Quais são as diferenças nos princípios de reação e resultados entre o poliuretano à base de poliéster e o poliuretano à base de poliéter?

1. Princípios de reação

O poliuretano à base de poliéster é obtido pela reação do poliéster e do isocianato. O poliéster é sintetizado por uma reação de condensação de ácidos polifuncionais (como ácido adípico, ácido ftálico, ácido succínico, etc.) e polióis (como etilenoglicol, propilenoglicol, trimetilolpropano, etc.). O poliéster pode ser dividido em poliéster hidroxila e poliéster carboxila. A espuma de poliuretano é feita de hidroxila poliéster com excesso de polióis.

Hidroxila poliéster (excesso de poliol): 2OH-R-OH + HOOC-R'-COOH → HO-R-OCO-R'-COO-R-OH

Poliéster carboxílico (excesso de poliácido): OH-R-OH + 2HOOC-R'-COOH → HOOC-R'-COO-R-OCO-R'-COOH

O poliuretano à base de poliéter é obtido pela reação de poliéter polióis e isocianato. Os poliéter polióis são obtidos por polimerização por abertura de anel de compostos de oxirano (tais como óxido de etileno, óxido de propileno) utilizando iniciadores contendo hidrogênio ativo (tais como álcoois, aminas).

Poliéter polióis: R-OH + nPO → R-(-O-CH-CH3-CH2-O)n-H

Ambos os tipos de poliuretanos são finalmente formados pela reação de grupos hidroxila com isocianatos para produzir grupos uretano:

R-NCO + R'-OH → RNHCOOR'

Portanto, a principal diferença no mecanismo de reação entre os dois tipos de poliuretano reside no fato de a cadeia molecular do segmento mole conter principalmente ligações éster (-COO-) ou ligações éter (-C-O-C-).

2. Resultados da reação

O poliuretano à base de poliéster possui alta resistência mecânica, boa resistência ao óleo e resistência ao calor. Portanto, é usado principalmente em solas de espuma microporosa, elastômeros, revestimentos e couro sintético. No entanto, devido à presença de ligações éster (ligações duplas insaturadas), o poliuretano à base de poliéster não é tão estável em termos de resistência à hidrólise, resistência a baixas temperaturas, resistência à oxidação, resistência a ácidos e resistência a álcalis como o poliuretano à base de poliéter.

3. Tendências de Desenvolvimento

Devido à alta viscosidade dos polióis poliéster, baixa compatibilidade com outros componentes e dificuldade de construção, aliada ao alto custo da matéria-prima, sua aplicação na área de poliuretanos é limitada. Por outro lado, o poliuretano à base de poliéter possui uma ampla gama de aplicações, principalmente em espumas plásticas sintéticas.

Nos últimos anos, para melhorar a processabilidade dos poliéster polióis, compostos de oxirano (como PO/EO) foram introduzidos nas moléculas de poliéster poliol. Isso resulta em cadeias moleculares de segmentos moles que contêm ligações éster (-COO-) e ligações éter (-C-O-C-). Os poliuretanos feitos a partir desses novos polióis possuem características tanto de poliuretanos à base de poliéster quanto de poliuretanos à base de poliéter.