Polieter i poliester nisu isti materijali. To su dvije različite obitelji polimera izgrađenih od različitih kemijskih okosnica, a ta se razlika izravno prenosi u poliolne sirovine koje se koriste za proizvodnju poliuretanskih proizvoda. A polieter poliol sadrži ponavljajuće eterske veze nastale reakcijom inicijatora s alkilen oksidima kao što je propilen oksid ili etilen oksid, dok poliesterski poliol sadrži ponavljajuće esterske veze nastale reakcijom dikiseline s diolom. Ova strukturna razlika je razlog zašto se pjena na bazi poliester poliola ponaša drugačije od pjene na bazi poliester poliola u smislu otpornosti na vlagu, fleksibilnosti i cijene.
Odjeljci koji slijede objašnjavaju kemiju koja stoji iza svake vrste polimera, uspoređuju njihove karakteristike performansi u stvarnom svijetu i prikazuju koje se industrije oslanjaju na polieter poliol upravo zbog svojstava koja ova kemija pruža.
Kemijska razlika između polieterskih i poliesterskih okosnica
Obje obitelji polimera koriste se za izradu poliola, molekula građevnih blokova koji reagiraju s diizocijanatima kao što su toluen diizocijanat ili metilen difenil diizocijanat da bi se formirao poliuretan. Ono što ih razdvaja je vrsta kemijske veze koja se ponavlja duž polimernog lanca.
Polieter poliol se proizvodi reakcijom početne molekule, obično poliola niske molekularne težine kao što je glicerin ili propilen glikol, s monomerima alkilen oksida pod katalitičkim uvjetima. Ova reakcija gradi lanac ugljikovih atoma povezanih preko atoma kisika, poznat kao eterska veza, a proces se ponavlja dok se ne postigne željena molekularna težina i funkcionalnost.
Struktura poliestera i poliola
Nasuprot tome, poliesterski poliol se proizvodi reakcijom kondenzacije između dikarboksilne kiseline i diola, oslobađajući vodu kao nusprodukt i stvarajući esterske veze duž okosnice. Adipinska kiselina koja reagira s dietilen glikolom jedna je od najčešćih kombinacija koje se koriste za proizvodnju komercijalnih poliesterskih poliola.
Strukturna usporedba polieter poliola i poliester poliola | Značajka | polieter poliol | poliester poliol |
| Ponavljanje veze | Eterska veza, ugljik kisik ugljik | Esterska veza, ugljik kisik karbonil |
| Tipične sirovine | Propilen oksid, etilen oksid, glicerinski starter | Adipinska kiselina, dietilen glikol |
| Vodootpornost | Visoka, dobro podnosi hidrolizu | Niže, esterske veze su sklonije hidrolizi |
Gdje je polieter poliol preferirana sirovina
Zbog ravnoteže fleksibilnosti, cijene i otpornosti na vlagu koju nudi, polieter poliol čini većinu globalne potrošnje poliola koji se koristi u proizvodnji fleksibilne i krute poliuretanske pjene.
Fleksibilna pjena za namještaj i posteljinu
Jezgre madraca, jastuci za sofe i podloge za tepihe gotovo se univerzalno proizvode korištenjem formulacija polieter poliola u reakciji s toluen diizocijanatom, budući da dobivena pjena nudi mekan, elastičan osjećaj koji potrošači očekuju, dok ostaje stabilna u odnosu na izloženost vlazi tijekom godina korištenja.
Čvrsta pjena za izolaciju
Polieter poliol s većom funkcionalnošću, što znači više reaktivnih hidroksilnih skupina po molekuli, koristi se za proizvodnju krute pjene zatvorenih stanica koja se nalazi u izolaciji uređaja, izolaciji pjene u spreju i strukturno izoliranim pločama, gdje su dimenzionalna stabilnost i niska toplinska vodljivost prioriteti.
Automobilski i industrijski elastomeri
Polieter poliol se također pojavljuje u lijevanim elastomerima i dijelovima lijevanim reakcijskim ubrizgavanjem koji se koriste u automobilskim odbojnicima, prednjim pločama i industrijskim valjcima, gdje njegova fleksibilnost i otpornost na ponovljene cikluse savijanja pružaju prednost u životnom vijeku u odnosu na alternative na bazi poliestera u sličnim uvjetima dinamičkog opterećenja.
Razmjer tržišta i proizvodni trendovi
Prema podacima koje je prikupilo Američko vijeće za kemiju, polieter polioli predstavljaju veliku većinu udjela u ukupnom volumenu proizvodnje poliola u Sjevernoj Americi, pri čemu same primjene fleksibilne pjene troše najveći pojedinačni dio te proizvodnje. Ova prednost u razmjeru pomogla je održati troškove proizvodnje polieter poliola relativno stabilnima u odnosu na specijalne vrste poliester poliola, koji se proizvode u manjim količinama za specijaliziranije primjene premaza, ljepila i elastomera.
Tipična usporedba udjela krajnje upotrebe između polieter poliola i poliester poliola | Kategorija krajnje uporabe | Dominantni tip poliola | Razlog za prednost |
| Fleksibilna pločasta pjena | Polieter poliol | Mekoća, cijena, otpornost na hidrolizu |
| Čvrsta izolacijska pjena | Polieter poliol | Niska toplinska vodljivost, dimenzijska stabilnost |
| Presvlake od sintetičke kože | Poliester poliol | Otpornost na habanje, površinski sjaj |
| Valjci od lijevanog elastomera | Poliester poliol | Vlačna čvrstoća, otpornost na ulje |
Često postavljana pitanja o polieter poliolu i poliesteru
Je li polieter poliol isti materijal kao i poliesterska vlakna
Ne. Poliesterska vlakna koja se koriste u tekstilu potpuno su odvojeni polimer izgrađen od tereftalne kiseline i etilen glikola, dok je polieter poliol reaktivni međuproizvod koji se koristi za proizvodnju poliuretanske pjene, premaza i elastomera. Njih dvoje dijele opću konvenciju imenovanja polimera, ali služe potpuno različitim svrhama.
Koja vrsta poliola je bolja otporna na oštećenje vodom
Poliuretan na bazi polieter poliola otporniji je na dugotrajno izlaganje vlazi jer je njegova eterska veza otpornija na hidrolizu od esterske veze koja se nalazi u poliester poliolu.
Zašto se polieter poliol češće koristi u pjeni za madrace
Pjena za madrac mora ostati mekana i elastična tijekom godina ponovljenog kompresije, a istovremeno otporna na vlagu od normalne uporabe, kombinacija koja daje prednost fleksibilnosti i otpornosti na hidrolizu koju pruža polieter poliol u odnosu na poliester poliol.
Ima li poliester poliol kakvu prednost u odnosu na polieter poliol
Da, poliester poliol općenito pruža veću vlačnu čvrstoću, bolju otpornost na abraziju i jače prianjanje na podlogu, zbog čega ostaje preferirani izbor u određenim premazima i primjenama od sintetičke kože unatoč nižoj otpornosti na vlagu.
Mogu li se polieter poliol i poliester poliol miješati zajedno
Formulatori ponekad kombiniraju obje vrste poliola u jednom sustavu kako bi uravnotežili fleksibilnost s mehaničkom čvrstoćom, iako dobivena mješavina zahtijeva pažljivo prilagođavanje razina katalizatora i aditiva kako bi se postigla stabilna obrada i dosljedna gotova svojstva.