1. Структурний аналіз
Для компонента твердого-сегменту TPEE можна вибрати висококристалічні поліефіри-такі як PBT або PET-; для компонента м’якого -сегменту можна вибрати прості поліефіри (наприклад, PTMG, PEG, PPG) або поліефіри (наприклад, PCL, PGA, PLLA). Виходячи з природи м’якого сегмента, TPEE в основному класифікується на два типи: поліефірний-тип TPEE та поліефірний-тип TPEE.
Згідно з доступною літературою, поліефір-типу TPEE-, представлений такими брендами, як Hytrel і Pelprene-P-, є блок-сополімером, що складається з твердих сегментів висококристалічного полібутилентерефталату (PBT) і м’яких сегментів політетрагідрофуранового ефіру гліколю (PTMG). Поліестер-типу TPEE-на прикладі таких брендів, як Pelprene-S і Arnitel-U-також використовує висококристалічний PBT для своїх твердих сегментів, але використовує полікапролактон (PCL) для своїх м’яких сегментів.
Вплив різних структур сегментів на реакцію блок-кополімеризації та композиційну однорідність отриманого полімеру пов’язано насамперед із сумісністю сегментів. Відносна сумісність різних сегментних структур відповідає наступній послідовності:
Коли поліефірні м’які сегменти ідентичні: PBT > PET;
Якщо тверді сегменти поліестеру ідентичні: PEG > PTMG > PTMG-PPG > PPG.
Порівнюючи поліефір-естерні еластомери з однаковою характеристичною в’язкістю, ті, у яких використовується PBT як твердий сегмент, і PTMG як м’який сегмент, демонструють кращу міцність на розрив і міцність на розрив порівняно з тими, у яких використовується PEG як м’який сегмент. Крім того, з точки зору гідролітичної стабільності складні поліефір-естери з м’якими сегментами PTMG значно перевершують ефіри з м’якими сегментами PEG.
Отже, більшість комерційно вироблених поліефір-естерних еластомерів використовують політетрагідрофурановий ефір (PTMG) як м’який сегмент і полібутилентерефталат (PBT) як жорсткий сегмент.
2. Методи синтезу
Спираючись на короткий структурний аналіз, представлений вище, тепер ми можемо перейти до більш детального викладу різних методів синтезу, що використовуються для TPEE. Наразі основні методи синтезу для TPEE включають метод поліефіру з кінцевими гідроксильними групами (включаючи шляхи переетерифікації та прямої етерифікації), метод поліефірних -кінцевих ацетоксигруп та метод обміну ланцюгом тощо [2]. (1) Метод переетерифікації
Метод переетерифікації передбачає використання DMT (диметилтерефталат), EG (етиленгліколь) або BG (бутандіол) і PTMG (політетрагідрофурановий ефір) як сировину та підготовку продукту за допомогою процесів полімеризації, таких як реакції переетерифікації та поліконденсація розплаву.
(2) Метод прямої етерифікації
Метод прямої етерифікації передбачає пряму поліконденсацію терефталевої кислоти (PTA), BG та PTMG у розплаві для синтезу TPEE, таким чином усуваючи стадію переетерифікації. Оскільки PTA є недорогим і легкодоступним, цей синтетичний шлях привернув все більшу увагу.
(3) Метод поліефіру з ацетокси-кінцевими групами
Поліефір із -кінцевими ацетоксильними групами служить проміжним продуктом у полімеризації-кільця тетрагідрофурану з отриманням поліефіру з -кінцевими гідроксильними групами. Інфрачервоний аналіз фракцій, отриманих при різних температурах, підтвердив, що поліефір із ацетокси-кінцевими кінцями може проходити реакції переетерифікації з DMT.
Проводячи реакцію переетерифікації між DMT і EG, а потім піддаючи отриманий продукт поліконденсації розплаву з поліефіром із ацетокси-кінцевими кінцями, синтезується мульти-блок-сополімер PET і політетраметиленового ефіру. Якщо збільшити частку ДМТ в реакційній суміші, можна синтезувати блок-сополімери з більшим вмістом твердих сегментів.
(4) Метод ланцюгового обміну
Метод ланцюгового обміну використовує принцип, що під час процесу поліконденсації розплаву константа швидкості для реакцій ланцюгового обміну є більшою, ніж для реакцій росту ланцюга. У цьому методі використовуються-існуючі полімери як вихідні матеріали, сприяючи реакції переетерифікації між поліефіром і простим поліефіром-зокрема, шляхом заміни діольних ланок-низької-молекулярної-в поліефірних ланцюгах ланками діолу з високою-молекулярною-масою.
