζονται με αντίδραση προπυλενίου οξειδίου και/ή οξειδίου του αιθυλενίου παρουσία καταλύτη με έναν εκκινητή που μπορεί να είναι διόλη, νερό, γλυκερίνη, TMP, σακχαρόζη ή σορβιτόλη. Οι καταλύτες είναι συχνά μια ισχυρή βάση όπως το υδροξείδιο του καλίου ή τα συμπλέγματα διπλού μεταλλικού κυανιούχου (DMC) που παρασκευάζονται με αντίδραση ZNCL2και Κ3[CO (CN)6]2παρουσία συμπλοκοποιητικών παραγόντων ή καταλύτη πολλαπλών μετάλλων κυανιούχου (MMC) που παρασκευάστηκε με αντίδραση ZNCL2, K3[CO (CN)6]2και Κ4FE (CN)6) με την παρουσία συμπλοκοποιητικών παραγόντων. Κατά την παραγωγή υψηλού μοριακού βάρους PPG-polyols, τα προϊόντα καταλυόμενα με DMC καθορίζονται από τότε που έχουν ως αποτέλεσμα πολύ χαμηλότερα περιεχόμενα των ακόρεστων αλυσίδων (π.χ. μονο-OLs). Η ακόρεστη τελική λειτουργικότητα με καταλυόμενη με ΚΟΗ PPG-πολυόλες προκύπτει από τον καταλυτικό ισομερισμό του προπυλενίου του προπυλενίου σε αλλυλικό αλκοόλ.
Το PTMEG παράγεται από τετραϋδροφουράνο (THF) μέσω πολυμερισμών που ανοίγουν δακτυλιοειδούς χρησιμοποιώντας νερό ως δότη πρωτονίων και τερματιστή και ετεροοπολυαϊδικά ως καταλύτης. Ισχυροί καταλύτες οξέων όπως οι καταλύτες φθοροθειονικού οξέος και πολυμερικού σουλφονικού οξέος χρησιμοποιούνται επίσης με νερό ως τερματοφύλακα της αλυσίδας.
Τι διακρίνει τις πολυολικές πολυαιολές με βάση το PPG από πολυαιθένες PTMEG Polyether;
Οι δύο μεγάλες οικογένειες πολυαιθένων πολυολών είναι πολυπροπυλενογλυκόλες (PPG) και γλυκόλες πολυτεμεμεμεθυλενίου (PTMEG).
Το PTMEG είναι το κορυφαίο πολυόλης που χρησιμοποιείται σε ελαστομερή πολυουρεθάνης υψηλής απόδοσης. Οι πολυουρεθάνες με βάση το PTMEG παρουσιάζουν ανώτερη αντίσταση στην υδρολυτική διάσπαση, καλή διατήρηση μηχανικής ιδιοκτησίας σε χαμηλές θερμοκρασίες, υψηλή ανθεκτικότητα, καλή επεξεργασία και εξαιρετικές μηχανικές και δυναμικές ιδιότητες. Η επαγόμενη από το στέλεχος κρυστάλλωση των μαλακών τμημάτων PTMEG, η ακριβής διμερότητα και οι τιμές χαμηλών οξέων συμβάλλουν σε όλες τις καλές μηχανικές ιδιότητες των σχετιζόμενων ελαστομερών πολυουρεθάνης.
Οι πολυόλες PPG έχουν εξαιρετική αντοχή στην υδρόλυση και ιδιότητες χαμηλής θερμοκρασίας. Ωστόσο, σε σύγκριση με τις πολυόλες PTMEG, οι πολυόλες PPG έχουν χαμηλότερες μηχανικές ιδιότητες και είναι πιο επιρρεπείς σε θερμο-οξειδωτική αποικοδόμηση. Είναι χαμηλότερα στην τιμή, ένας βασικός παράγοντας στις εφαρμογές αφρού πολυουρεθάνης που οδηγείται από το κόστος.
Πώς εξηγούνται αυτές οι διαφορές μεταξύ των δύο πρωτογενών τάξεων σε πολυαιθένες πολυόλες;
Η ανώτερη απόδοση με ελαστομερή πολυουρεθάνης με βάση το PTMEG σε περίπτωση εφαρμογών TPU και ινών αποδίδεται στην κρυστάλλωση που προκαλείται από το στέλεχος των άμορφων μαλακών ρυθμίσεων PTMEG, το οποίο δεν υπάρχει με άμορφες πολυουρεθάνες με βάση το PPG. Τα τμήματα γραμμικού πολυτετραμεμεθυλλενίου αιθέρα έναντι των τμημάτων "διακλαδισμένου" πολυπροπυλενίου αιθέρα αυξάνουν τη μοριακή ευθυγράμμιση και τις ενδομοριακές δυνάμεις εντός των μαλακών τμημάτων PTMEG. Αυτό παρέχει ένα ενισχυτικό αποτέλεσμα σε πολυουρεθάνες με βάση το PTMEG, αλλά διευκολύνει επίσης τον διαχωρισμό μικροφάσης του σκληρού μπλοκ.
Επιπλέον, οι πολυόλες PTMEG είναι ακριβώς διλειτουργικές, ενώ οι τυποποιημένες πολυόλες PPG περιέχουν μερικές ακόρεστες μη λειτουργικές τελικές ομάδες (δηλαδή λιγότερο από 2,0 λειτουργικότητα). Ως αποτέλεσμα, οι πολυόλες PTMEG επιτυγχάνουν υψηλότερο μοριακό βάρος σε πολυουρεθάνη. Αυτά τα χαρακτηριστικά των πολυόλων PTMEG συμβάλλουν σε ανώτερες εφελκυστικές και δυναμικές ιδιότητες, υστέρηση και ανθεκτικότητα, καλύτερη κοπή, αντίσταση σε τσιπ και τριβή και αυξημένες ιδιότητες σετ συμπίεσης θερμοκρασίας. Με τη χρήση καταλυτών DMC, έγιναν σημαντικές προόδους για τη βελτίωση της λειτουργικότητας των τελικών ομάδων πολυόλης.