1 Mechaninės savybės
Reguliuojant minkštųjų ir kietųjų segmentų santykį, polieterio -esterio elastomerų kietumas gali būti įvairus įvairiuose diapazonuose (Shore D 32–82); jų elastingumas ir stiprumas patenka tarp gumos ir plastiko. Palyginti su kitais termoplastiniais elastomerais (TPE), polieterio -esterio elastomerai pasižymi didesniu moduliu esant mažam -tempimo sąlygoms nei kiti lygiaverčio kietumo TPE. Kai modulis yra esminis konstrukcijos parametras, naudojant polieterio-esterio elastomerus, galima sumažinti gatavo produkto skerspjūvio plotą ir taip sumažinti medžiagų sąnaudas.
Polieterio-esterio elastomerai pasižymi ypač dideliu tempimo stiprumu. Palyginti su termoplastiniais poliuretanais (TPU), polieterio -esterio elastomerai pasižymi žymiai didesniu gniuždymo ir tempimo moduliu; vadinasi, gaminant identišką komponentą naudojant to paties kietumo polieterio -esterio elastomerą ir TPU, pirmasis gali atlaikyti didesnes apkrovas. Esant aukštesnei nei aplinkos temperatūrai, polieterio -esterio elastomerai išlaiko aukštą lenkimo modulį, tačiau-skirtingai nei TPU-, esant žemai temperatūrai, jie netampa pernelyg standūs. Dėl to jie ypač gerai-tinka konsolinių sijų arba sukimo momentą laikančių komponentų gamybai ir ypač tinka naudoti aukštos temperatūros aplinkoje. Polieterio -esterio elastomerai pasižymi puikiu lankstumu žemoje{14}}temperatūroje; jų atsparumas smūgiams žemoje temperatūroje pranoksta kitų TPE, o atsparumas dilimui yra panašus į TPU. Esant mažam -įtempimui, polieterio-esterio elastomerai pasižymi puikiu atsparumu nuovargiui ir minimaliais histerezės nuostoliais. Dėl šios savybės, kartu su dideliu elastingumu, medžiaga yra idealus pasirinkimas, kai naudojama pasikartojanti ciklinė apkrova, pvz., krumpliaračiai, ritinėliai, lanksčios movos ir diržai.
2 Šiluminės savybės
Jei polieterio -esterio termoplastiniai elastomerai nėra stabilizuoti antioksidantais, jie greitai suyra įvairiomis sąlygomis-, įskaitant vandens rūko, ozono ir lauko atmosferos aplinką. Dėl šio skilimo sumažėja klampumas ir santykinė molekulinė masė, sumažėja medžiagos pailgėjimas trūkimo metu ir pablogėja jos momentinis elastingumo atsistatymo greitis. Ši skilimo reakcija polieterio -esteriuose vyksta per laisvųjų -radikalų mechanizmą, kurį greičiausiai inicijuoja oksidacinis ataka anglies atomams, greta eterio deguonies atomų polimero pagrinde. Grandinės trūkimo metu susidaro formaldehidas; šis formaldehidas vėliau oksiduojamas į skruzdžių rūgštį, kuri savo ruožtu katalizuoja tolesnį grandinės skilimą. Siekiant padidinti polieterio esterio elastomerų atsparumą oksidaciniam skaidymui, turėtų būti taikomi tinkami stabilizavimo metodai; pridėtą stabilizatorių sistemą turėtų sudaryti laisvųjų radikalų sulaikytojai, peroksido skaidytojai ir formaldehido sulaikytojai.
Polieterio esterio elastomerai pasižymi puikiu terminiu stabilumu; Paprastai kuo didesnis kietumas, tuo didesnis atsparumas karščiui. Literatūros ataskaitose nurodoma, kad 10 valandų nepertraukiamai kaitinant 110 ir 140 laipsnių temperatūroje, polieterio esterio elastomerai praktiškai nepraranda svorio; net pakaitinus 10 valandų 160 laipsnių ir 180 laipsnių temperatūroje, svorio netekimas išlieka minimalus -tik atitinkamai 0,05 % ir 0,1 %. Izoterminės termogravimetrinės kreivės rodo, kad polieterio esterio elastomerai pradeda kristi svoris 250 laipsnių kampu, bendras svorio netekimas yra 5% 300 laipsnių, o reikšmingas svorio netekimas vyksta virš 400 laipsnių. Todėl polieterio esterio elastomerai pasižymi labai aukšta maksimalia eksploatavimo temperatūra-su dar aukštesnėmis trumpalaikio poveikio{17}}ribomis{18}}ir gali atlaikyti dažų -kepimo temperatūrą (150–160 laipsnių), kuri įprasta automobilių gamybos linijose. Be to, jie turi minimalų mechaninių savybių praradimą tiek esant aukštai, tiek žemai temperatūrai. Kai naudojami aukštesnėje nei 120 laipsnių temperatūroje, polieterio esterio elastomerų atsparumas tempimui žymiai viršija termoplastinių poliuretanų (TPU).
