1. Análisis estructural
Para el componente del segmento duro-de TPEE, se pueden seleccionar poliésteres altamente cristalinos-como PBT o PET-; para el componente del segmento - blando, se pueden elegir poliéteres (por ejemplo, PTMG, PEG, PPG) o poliésteres (por ejemplo, PCL, PGA, PLLA). Según la naturaleza del segmento blando, el TPEE se clasifica principalmente en dos tipos: TPEE de tipo poliéter- y TPEE de tipo poliéster-.
Según la literatura disponible, el poliéter-tipo TPEE-ejemplificado por marcas como Hytrel y Pelprene-P-es un copolímero de bloques compuesto de segmentos duros de tereftalato de polibutileno (PBT) altamente cristalinos y segmentos blandos de politetrahidrofurano éter glicol (PTMG). El poliéster-tipo TPEE-ejemplificado por marcas como Pelprene-S y Arnitel-U-también utiliza PBT altamente cristalino para sus segmentos duros, pero emplea policaprolactona (PCL) para sus segmentos blandos.
La influencia de diferentes estructuras de segmentos en la reacción de copolimerización en bloque y en la uniformidad de la composición del polímero resultante se debe principalmente a la compatibilidad de los segmentos. La compatibilidad relativa de varias estructuras de segmentos sigue la siguiente secuencia:
Cuando los segmentos blandos de poliéter son idénticos: PBT > PET;
Cuando los segmentos duros de poliéster son idénticos: PEG > PTMG > PTMG-PPG > PPG.
Al comparar elastómeros de poliéter-éster con viscosidades intrínsecas idénticas, aquellos que utilizan PBT como segmento duro y PTMG como segmento blando exhiben una resistencia a la tracción y resistencia al desgarro superiores en comparación con aquellos que utilizan PEG como segmento blando. Además, en términos de estabilidad hidrolítica, los poliéter-ésteres con segmentos blandos de PTMG superan significativamente a aquellos con segmentos blandos de PEG.
En consecuencia, la mayoría de los elastómeros de poliéter-éster producidos comercialmente utilizan éter de politetrahidrofurano (PTMG) como segmento blando y tereftalato de polibutileno (PBT) como segmento duro.
2. Métodos de síntesis
Sobre la base del breve análisis estructural presentado anteriormente, ahora podemos proceder a proporcionar una exposición más detallada de los diversos métodos de síntesis empleados para TPEE. Actualmente, los principales métodos de síntesis de TPEE incluyen el método del poliéter terminado en hidroxilo- (que comprende rutas de transesterificación y esterificación directa), el método del poliéter terminado en acetoxi- y el método de intercambio de cadena, entre otros [2]. (1) Método de transesterificación
El método de transesterificación implica el uso de DMT (tereftalato de dimetilo), EG (etilenglicol) o BG (butanodiol) y PTMG (éter de politetrahidrofurano) como materias primas, y la preparación del producto mediante procesos de polimerización, como reacciones de transesterificación y policondensación en estado fundido.
(2) Método de esterificación directa
El método de esterificación directa implica la policondensación directa en fusión de ácido tereftálico (PTA), BG y PTMG para sintetizar TPEE, eliminando así el paso de transesterificación. Dado que el PTA es económico y fácilmente disponible, esta ruta sintética ha atraído cada vez más atención.
(3) Método del poliéter terminado en acetoxi-
El poliéter terminado en acetoxi- sirve como intermediario en la polimerización con apertura del anillo-de tetrahidrofurano para producir poliéter terminado en hidroxilo-. El análisis infrarrojo de fracciones obtenidas a diversas temperaturas ha confirmado que el poliéter terminado en acetoxi- puede sufrir reacciones de transesterificación con DMT.
Al realizar una reacción de transesterificación entre DMT y EG, y posteriormente someter el producto resultante a policondensación en estado fundido con poliéter terminado en acetoxi-, se sintetiza un copolímero de bloques múltiples de PET y éter de politetrametileno. Si se aumenta la proporción de DMT en la mezcla de reacción, se pueden sintetizar copolímeros en bloque con un mayor contenido de segmentos duros.
(4) Método de intercambio en cadena
El método de intercambio de cadena aprovecha el principio de que, durante el proceso de policondensación en estado fundido, la constante de velocidad para las reacciones de intercambio de cadena es mayor que la de las reacciones de crecimiento de cadena. Este método emplea polímeros pre-existentes como materiales de partida, lo que facilita una reacción de transesterificación entre el poliéster y el poliéter-específicamente, mediante la sustitución de las unidades de diol de bajo-peso molecular-dentro de las cadenas de poliéster con unidades de diol de alto-peso molecular-.
