介紹什么是聚酯型聚氨酯什么是聚醚型聚氨酯

什么是聚酯型聚氨酯什么是聚醚型聚氨酯

記得當年我高中時的化學老師經常掛嘴邊的一句話就是結構決定性質，感謝親愛的老師的念叨讓我記牢了這句偉大的話，真的很感謝他，今天讓我更容易理解什么是聚酯型聚氨酯什么是聚醚型聚氨酯，這句話甚至讓我更容易來理解這個世界。

什么是聚酯型聚氨酯什么是聚醚型聚氨酯？我們依然站在別人的肩膀上做下介紹，主要從微相分離方面或海島結構上來概括。

小小的重溫學習一下什么是微相分離什么是海島結構：

微相分離：當相容性適中的高聚物共混時，由于不是一個完全的熱力學穩定體系，因此會發生相分離，但是兩種聚合物又有一定的相容性，所以這個相分離的尺寸是微觀的或者亞微觀的，外觀上是均勻的，看不出宏觀分層現象(區別于宏觀相分離)，但是用高分辨率的手段仍能觀察到兩相結構的存在，此即微相分離。我們簡單地稱之為“異性相吸”。

海島結構：兩種高聚物相容性差，共混后形成非均相體系，分散相分散在連續相中，像小島分散在海洋中一樣，稱為海島結構。我們簡單地稱之為“同性相斥”。

微相分離方面或海島結構這里面有兩個概念，一個叫作硬段另一個叫軟段，它們是兩個相對的概念。在聚氨酯材料中，硬段一般是指異氰酸酯部分，軟段則為低聚物聚醚聚酯部分；若材料只有聚醚和聚酯組成的話，聚醚為軟段聚酯為硬段。很顯然這里的硬軟是相對的，或者說是為了讓我們更容易理解材料的存在形態被當初的發現者所引入的概念。

硬段和軟段的本質，是對分子鏈段運動能力的描述，硬的運動難，改變分子構象需要比軟的更多的能量，硬或者軟本身沒有什么好壞，人們根據產品的最終用途來選擇合適的硬軟比例，這也是彈性的來源。

如果非要分出高低的話，我也是比較贊成老子的觀點的，他老人家說新生的總是好的更有魅力的，比如小寶寶多么軟綿綿而老人則渾身硬一些，聚氨酯有如此廣泛的應用很多是歸功于聚醚的發展，所以我個人覺得軟段會更為有用一些吧。

異氰酸酯作為硬段主要影響聚氨酯材料的耐溫性質，當然脂肪族或芳香族又直接影響其耐候性或耐黃變性，異氰酸酯方面目前最耐溫的應該是PPDI，也就是對苯二異氰酸酯，因為它結構對稱更容易結晶也因此有更高的熔點而更耐溫，是最終聚合物的融熔點，單體PPDI本身的熔點是一定的。

凡是相對聚醚鏈節不容易運動，或具備一定的剛性或極性的分子在聚氨酯材料中都可以扮演硬段的角色，比如我們防水材料彈性體材料及運動場地鋪設材料中的MOCA固化劑也是被劃分到硬段的，因為它們也還有苯環，氨基縮合后本身的內聚能也比醚鍵更為僵硬不容易運動。

另外再提下，PPDI的聚酯型聚合物會比PPDI聚醚型的聚合物更耐溫，而如果MDI型的聚酯和PPDI的聚醚型PK的話，就要以實驗為準了，具體要用哪種MDI和哪種聚酯哪種聚醚及合成工藝后，才能做大概的推測。化學是實驗科學么，您不也是一位實驗科學合成高手嗎？如經常為家人下廚燒出可口飯菜。

說到TPU耐高溫，我們再多說幾句TPU耐低溫。聚氨酯材料一般在零下20℃的時候就喪失了彈性，要改善這一情況通常情況下除了采用合適的聚醚如四氫呋喃外，還需要在鏈段中嵌入一定的更為柔順的鏈節，如有機硅材料，可以是普通的羥基硅油或改性的羥基硅油即羥基直接連接在碳上而非硅上的低聚物，一切根據具體的配方及應用來選擇合適的性價比。