Be to, polieterio esterio elastomerai pasižymi puikiu našumu žemoje{0}}temperatūrose. Jų trapus taškas nukrenta žemiau -70 laipsnių; be to, kuo mažesnis kietumas, tuo didesnis atsparumas šalčiui, todėl daugumą polieterio esterio elastomerų galima nepertraukiamai naudoti ilgą laiką net -40 laipsnių temperatūroje. Dėl subalansuoto polieterio esterio elastomerų veikimo aukštoje ir žemoje temperatūrų diapazone jie turi išskirtinai platų darbinės temperatūros langą, galintį efektyviai veikti nuo -70 laipsnių iki 200 laipsnių.
3. Atsparumas cheminėms terpėms
Polieterio esterio elastomerai pasižymi puikiu atsparumu alyvai ir kambario temperatūroje gali atlaikyti daugumą polinių skystų cheminių medžiagų (pvz., rūgščių, bazių, aminų ir glikolio junginių). Tačiau jie yra jautrūs halogenintų angliavandenilių (išskyrus freonus) ir fenolio junginių poveikiui. Paprastai jų cheminis atsparumas gerėja tiesiogiai proporcingai didėjančiam kietumui. Polieterio esterio elastomerai pasižymi tvirtu atsparumu brinkimui ir prasiskverbimui, kai yra veikiami daugumos organinių tirpiklių, degalų ir dujų; konkrečiau, jų pralaidumas degalams yra tik viena-viena-tri{5}}šimta dalis nei įprastų alyvai-atsparių gumų, tokių kaip neoprenas, chlorsulfonuotas polietilenas ir nitrilo kaučiukas. Tačiau polieterio esterio elastomerai yra palyginti prastai atsparūs karštam vandeniui; polikarbodiimido stabilizatorių pridėjimas gali žymiai padidinti jų atsparumą hidrolizei. Buvo pranešta, kad įvedus PEN arba PCT į PBT kietuosius segmentus polieterio esterio elastomerų molekulinėse grandinėse, gaunamos medžiagos, pasižyminčios puikiu atsparumu vandeniui ir karščiui.
4. Atsparumas oro sąlygoms ir atsparumas senėjimui
Polieterio esterio elastomerai pasižymi puikiu cheminiu stabilumu įvairiomis sąlygomis, įskaitant vandens rūko, ozono ir lauko atmosferos senėjimo poveikį. Kaip ir daugumos TPE atveju, degradacija vyksta veikiant ultravioletinei (UV) šviesai. Šiam poveikiui sumažinti gali būti naudojami apsauginiai priedai, -įskaitant suodžius, įvairius pigmentus ir kitas apsaugines medžiagas-. Sinergetinis fenolinių antioksidantų ir benzotriazolo- tipo UV absorbentų naudojimas yra ypač veiksmingas apsaugant nuo UV- sukelto senėjimo.
Šviesos ir šilumos sukelta oksidacija yra du pagrindiniai veiksniai, lemiantys polieterio esterio elastomerų skilimą ir senėjimą. Visų pirma PEG-PBT kopoliesteriai yra prastai atsparūs tiek karščiui, tiek šviesai, todėl jie yra labai jautrūs stipriam šiluminiam -oksidaciniam ir foto-oksidaciniam skaidymui. Padidėjusi temperatūra pagreitina šį skilimo procesą. Senstant ir mažėjant molekulinei masei, mažėja medžiagos pailgėjimas trūkimo metu, o jos momentinis elastingumo atsistatymo greitis blogėja.
Be to, polieterio esterio elastomerai pasižymi įvairaus jautrumo hidrolizei laipsniu. Veikiant vandeniui, šie elastomerai patiria kryžminio{1}}jungimo reakcijas, todėl susidaro daugiau gelio{2}}kaip medžiagų. Įgimtas PEG-PBT kopoliesterių jautrumas hidroliziniam skaidymui yra būtent ta savybė, kuri išnaudojama, kai jie naudojami kaip biomedžiagos karkasai implantuoti į žmogaus kūną. Vandeninėje aplinkoje PEG-PBT kopoliesteriai skaidosi per hidrolizinį mechanizmą: vandens molekulės atakuoja esterių jungtis, esančias tarp PEG ir PBT segmentų, todėl polimero grandinės suskaidomos. Susidariusius skilimo produktus sudaro PEG ir mažos -molekulinės- masės PBT fragmentai. Skilimo greitį įtakoja įvairūs veiksniai, -įskaitant sudėtį, temperatūrą, pH lygį ir fermentinį aktyvumą,{12}}su didesniu PEG kiekiu, temperatūromis ir pH vertėmis paprastai lemia greitesnį skaidymosi greitį. Tiksliai sureguliavus santykines dviejų sudedamųjų dalių proporcijas, skilimo greitis gali būti pritaikytas taip, kad atitiktų specifinius įvairių pritaikymų reikalavimus.
