TPU可分為聚醚型和聚酯型兩種。根據產品應用的不同需求，需要選擇不同類型的TPU。例如，如果對耐水解性能的要求較高，則聚醚型TPU比聚酯型TPU更合適。
今天，我們就來談談以下兩者之間的差異：聚醚型TPU和聚酯型TPU那麼，要如何區分它們呢？以下將從四個面向進行闡述：原料差異、結構差異、效能比較和鑑別方法。
1、原料的差異
我相信很多人都了解熱塑性彈性體的概念，其結構特徵是同時包含柔軟和堅硬的片段，從而賦予材料柔韌性和剛性。
TPU也包含軟鏈段和硬鏈段，聚醚型TPU和聚酯型TPU的差別在於軟鏈段的差異。我們可以從原料上看出這種差異。
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），其中MDI用量約40%，PTMEG用量約40%，BDO用量約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），其中己二酸與丁二醇反應生成聚己二酸丁二醇酯作為軟鏈段。
2、結構差異
TPU 的分子鏈具有 (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 鏈段之間的化學結構為二異氰酸酯。
依A的不同結構，TPU可分為聚酯型、聚醚型、聚己內酯型、聚碳酸酯型等。其中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。
3.性能比較
聚醚多元醇是醇類聚合物或低聚物，其分子主鏈結構末端含有醚鍵和羥基。由於其結構中醚鍵的內聚能低且易於旋轉，因此具有良好的分子結構。
因此，聚醚型TPU具有優異的低溫柔韌性、耐水解性、耐黴性、耐紫外線性等。本產品手感良好，但剝離強度和斷裂強度相對較差。
聚酯多元醇中具有強共價鍵能的酯基可以與硬鏈段形成氫鍵，作為彈性交聯點。然而，聚酯易受水分子侵蝕而斷裂，水解產生的酸會進一步催化聚酯的水解。
因此，聚酯TPU具有優異的機械性質、耐磨性、抗撕裂性、耐化學腐蝕性、耐高溫性和易加工性，但耐水解性較差。
4.鑑定方法
至於哪種TPU比較好，只能說選擇應基於產品的實體效能要求。若要獲得良好的機械性能，則應使用聚酯型TPU；若考慮成本、密度和產品使用環境，例如用於製造水上娛樂產品，則聚醚型TPU更為合適。
然而，當選擇或不小心將兩種TPU混淆時，它們的外觀並沒有明顯的差異。那我們該如何區分它們呢？
其實有很多方法，例如化學比色法、氣相層析質譜聯用（GCMS）、中紅外光譜法等。但是，這些方法對技術要求很高，而且耗時很長。
是否存在相對簡單快速的鑑別方法？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，測量步驟如下：
將產品放入測量台上，顯示產品重量，然後按 Enter 鍵儲存。
將產品放入水中以顯示密度值。
整個測量過程大約需要5秒鐘，其原理是聚酯型TPU的密度高於聚醚型TPU。特定密度範圍為：聚醚型TPU - 1.13-1.18 g/cm³；聚酯型TPU - 1.18-1.22 g/cm³。此方法可以快速區分聚酯型和聚醚型TPU。
發佈時間：2024年6月3日