Химическая структура и получение термопластичного полиэфирного эластомера

И.А. Барвинский, И.Е. Барвинская
Опубликовано: 2002. Обновление: 15.12.2017

     Термопластичные полиэфирные эластомеры (TPE-E) являются блок-сополимерами сложных и простых полиэфиров или сложных и сложных полиэфиров, их называют также полиэфир-эфирными сополимерами. Материалы имеют полиблочную структуру вида: (A B)_n.
     К промышленно-выпускаемым TPE-E на основе сложных и простых полиэфиров (polyester-polyether copolymer, ester-ether TPE-E) относятся сополимеры полибутилентерефталата и политетраметиленоксида (PBT-PTMO), выпускаемые под торговыми марками Arnitel E и Arnitel P (DSM), Hytrel (DuPont), Pelprene P (Toyobo), Riteflex (Ticona) др.:

     Аналогичную структуру имеет материал Беласт (Могилевхимволокно). 
     Структура материала включает короткие жесткие блоки полибутилентерефталата и длинные (m = 1000-2000 и более) эластичные блоки политетраметиленоксида. Термоэластопласт содержит 20-80% жестких блоков. При содержании жестких блоков более 80% полимер является жестким ударопрочным термопластом инженерно-технического назначения. 
     В таблице 1 приведены характеристики материалов Hytrel с различным содержанием жестких блоков.

     Молекулярная масса Mn промышленно выпускаемых полимеров составляет 25000 - 30000.
     Полиэфирные термоэластопласты с жесткими блоками из PBT и эластичными сложноэфирными блоками (ester-ester TPE-E) выпускаются под торговыми марками Arnitel U (DSM), Pelprene S (Toyobo) и др. 
     По сравнению с PBT-PTMO эти материалы имеют большую светостойкость, стойкость к окислению, износостойкость, но меньшую стойкость к гидролизу и парам воды, а также ударопрочность при низких температурах.   
   

Промышленное получение полиэфирных термоэластопластов

     Полиэфирные термоэластопласты получают поликонденсацией диметилтерефталата (DMT), бутандиола (BDO) или других короткоцепных гликолей, а также длинноцепного гликоля - полиоксибутандиола, полиоксиэтандиола или полипропандиола по схеме: 

Диметилентерефталат                            Бутандиол                                    Полиоксибутандиол

PBT-PTMO
    

История создания и начала производства полиэфирных термоэластопластов

     Первые исследования полиэфир-эфирных блок сополимеров на основе терефталатов были проведены в 1950-х годах компаниями DuPont de Nemours (M.D. Snyder, 1952; W.H. Charch и J.C. Shivers, 1959) и ICI (D.Coleman, 1952). В качестве жесткого блока в ранних работах использовался полиэтилентерефталат. Однако более интересными по свойствам и перспективными с точки зрения коммерческого использования в качестве термоэластопластов оказались исследованные далее полиэфир-эфирные блок-сополимеры на основе полибутилентерефталата.  
     Термопластичные полиэфирные эластомеры выпускаются промышленно с 1971 года (материал Hytrel компании DuPont).
  

Идентификация материала

     Натуральный цвет: от белого до кремового. 
     Изделия на ощупь - мягкие, легко режутся ножом.
     Поведение в пламени. Материал горит, пламя имеет синий цвет, по краям - желтый. Пары имеют сладковатый запах, обладают раздражающим действием.   

     Медведева Ф.М., Лурье Е.Г., Пин Л.Д., Конюхова Е.В., Тоботрас Г.Б. Свойства полиэфирных термоэластопластов // Пласт. массы. 1981. № 4. С. 23-25.
    Полиэфирэфир // Полимеры и резина в СНГ. 1992. Т. 3, № 1. С. 13-14, 16-17, 19.
    Точные пластмассовые детали и технология их получения / Старжинский В.Е., Фарберов А.М., Песецкий С.С., Осипенко С.А., Брагинский В.А. - Минск: Навука i тэхнiка, 1992. С. 55-56.
     Brydson J.A. Plastics мaterials. Butterworth Heinemann, 1999. P. 737-739.
     McIntyre J.E. The historical development of polyesters // Modern Polyesters: Chemistry and technology of polyesters and copolyesters / Ed. by J. Scheirs and T.E. Long. John Wiley & Sons, 2003. P. 3-28. 
     Информация компании DSM Engineering Plastics.
     Информация компании DuPont de Nemour.
     Информация компании Ticona.
     Информация компании Toyobo.

Перепечатка публикаций сайта допускается только с 
разрешения авторов