下面我們再說一說軟段，也就是通常的聚醚部分，軟段也是聚氨酯材料的主材料，任何一個海域島嶼是不多的，而海水占有更多的空間和比例，這也和老子的以無為用相吻合，老子舉例說你看一間房子，真正對我們有用的是四面墻壁內的空間為我們所用，而非墻壁本身。

因此聚醚部分決定著聚氨酯很多的性質，如結晶性、強度、彈性、耐水解、耐油性及耐磨等。結晶意味著對稱，意味著你五官長的好，看上去更和諧，看上去很帥，也意味著對制品的性能有的提升一定幫忙。

不過醚卻和透明性是唱反調的，軟段不足也意味著耐低溫的損失，所以合適的才是我們所追求的，具體到每一個產品也是先要找到成功之母失敗多次后才能大致確定這個合適的點出來，看吧，化學就是實驗科學，不做實驗就是空談誤國，還不如去炒房。

咱們不空談，也不去炒房，還是吵吵聚氨酯本身。聚醚本身已經有很多品種了，再加上聚酯的話那就更多了，我也不是全部了解，就拿PPG和PEG這兩個大概說說。

PPG就是常見的CASE聚醚，這里的P是代表環氧丙烷，PEG是海綿發泡用的聚醚，喜歡叫白料的兄弟更多，都是衍生出來的或接枝改性的低聚物。這里的E指的是環氧乙烷，其他的字母都一樣意義，這兩個聚醚意味著它們開環聚合時的原料是不一樣的，一個是用丙烯氧化為環氧丙烷，一個是用乙烯氧化為環氧乙烷。丙烯和乙烯基本上都是石油里來的，這兩者是個圓圈分別被割開成為線條，N個線條弄到一起成為一定分子量的聚醚，N也就是所謂的聚合度了，端位為羥基，也就被稱為聚醚多元醇了。

要注意的是，這兩個線條是不一樣的，PEG可以看成一條筆直的線條，而PPG則在線條的某一位置又生出一條小的線條，也就是側基甲基，很明顯它們的結構是不同的。

另外在催化聚合的時候和羥基連接的碳會比較喜歡這個小線條，很多時候都要讓這個小線條挨緊自己。而PEG根本沒有這個小線頭，再怎么喜歡也很難拉一個小線條過來，當然由于乙烯本身的純度及氧化乙烯的本身條件也會出現一些其他的更小線頭也是可能的，不過這影響不了大局。

正是由于這個小線頭，羥基又被分為伯仲羥基了，沒有小線頭的，就是老大，稱為伯羥基，活性也更高，雖然其電負性在聚氨酯中是不利的，但其沒有位阻更容易被接觸到，也更容易作為給電子角色與NCO反應。而仲羥基由于小線頭的位阻，雖然甲基稀釋了氧原子的電負性但在整體PK中怎么也干不過老大PEG，這些都是由于其結構不同導致的。而更為重要的導致的不同性質上，PEG由于相似相容其更容易親水，而海綿通常是有水用來發泡及固化的。

通過上面的對比，我們明顯看到PPG沒有PEG容易結晶，確會更具有彈性，而PEG由于親水明顯是不耐水解的，不過耐熱要比PPG要好一些，耐磨及機械強度亦是如此，當然這還要看看和其配合的硬段情況及硬段軟段的相互纏綿情況也就是微相分離的程度，總之軟段的貢獻是主要的。

除了這些不同的結構導致不同的性質外，氫鍵行為也是影響TPU聚氨酯性質的一個重要方面，氫鍵又是作為一種可逆的，或者說可以自我修復的連接，本身強度雖然不如化學力那么給力，可數量眾多的氫鍵也能決定材料的很多宏觀性質，如耐磨、溶解性及表面性能，而氫鍵也根據材料的使用環境有關，受到溫度及酸堿性的影響。至于刨根到底什么是聚酯型聚氨酯什么是聚醚型聚氨酯，還是我老師那句話，結構決定性質，英雄各有所見，希望大家可以補充。

東莞九瑞技術人員強調：聚酯型聚氨酯與聚醚型聚氨酯的區別還有很多，比如質量的差異、應用領域的差異、加工成型的差異等等。了解更多關于聚氨酯的問題，就在九瑞聚氨酯原材料官網www.mmxns.com！