1. Analiza strukturalna
Jako twardy-składnik TPEE można wybrać wysoce krystaliczne poliestry,-takie jak PBT lub PET-; w przypadku komponentu z miękkiego-segmentu można wybrać polietery (np. PTMG, PEG, PPG) lub poliestry (np. PCL, PGA, PLLA). Ze względu na charakter segmentu miękkiego TPEE dzieli się głównie na dwa typy: TPEE-polieterowy i TPEE-poliestrowy.
Według dostępnej literatury polieter-typu TPEE-, którego przykładem są takie marki jak Hytrel i Pelprene-P-, jest kopolimerem blokowym składającym się z wysoce krystalicznych twardych segmentów poli(tereftalanu butylenu (PBT)) i miękkich segmentów politetrahydrofuranoeteroglikolu (PTMG). Poliester-typu TPEE-na przykład przez takie marki jak Pelprene-S i Arnitel-U-również wykorzystuje wysoce krystaliczny PBT w swoich twardych segmentach, ale polikaprolakton (PCL) w swoich miękkich segmentach.
Wpływ różnych struktur segmentów na reakcję kopolimeryzacji blokowej i jednorodność składu powstałego polimeru wynika przede wszystkim z kompatybilności segmentów. Względna kompatybilność różnych struktur segmentowych przebiega według poniższej sekwencji:
Gdy miękkie segmenty polieterowe są identyczne: PBT > PET;
Gdy twarde segmenty poliestru są identyczne: PEG > PTMG > PTMG-PPG > PPG.
Porównując elastomery-polieteroestrowe o identycznych lepkościach właściwych, te wykorzystujące PBT jako segment twardy i PTMG jako segment miękki wykazują wyższą wytrzymałość na rozciąganie i wytrzymałość na rozdzieranie w porównaniu z elastomerami wykorzystującymi PEG jako segment miękki. Ponadto pod względem stabilności hydrolitycznej polieter-estry z miękkimi segmentami PTMG znacznie przewyższają te z miękkimi segmentami PEG.
W związku z tym większość produkowanych na rynku elastomerów-polieterowych wykorzystuje eter politetrahydrofuranowy (PTMG) jako segment miękki i politereftalan butylenu (PBT) jako segment twardy.
2. Metody syntezy
Opierając się na przedstawionej powyżej krótkiej analizie strukturalnej, możemy teraz przystąpić do bardziej szczegółowego przedstawienia różnych metod syntezy stosowanych w przypadku TPEE. Obecnie podstawowe metody syntezy TPEE obejmują między innymi metodę polieteru zakończonego grupą hydroksylową-(obejmującą drogę transestryfikacji i bezpośredniej estryfikacji), metodę polieteru-zakończonego grupą acetoksylową oraz metodę wymiany łańcucha [2]. (1) Metoda transestryfikacji
Metoda transestryfikacji polega na użyciu DMT (tereftalan dimetylu), EG (glikol etylenowy) lub BG (butanodiol) i PTMG (eter politetrahydrofuranu) jako surowców i przygotowaniu produktu poprzez procesy polimeryzacji, takie jak reakcje transestryfikacji i polikondensacja w stopie.
(2) Metoda bezpośredniej estryfikacji
Metoda bezpośredniej estryfikacji obejmuje bezpośrednią polikondensację w stopie kwasu tereftalowego (PTA), BG i PTMG w celu syntezy TPEE, eliminując w ten sposób etap transestryfikacji. Ponieważ PTA jest niedrogi i łatwo dostępny, ta metoda syntezy cieszy się coraz większym zainteresowaniem.
(3) Metoda polieterowa-zakończona acetoksylem
Polieter-zakończony grupą acetoksylową służy jako związek pośredni w polimeryzacji-otwarcia pierścienia tetrahydrofuranu w celu wytworzenia polieteru- zakończonego grupą hydroksylową. Analiza w podczerwieni frakcji otrzymanych w różnych temperaturach potwierdziła, że polieter zakończony acetoksy-może ulegać reakcjom transestryfikacji z DMT.
Przeprowadzając reakcję transestryfikacji pomiędzy DMT i EG, a następnie poddając powstały produkt polikondensacji w stopie z polieterem-zakończonym acetoksylem, syntetyzuje się wielo-kopolimer blokowy PET i eteru politetrametylenowego. Zwiększając udział DMT w mieszaninie reakcyjnej, można syntetyzować kopolimery blokowe o większej zawartości twardych segmentów.
(4) Metoda wymiany łańcucha
Metoda wymiany łańcucha wykorzystuje zasadę, że podczas procesu polikondensacji stopu stała szybkości reakcji wymiany łańcucha jest większa niż w przypadku reakcji wzrostu łańcucha. W metodzie tej wykorzystuje się-istniejące polimery jako materiały wyjściowe, ułatwiając reakcję transestryfikacji pomiędzy poliestrem i polieterem,-w szczególności poprzez zastąpienie jednostek diolu o niskiej-masie-w łańcuchach poliestru jednostkami diolu o-masie-o dużej masie cząsteczkowej.
