Полиэфирный ТПУ (эстер) и полиэфирный ТПУ (эфир) внешне невозможно различить — оба представляют собой прозрачные или белые неправильной формы шарообразные или столбчатые гранулы. Различить их можно по следующим признакам:
1. Различия в сырье и рецептуре производства;
2. Распределение молекулярной массы и влияние различий;
3. Различные механические свойства;
4. Различная гидролитическая стабильность;
5. Различия в антимикробных свойствах;
6. Разные цены.
 

1. Сырьё и рецептура для производства полиэфирных ТПУ и полиуретанов на основе полиэфира различаются.
Основными сырьями для производства полиэфирного ТПУ (эфирного) являются 4,4'-дифенилметандиизоцианат (MDI), политетрагидрофуран (PTMEG) и 1,4-бутандиол (BDO). При этом доля MDI составляет примерно 40%, PTMEG — около 40%, а BDO — примерно 20%.
Основными сырьями для производства полиэфирного ТПУ (эстер) являются 4,4'-дифенилметандиизоцианат (MDI), 1,4-бутандиол (BDO) и адипиневая кислота (AA). При этом доля MDI составляет примерно 40%, AA — около 35%, а BDO — примерно 25%.
 

2. Распределение молекулярной массы и влияние на различия между полиэфирными и полиэфирно-полиуретановыми ТПУ
Распределение относительной молекулярной массы полиэфиров подчиняется уравнению вероятности распределения Пуассона и характеризуется узким диапазоном молекулярных масс; в то же время распределение относительной молекулярной массы полиэфирных дигидроксидов подчиняется «наиболее вероятному распределению» Шульца-Флори и отличается широким диапазоном молекулярных масс.
Молекулярная масса мягких сегментов оказывает значительное влияние на механические свойства полиуретанов. При условии, что молекулярная масса полиуретана одинакова, если мягкий сегмент представляет собой полиэфир, то прочность полиуретанового эластомера повышается с ростом молекулярной массы полиэфирного диола; если же мягкий сегмент — полиэфир, то прочность полиуретанового эластомера снижается по мере увеличения молекулярной массы полиэфирного диола, однако удлинение при разрыве при этом возрастает. Это объясняется тем, что полиэфирные мягкие сегменты сами по себе обладают высокой полярностью и, будучи крупномолекулярными и высокоупорядоченными, благоприятно сказываются на улучшении прочности. В случае полиэфирных мягких сегментов, обладающих более слабой полярностью, при увеличении молекулярной массы относительное содержание жестких сегментов в полиуретане уменьшается, что приводит к снижению прочности.
 

3. Различия в механических свойствах между полиэфирным и полиэфирным ТПУ
Мягкие сегменты полиуретановых эластомеров состоят из олигомеров полиолов, таких как полиэфиры и полиэфиры. Мягкие сегменты составляют большую часть полиуретанового эластомера; свойства полиуретанов, получаемых из различных олигомерных полиолов и диизоцианатов, различаются. Полиуретановые эластомеры и пены, в которых в качестве мягких сегментов используются полиэфиры с высокой полярностью, обладают лучшими механическими характеристиками. Это объясняется тем, что полиуретаны на основе полиэфиров содержат сильно полярные сложные эфиры; внутри такого полиуретана не только между жёсткими сегментами могут образовываться водородные связи, но и полярные группы на мягких сегментах частично способны образовывать водородные связи с полярными группами жёстких сегментов, что позволяет жёсткой фазе более равномерно распределяться в мягкой фазе и выполняет роль эластичных сетчатых узлов. При комнатной температуре некоторые полиэфиры способны кристаллизоваться в мягких сегментах, что влияет на свойства полиуретана. Прочность, маслостойкость и термоокислительная стабильность полиуретанов на основе полиэфиров выше, чем у полиуретанов на основе полиэфиров PPG; однако их устойчивость к гидролизу хуже, чем у полиуретанов на основе полиэфиров.
 

4. Различия в устойчивости к гидролизу между полиэфирным и полиэфирным ТПУ
После защиты термопластичных полиуретановых эластомеров на основе полиэфира карбидиимидом их устойчивость к гидролизу повышается. Наилучшая устойчивость к гидролизу при высоких температурах наблюдается у термопластичных полиуретанов на основе полиэфир-эфира и полиэфира.
Полиэфиры легко подвергаются разрыву под воздействием молекул воды, а кислоты, образующиеся в результате гидролиза, могут катализировать дальнейший гидролиз полиэфиров. Вид полиэфира оказывает определённое влияние на физические свойства эластомеров и их устойчивость к воде. С увеличением числа метиленовых групп в исходном полиэфирном диоле повышается устойчивость получаемых полиуретановых эластомеров на основе полиэфиров к действию воды. Чем меньше содержание сложных эфиров, тем лучше их устойчивость к воде. Аналогично, полиуретановые эластомеры, полученные из полиэфиров, синтезированных с использованием длинноцепочечных бинарных кислот, обладают лучшей устойчивостью к воде по сравнению с эластомерами на основе полиэфиров, синтезированных из короткоцепочечных бинарных кислот.
 

5. Отличия в антимикробной стойкости между полиэфирным и полиэстерным ТПУ
Полиэфирные мягкие термопластичные полиуретаны, если находятся в длительном контакте с влажной почвой, могут подвергаться разрушению под воздействием микроорганизмов, тогда как полиэфирные мягкие или жёсткие термопластичные полиуретаны, а также полиэфирные термопластичные или жёсткие термопластичные полиуретаны обычно не подвергаются разрушению под воздействием микроорганизмов.
 

6. Разница в цене между полиэфирным и полиуретановым ТПУ
Эластомеры из полиэфирных полиуретанов значительно дороже эластомеров из полиэфирных полиуретанов, и основная причина этого заключается в следующем:
(1) Полиэфирные полиуретаны обладают хорошей стойкостью к гидролизу, низкотемпературной стойкостью и устойчивостью к изгибам;

(2) Полиэфиры, входящие в состав мягких сегментов полиуретанового ТПУ, по сравнению с полиэфирными полиолами имеют более высокую стоимость сырья для производства;

(3) Технология производства полиэфирных полиолов значительно сложнее, чем технология производства полиэфирных полиолов;

(4) В процессе реакции условия каждого технологического этапа при использовании полиолов на основе полиэфиров довольно трудно контролировать;

(5) При производстве полиэфирных полиолов требования к оборудованию для производства достаточно высоки; кроме того, в процессе производства необходимо соблюдать определённые меры предосторожности.