پلی اتر و پلی استر مواد یکسانی نیستند. آنها دو خانواده متمایز از پلیمرها هستند که از ستون فقرات شیمیایی مختلف ساخته شده اند و این تفاوت مستقیماً به مواد خام پلی ال مورد استفاده برای تولید محصولات پلی یورتان منتقل می شود. A پلی اتر پلی ال حاوی پیوندهای تکرار شونده اتری است که از واکنش یک آغازگر با اکسیدهای آلکیلن مانند اکسید پروپیلن یا اکسید اتیلن تشکیل شده است، در حالی که پلی استر پلیال حاوی پیوندهای تکراری استری است که از واکنش یک دی اسید با یک دیول تشکیل شده است. این تفاوت ساختاری به این دلیل است که فوم مبتنی بر پلیاتر پلیال از نظر مقاومت در برابر رطوبت، انعطافپذیری و هزینه متفاوت از فوم مبتنی بر پلیاول پلی استر رفتار میکند.
بخشهایی که در ادامه میآیند، شیمی پشت هر نوع پلیمر را توضیح میدهند، ویژگیهای عملکرد دنیای واقعی آنها را در کنار هم مقایسه میکنند، و به طور خاص به دلیل ویژگیهایی که این شیمی ارائه میدهد، به پلیاتر پلیال متکی هستند.
تفاوت شیمیایی بین ستون فقرات پلی استر و پلی استر
هر دو خانواده پلیمر برای ساختن پلی ال ها، مولکول های بلوک ساختمانی که با دی ایزوسیانات ها مانند تولوئن دی ایزوسیانات یا متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات واکنش می دهند و پلی اورتان را تشکیل می دهند، استفاده می شود. آنچه آنها را از هم جدا می کند نوع پیوند شیمیایی است که در طول زنجیره پلیمری تکرار می شود.
پلی ال پلی اتر از واکنش یک مولکول آغازگر، معمولاً یک پلیول با وزن مولکولی کم مانند گلیسیرین یا پروپیلن گلیکول، با مونومرهای اکسید آلکیلن در شرایط کاتالیزوری تولید می شود. این واکنش زنجیرهای از اتمهای کربن را میسازد که از طریق اتمهای اکسیژن به هم متصل شدهاند که به عنوان پیوند اتر شناخته میشود و این فرآیند تا رسیدن به وزن مولکولی و عملکرد مورد نظر تکرار میشود.
ساختار پلی استر پلیول
در مقابل، یک پلی استر پلی استر از طریق یک واکنش تراکم بین یک اسید دی کربوکسیلیک و یک دیول تولید می شود و آب را به عنوان محصول جانبی آزاد می کند و پیوندهای استری را در امتداد ستون فقرات تشکیل می دهد. اسید آدیپیک واکنش داده شده با دی اتیلن گلیکول یکی از رایج ترین ترکیباتی است که برای تولید پلی استرهای تجاری استفاده می شود.
مقایسه ساختاری پلی اتر پلیول و پلی استر پلیول | ویژگی | پلی اتر پلیول | پلی استر پلیول |
| تکرار پیوند | پیوند اتر، کربن اکسیژن کربن | پیوند استری، کربن اکسیژن کربنیل |
| مواد اولیه معمولی | پروپیلن اکسید، اتیلن اکساید، استارتر گلیسیرین | اسید آدیپیک، دی اتیلن گلیکول |
| مقاومت در برابر آب | بالا، به خوبی در برابر هیدرولیز مقاومت می کند | پیوندهای استری پایین تر مستعد هیدرولیز هستند |
جایی که پلی اتر پلیول ماده اولیه ترجیحی است
به دلیل تعادل انعطاف پذیری، هزینه و مقاومت در برابر رطوبت که ارائه می دهد، پلی اتر پلی اتر بیشترین مصرف جهانی پلی ال مورد استفاده در تولید فوم پلی یورتان انعطاف پذیر و سفت را به خود اختصاص می دهد.
فوم انعطاف پذیر برای مبلمان و ملافه
هسته های تشک، بالشتک های مبل و زیر فرش تقریباً به طور جهانی با استفاده از فرمولاسیون پلی اتر پلی ال واکنش داده شده با تولوئن دی ایزوسیانات تولید می شوند، زیرا فوم حاصل احساس نرم و انعطاف پذیری را ارائه می دهد که مصرف کنندگان انتظار دارند و در عین حال در برابر قرار گرفتن در معرض رطوبت طی سال ها استفاده پایدار می ماند.