5. Didelis atsparumas
Kai TPEE medžiagos naudojamos spyruoklių gamyboje, jos suteikia išskirtinai ilgą komponentų tarnavimo laiką. Ši galimybė palengvina sklandų ir stabilų darbą tokiose programose kaip geležinkelių sistemos, todėl traukiniai gali nepaprastai sklandžiai atlikti manevrus, -įskaitant paleidimą, greitėjimą, lėtėjimą ir sustojimą{2}}. Skirtingai nuo metalinių spyruoklių, jos nerūdija, nesuyra natūraliomis aplinkos sąlygomis, nenutrūksta elastingumo ar nepraranda elastingumo. Be to, palyginti su guminėmis medžiagomis, jis pasižymi puikiu pakartotiniu naudojimu, išlaikant puikų elastingumą.
6. Apdorojimas ir formavimas
TPEE pasižymi puikiu lydymosi stabilumu ir dideliu termoplastiškumu, todėl puikiai apdorojamas. Jis gali būti apdorojamas naudojant įvairius termoplastinio apdorojimo metodus, tokius kaip ekstruzija, liejimas įpurškimu, formavimas pūtimu, rotacinis formavimas ir lydalo liejimas. Esant mažam šlyties greičiui, TPEE lydalo klampumas yra gana nejautrus šlyties greičio pokyčiams; tačiau esant dideliam šlyties greičiui, lydalo klampumas mažėja didėjant šlyties greičiui. Kadangi TPEE lydalai yra labai jautrūs temperatūrai-, o lydalo klampumas kinta nuo kelių iki kelių dešimčių kartų, kai temperatūros svyravimai yra tik 10 laipsnių -, liejimo proceso metu temperatūra turi būti griežtai kontroliuojama.
Norint užtikrinti, kad dervos drėgnumas išliktų mažesnis nei 0,1 %, prieš apdirbant medžiagą būtina iš anksto išdžiovinti karšto oro džiovintuvu (80–120 laipsnių temperatūroje 6–8 valandas).
1. Ekstruzinis liejimas
Naudojant standartinius plastikinius ekstruderius, TPEE galima išspausti įvairiomis formomis, pavyzdžiui, lakštais, vamzdeliais, strypais ir vielos apvalkalu. Paprastai naudojamas bendrosios paskirties, laipsniškai gilėjantis varžtas, kurio ilgio -ir -skersmens (L/D) santykis yra didesnis arba lygus 24:1 ir suspaudimo laipsnis (2,7–4:1).
2. Įpurškimas
Įpurškimo liejimo būdai leidžia gaminti įvairių formų ir dydžių gaminius. Šiuo atveju pirmenybė teikiama stūmoklinėms-sraigtinėms įpurškimo mašinoms, nes jos gamina labai vienodą ir vienodą temperatūros pasiskirstymą. Sraigto kanalo gylis turi atitikti laipsnišką profilį; rekomenduojamas suspaudimo laipsnis yra 3,0–3,5, kartu su varžto L/D santykiu (18–24):1. Įpurškimo slėgis paprastai svyruoja nuo 80 iki 120 MPa, naudojant lėtą{10}}iki-vidutinį įpurškimo greitį.
3. Pūtimo formavimas
Pūtimo formavimui reikalingos dervos, pasižyminčios dideliu lydymosi klampumu ir lydymosi stiprumu. Taikant cheminio grandinės -pratęsimo metodus polimero ekstruzijos metu,-konkrečiai įtraukiant specialius funkcinius segmentus į TPEE molekulines grandines-, galima pagaminti didelio-klampumo TPEE rūšis, atitinkančias didelių, specializuotų komponentų (pvz., variklio oro įsiurbimo kanalų) liejimo pūtimu reikalavimus.
4. Kiti liejimo procesai
TPEE taip pat tinka tokiems procesams kaip rotacinis formavimas ir liejimas iš lydalo. Pavyzdžiui, rotacinis formavimas gali būti naudojamas gaminant tokius daiktus kaip rutuliai ir mažos bekamerės padangos. Kita vertus, lydalo liejimas suteikia mažų apdorojimo sąnaudų ir puikaus gatavų gaminių matmenų stabilumo pranašumus.
