TPU可分為聚醚型和聚酯型兩種。根據產品應用的不同要求，需要選擇不同類型的TPU。例如，如果耐水解性要求比較高，聚醚型TPU比聚酯型TPU更適合。
那麼今天我們就來談談它們之間的差別聚醚型TPU和聚酯型TPU，以及如何區分它們？以下將從原料差異、結構差異、效能比較、鑑別方法四個面向進行闡述。
一、原料差異
相信很多人都知道熱塑性彈性體的概念，它的結構特徵是分別含有軟鏈段和硬鏈段，為材料帶來柔韌性和剛性。
TPU也有軟鏈段和硬鏈段兩種，聚醚型TPU和聚酯型TPU的差別在於軟鏈段的差異。從原料上我們就能看出差別。
聚醚型TPU：4-4'-二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）、聚四氫呋喃（PTMEG）、1,4-丁二醇（BDO），用量約為MDI的40%、PTMEG的40%、BDO的20%。
聚酯型TPU：4-4'-二苯甲烷二異氰酸酯（MDI）、1,4-丁二醇（BDO）、己二酸（AA），其中MDI約佔40%，AA約佔35%， BDO約佔25%。
我們可以看到，聚醚型TPU軟鏈段的原料是聚四氫呋喃（PTMEG）；聚酯型TPU軟鏈段的原料是己二酸（AA），己二酸與丁二醇反應生成聚己二酸丁二醇酯作為軟性鏈段。
二、結構差異
TPU分子鏈具有(AB)n型嵌段線性結構，其中A為高分子量(1000-6000)聚酯或聚醚，B一般為丁二醇，AB鏈段間的化學結構為二異氰酸酯。
根據A結構的不同，TPU可分為聚酯型、聚醚型、聚己內酯型、聚碳酸酯型等，比較常見的類型是聚醚型TPU和聚酯型TPU。
從上圖可以看出，聚醚型TPU和聚酯型TPU的整體分子鏈都是線性結構，主要差異在於軟鏈段是聚醚多元醇還是聚酯多元醇。
三、性能對比
聚醚多元醇是分子主鏈結構上帶有醚鍵、端基帶有羥基的醇類聚合物或低聚物。由於其結構中醚鍵的內聚能低且易於旋轉。
因此，聚醚型TPU具有優異的低溫柔韌性、耐水解性、耐黴菌性、抗紫外線等，產品手感良好，但剝離強度和斷裂強度相對較差。
聚酯多元醇中共價鍵能較強的酯基可與硬鏈段形成氫鍵，作為彈性交聯點。但聚酯容易因水分子的侵入而斷裂，且水解產生的酸可進一步催化聚酯的水解。
因此，聚酯型TPU具有優異的機械性質、耐磨性、抗撕裂性、耐化學腐蝕性、耐高溫性、易加工性，但耐水解性較差。
四、鑑別方法
至於用哪一種TPU比較好，只能說要依照產品的物理要求來選擇。為了獲得良好的機械性能，請使用聚酯TPU；如果考慮到成本、密度、產品使用環境，例如製作水上遊樂產品，聚醚型TPU更適合。
然而，當選擇或不小心混合兩種類型的TPU時，它們在外觀上並沒有顯著差異。那我們該如何區分它們呢？
其實方法很多，例如化學比色法、氣相層析質譜法（GCMS）、中紅外光譜法等。
有沒有一種比較簡單快速的辨識方法呢？答案是肯定的，例如密度比較法。
這種方法只需要一台密度測試儀。以高精度橡膠密度計為例，測量步驟為：
將產品放入測量台上，顯示產品的重量，按回車鍵即可記住。
將產品放入水中即可顯示密度值。
整個測量過程大約需要5秒，然後可以根據聚酯型TPU的密度高於聚醚型TPU的原理來區分。比重範圍為：聚醚型TPU -1.13-1.18 g/cm3；聚酯TPU -1.18-1.22 g/cm3。此方法可以快速區分TPU聚酯型和聚醚型。
發佈時間：2024年6月3日