1. Strukturanalyse
For den harde-segmentkomponenten i TPEE kan høykrystallinske polyestere-som PBT eller PET- velges; for den myke-segmentkomponenten kan polyetere (f.eks. PTMG, PEG, PPG) eller polyestere (f.eks. PCL, PGA, PLLA) velges. Basert på naturen til det myke segmentet, er TPEE primært klassifisert i to typer: polyeter-type TPEE og polyester-type TPEE.
I henhold til tilgjengelig litteratur er polyeter-type TPEE-eksemplisert av merker som Hytrel og Pelprene-P- en blokkkopolymer sammensatt av høykrystallinske polybutylentereftalat (PBT) harde segmenter og myke polytetrahydrofuran eterglykol (PTMG) segmenter. Polyester-type TPEE-eksemplisert av merker som Pelprene-S og Arnitel-U-bruker også svært krystallinsk PBT for sine harde segmenter, men bruker polykaprolakton (PCL) for sine myke segmenter.
Påvirkningen av forskjellige segmentstrukturer på blokk-kopolymerisasjonsreaksjonen og sammensetningens ensartethet til den resulterende polymeren stammer først og fremst fra kompatibiliteten til segmentene. Den relative kompatibiliteten til ulike segmentstrukturer følger sekvensen nedenfor:
Når de myke polyetersegmentene er identiske: PBT > PET;
Når de harde polyestersegmentene er identiske: PEG > PTMG > PTMG-PPG > PPG.
Når man sammenligner polyeter-esterelastomerer med identiske egenviskositeter, viser de som bruker PBT som det harde segmentet og PTMG som det myke segmentet overlegen strekkstyrke og rivestyrke sammenlignet med de som bruker PEG som det myke segmentet. I tillegg, når det gjelder hydrolytisk stabilitet, overgår polyeter-estere med myke PTMG-segmenter betydelig de med myke PEG-segmenter.
Følgelig bruker flertallet av kommersielt produserte polyeter-esterelastomerer polytetrahydrofuraneter (PTMG) som det myke segmentet og polybutylentereftalat (PBT) som det harde segmentet.
2. Syntesemetoder
Ved å bygge på den korte strukturelle analysen som er presentert ovenfor, kan vi nå fortsette å gi en mer detaljert beskrivelse av de forskjellige syntesemetodene som brukes for TPEE. For tiden inkluderer de primære syntesemetodene for TPEE den hydroksyl-terminerte polyetermetoden (som omfatter transforestring og direkte forestringsruter), acetoksy-terminerte polyetermetoden og kjedebyttemetoden, blant andre [2]. (1) Transesterifiseringsmetode
Transesterifiseringsmetoden innebærer å bruke DMT (dimetyltereftalat), EG (etylenglykol) eller BG (butandiol), og PTMG (polytetrahydrofuraneter) som råmaterialer, og tilberede produktet gjennom polymerisasjonsprosesser som omforestringsreaksjoner og smeltepolykondensasjon.
(2) Direkte esterifiseringsmetode
Den direkte forestringsmetoden involverer direkte smeltepolykondensering av tereftalsyre (PTA), BG og PTMG for å syntetisere TPEE, og dermed eliminere transforestringstrinnet. Siden PTA er billig og lett tilgjengelig, har denne syntetiske ruten fått økende oppmerksomhet.
(3) Acetoksy-terminert polyetermetode
Acetoksy-terminert polyeter tjener som et mellomprodukt i ringåpningspolymeriseringen av tetrahydrofuran for å produsere hydroksyl-terminert polyeter. Infrarød analyse av fraksjoner oppnådd ved forskjellige temperaturer har bekreftet at acetoksy-terminert polyeter kan gjennomgå transesterifiseringsreaksjoner med DMT.
Ved å utføre en transesterifiseringsreaksjon mellom DMT og EG, og deretter utsette det resulterende produktet for smeltepolykondensasjon med acetoksy-terminert polyeter, syntetiseres en multi-blokk-kopolymer av PET og polytetrametyleneter. Hvis andelen av DMT i reaksjonsblandingen økes, kan blokkkopolymerer med høyere innhold av harde segmenter syntetiseres.
(4) Kjedebyttemetode
Kjedebyttemetoden utnytter prinsippet om at under smeltepolykondensasjonsprosessen er hastighetskonstanten for kjedebytterreaksjoner større enn for kjedevekstreaksjoner. Denne metoden bruker eksisterende polymerer som utgangsmaterialer, og letter en transesterifiseringsreaksjon mellom polyesteren og polyeteren-spesifikt ved å erstatte de lav-molekylære-diolenhetene i polyesterkjedene med høy-molekylære-diolenheter.
