Os polieteiros à base de PPG são feitos reagindo óxido de propileno e/ou óxido de etileno na presença de um catalisador com um iniciador que pode ser um diol, água, glicerina, TMP, sacarose ou sorbitol. Os catalisadores geralmente são uma base forte, como hidróxido de potássio ou complexos de cianeto de metal duplo (DMC) preparados pela reação de ZNCL2e k3[CO (CN)6]2Na presença de agentes complexantes ou catalisador de cianeto multimetal (MMC) preparado reagindo ZNCL2, K3[CO (CN)6]2e k4Fe (CN)6) na presença de agentes complexantes. Ao produzir PPG-polyols de alto peso molecular, os produtos catalisados por DMC são especificados, pois resultam em conteúdos muito mais baixos de extremidades de cadeia não saturadas (ou seja, mono-ols). A funcionalidade final insaturada com PPG-poliols catalisada por KOH resulta da isomerização catalisada por base do óxido de propileno para alilar álcool.
O PTMEG é produzido a partir de tetra-hidrofurano (THF) através de polimerizações de abertura do anel usando água como doador de prótons e um terminador e heteropolácidos como catalisador. Catalisadores de ácidos fortes como ácido fluorossulfônico e catalisadores de ácido sulfônico polimérico também são usados com água como terminador de cadeia.
O que distingue os polióis poliéter baseados em PPG de polióis de poliéter Ptmeg?
As duas principais famílias de poliéter polióis são polipropileno glicóis (PPG) e éter glicóis de politetrametileno (PTMEG).
O PTMEG é o principal poliol usado em elastômeros de poliuretano de alto desempenho. Os poliuretanos à base de Ptmeg exibem resistência superior à clivagem hidrolítica, boa retenção de propriedades mecânicas a baixas temperaturas, alta resiliência, boas características de processamento e excelentes propriedades mecânicas e dinâmicas. A cristalização induzida por tensão dos segmentos moles do PTMEG, bifuncionalidade exata e baixos valores de ácido são fatores contribuintes para as boas propriedades mecânicas dos elastômeros de poliuretano associados.
Os polióis PPG também têm excelente resistência à hidrólise e propriedades de baixa temperatura. No entanto, quando comparados aos polióis PTMEG, os polióis PPG têm propriedades mecânicas mais baixas e são mais propensas à degradação termo-oxidativa. Eles são mais baixos de preço, um fator -chave nas aplicações de espuma de poliuretano acionadas por custos.
Como são explicadas essas diferenças entre as duas classes primárias no poliether polyol?
O desempenho superior com elastômeros de poliuretano à base de PTMEG, no caso de aplicações de TPU e fibra é atribuída à cristalização induzida por deformação do segmento macio amorfo do PTMEG, que não está presente com poliuretanos amorfos à base de PPG. Os segmentos lineares de éter de politetrametileno vs. os segmentos de éter de polipropileno "ramificado" aumentam o alinhamento molecular e as forças intermoleculares dentro dos segmentos moles do PTMEG. Isso fornece um efeito de reforço em poliuretanos à base de PTMEG, mas também facilita a separação da microfase do bloco rígido.
Além disso, os polióis PTMEG são exatamente bifuncionais, enquanto os polióis de PPG padrão contêm um grupo final não saturado não saturado (ou seja, menor que 2,0 funcionalidade). Como resultado, os polióis ptmeg alcançam maior peso molecular no poliuretano. Essas características dos polióis ptmeg contribuem para propriedades de tração e dinâmicas superiores, histerese e resiliência, melhor resistência ao corte, chip e abrasão e propriedades elevadas do conjunto de compressão de temperatura. Com o uso de catalisadores de DMC, foram feitos avanços significativos na melhoria da funcionalidade dos grupos finais polyol.