فوم سخت برای عایق
پلیال پلیاتر با عملکرد بالاتر، یعنی گروههای هیدروکسیل واکنشپذیرتر در هر مولکول، برای تولید فوم سلول بسته سفت و سخت موجود در عایقهای لوازم خانگی، عایقهای فوم اسپری و پانلهای عایق ساختاری استفاده میشود، جایی که پایداری ابعادی و هدایت حرارتی پایین اولویتها هستند.
الاستومرهای خودرویی و صنعتی
پلی اتر پلیال همچنین در الاستومرهای ریختهگری و قطعات قالبگیری تزریقی واکنشی که در ضربهگیرهای خودرو، فاسیا و غلتکهای صنعتی استفاده میشوند، ظاهر میشود، جایی که انعطافپذیری و مقاومت آن در برابر چرخههای خمش مکرر، مزیت عمر مفیدی نسبت به جایگزینهای مبتنی بر پلیاستر در شرایط بار دینامیکی مشابه دارد.
مقیاس بازار و روند تولید
بر اساس دادههای جمعآوریشده توسط شورای شیمی آمریکا، پلیالهای پلیاتر سهم عمدهای از حجم کل تولید پلیال در آمریکای شمالی را نشان میدهند، با برنامههای کاربردی فوم انعطافپذیر به تنهایی بیشترین بخش منفرد این خروجی را مصرف میکنند. این مزیت مقیاس کمک کرده است هزینههای تولید پلیاتر پلیال نسبت به گریدهای پلیال پلیاستر ویژه، که در حجمهای کوچکتر برای کاربردهای تخصصیتر پوشش، چسب و الاستومری تولید میشوند، نسبتاً ثابت بماند.
مقایسه سهم مصرف نهایی معمولی بین پلی اتر پلیول و پلی استر پلیول | دسته استفاده نهایی | نوع پلیول غالب | دلیل ترجیح |
| فوم slabstock انعطاف پذیر | پلی اتر پلی ال | نرمی، هزینه، مقاومت در برابر هیدرولیز |
| فوم عایق سفت و سخت | پلی اتر پلی ال | هدایت حرارتی کم، پایداری ابعادی |
| روکش های چرم مصنوعی | پلی استر پلیول | مقاومت در برابر سایش، براق شدن سطح |
| غلتک های الاستومری ریخته گری | پلی استر پلیول | استحکام کششی، مقاومت در برابر روغن |
سوالات متداول در مورد پلی اتر پلیول و پلی استر
آیا پلی اتر پلیول همان ماده الیاف پلی استر است
خیر. فیبر پلی استر مورد استفاده در منسوجات یک پلیمر کاملا مجزا است که از ترفتالیک اسید و اتیلن گلیکول ساخته شده است، در حالی که پلی اتر پلیول یک واسطه واکنشی است که برای تولید فوم پلی اورتان، پوشش ها و الاستومرها استفاده می شود. این دو با نامگذاری عمومی پلیمر مشترک هستند اما اهداف کاملاً متفاوتی دارند.
کدام نوع پلیول در برابر آسیب آب مقاومت بیشتری دارد
پلی یورتان مبتنی بر پلی اتر در برابر قرار گرفتن در معرض رطوبت طولانی مدت بهتر مقاومت می کند زیرا پیوند اتری آن نسبت به پیوند استری موجود در پلی استر پلی استر در برابر هیدرولیز مقاوم تر است.
چرا پلی اتر پلیول بیشتر در فوم تشک استفاده می شود؟
فوم تشک باید در طول سالها فشردهسازی مکرر نرم و انعطافپذیر بماند در حالی که در برابر رطوبت ناشی از استفاده معمولی مقاومت میکند، ترکیبی که انعطافپذیری و مقاومت هیدرولیز پلیاتر پلیال را نسبت به پلیاستر پلیاول فراهم میکند.
آیا پلی استر پلیول مزیتی نسبت به پلی اتر پلیول دارد؟
بله، پلی استر پلیال عموماً استحکام کششی بالاتر، مقاومت سایشی بهتر و چسبندگی زیرلایه قویتر را ارائه میکند، به همین دلیل است که با وجود مقاومت کمتر در برابر رطوبت، انتخاب ارجح در پوششهای خاص و کاربردهای چرم مصنوعی باقی میماند.
آیا می توان پلی اتر پلی ال و پلی استر پلیول را با هم مخلوط کرد
فرمولسازها گاهی اوقات هر دو نوع پلیال را در یک سیستم واحد ترکیب میکنند تا انعطافپذیری و استحکام مکانیکی را متعادل کنند، اگرچه ترکیب حاصل نیاز به تنظیم دقیق سطوح کاتالیزور و مواد افزودنی برای دستیابی به پردازش پایدار و خواص نهایی ثابت دارد.