预聚体法合成水性聚氨酯树脂配方设计及其制备方法150825重点讲义资料
水性聚氨酯的制备及改性方法
聚氨基甲酸酯（polyurethane），简称聚氨酯（PU），是分子结构中含有重复氨基甲酸酯（-NHCOO-）结构的高分子材料的总称。
聚氨酯一般由二异氰酸酯和二元醇或多元醇为基本原料经加聚反应而成，根据原料的官能团数不同，可制成线形或体形结构的聚合物，其性能也有差异。
聚氨酯具有良好的力学性能、粘结性能及耐磨性等，在各领域得到了广发应用。
由于溶剂型聚氨酯的溶剂为有机物，具有挥发性，不仅污染环境，而且对人体有害。
在人们日益重视环境保护的今天以及环保法规的确立，溶剂型涂料中的有机化合物的排放量受到了严格的控制，因此，开发污染小的水性涂料已成为研究的主要方向。
水性聚氨酯（WPU）具有优异的物理机械性能，其不含或含有少量可挥发性有机物，生产施工安全，对环境及人体基本无害，符合环保要求。
其生产方法分为外乳化法和内乳化法，外乳化法又称强制乳化法，由使用这种方法得到的乳液稳定性较差，所以使用较少。
目前使用较多的是内乳化法，也称自乳化法，即在聚氨酯分子链上引入一些亲水性基团，使聚氨酯分子具有一定的亲水性，然后在高速分散下，凭借这些亲水基团使其自发地分散于水中，从而得到WPU。
然而，亲水基团的引入在提高聚氨酯亲水性的同时却降低了它的耐水性和拒油性。
为了改善其耐水性和拒油性，通常是将强疏水性链段引入聚氨酯结构之中。
有机硅、有机氟由于其表面能低和热稳定性好受到人们的重视，已经得到了广泛应用。
同时利用纳米材料来提高涂膜的光学、热学和力学性能。
纳米改性WPU 完美地结合了无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性及WPU的韧性、易加工性，纳米改性WPU为涂料向高性能化和多功能化提供了崭新的手段和途径，是最有前途的现代涂料研究品种之一。
[1]1.2 水性聚氨酯的基本特征及发展历史1937年德国的Otto Bayer博士首次将异氰酸酯用于聚氨酯的合成。
直到1943年德国科学家Schlack在乳化剂或保护胶体存在的情况下，将二异氰酸酯在水中乳化并在强烈搅拌下加入二胺，首次成功制备了水性聚氨酯。
一张图看懂水性聚氨酯的合成制备工艺
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大纲如下：
1、原料：
（1）多异氰酸酯
（2）含氢化合物
（3）助剂
2、设备
3、水性化方法：
（1）外乳化
（2）自乳化（也称内乳化）
4、制备水性PU分散体的方法
（1）溶剂法（最常用的是丙酮法，但国外基本不用此法）（2）预聚体法
（3）保护端基乳化法
5、水性聚氨酯的合成
（1）阴离子水乳型聚氨酯的合成（羧酸型、磺酸型）（2）阳离子水乳型聚氨酯的合成
（3）非离子水乳型聚氨酯的合成（自乳化、外乳化）（4）双组份水性聚氨酯的合成
6、改性水性聚氨酯
（1）环氧改性
（2）丙烯酸改性
（3）有机硅改性
（4）其他改性：有机氟、聚烯烃改性、纳米材料改性、多元改性正文：
评述：
虽然国内大多数仍然是内乳化法制备水性聚氨酯，外乳化有着自身的缺陷，但据了解，该方法也有其自身的优势，如固含量可以做的较高、可以实现连续化操作、价格便宜等优势，故而国内有少数厂家已在逐步实施并应用。
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水性与无溶剂材料：nonVOC。
水性聚氨酯的合成详解
聚合反应
预聚体
乳化
中和
水性聚氨酯分散体
引发剂
改性物质
改性树脂乳液
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1.3.3水性聚氨酯的合成方法
一、外乳化法
此法是采用二官能度 (聚醚和聚酯等)和过量的 二异氰酸酯通过逐步聚合 反应，制成具有适当分子 量的带有NCO端基的PU 预聚体和其溶液，然后加 入适当的乳化剂，经强剪 切作用，强制性地分散于 水中，反应如下：
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中和剂（成盐剂）
中和剂是一种能和羧基、磺酸基或叔胺基成盐的试剂。水 性聚氨酯使用的中和剂是三乙胺、氨水、盐酸及醋酸等。
溶剂
水性聚氨酯预聚体制备时粘度较大，为方便传质、传热， 尤其是后期的乳化，必须加入适当的溶剂。
水
水性聚氨酯中水是分散介质，为提高稳定性，此时应使用 去离子水或蒸馏水。
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1.3.1 水性聚氨酯的合成原料
多异氰酸酯 水性聚氨酯合成的多异氰酸酯包括芳香族
和脂肪族两大类。芳香族主要有TDI（甲苯 二异氰酸酯）、MDI（二苯基甲烷二异氰酸 酯）；脂肪族主要有HDI（六亚甲基二异氰 酸酯）、IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯）。
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低聚物多元醇
水性聚氨酯合成用低聚物多元醇主要包括聚醚型、聚酯型 两大类，它构成聚氨酯的软段。
和阴离子型水性聚氨酯有所不同的，是在预聚体的制 备过程中使用N-烷基二醇胺扩链剂，生成分子量较高 的预聚体，使聚氨酯分子结构中含有叔胺基。其反应 如下：
再用酸（如醋酸）中和，或在中和时使残存NCO与 水反应也可用卤代烷将大分子链上的叔胺基转化为季 铵盐，在均化器中搅拌乳化成阳离子型水性聚氨酯。
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扩链剂
水性聚氨酯合成方法
水性聚氨酯合成方法
水性聚氨酯的合成方法有以下几种：
1. 预聚体法：将聚醚二元醇、聚酯二元醇或聚碳酸酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯、MDI和二元胺加入反应釜中进行反应合成。
2. 两步法：在室温下，异佛尔酮二异氰酸酯与二元醇先反应生成丁二醇二异氰酸酯（BDI），然后在水中加入BDI，再加入二元胺，进行反应，生成聚合物。
3. 水解法：将异氰酸酯和二元醇溶于有机溶剂中，在水中加入碱性水解剂，水解产生出无机盐和聚氨酯，然后再加入二元胺调整pH值，使聚合物变为水溶性。
4. 无溶剂法：在二元醇、二异氰酸酯和催化剂的催化下，进行聚合反应，生成水性聚氨酯。
以上是水性聚氨酯的几种常见的合成方法。
不同方法的步骤和条件有所不同，需要根据具体情况选择合适的方法。
预聚体法合成水性聚氨酯树脂配方设计及其制备方法150825
预聚体法合成水性聚氨酯树脂配方设计计算王宇晖（苏州吉人高新材料（股份）有限公司，江苏省，苏州 215143；)摘要：利用聚氨酯线形加成聚合反应分子量的控制方程，作者建立了水性聚氨酯树脂配方设计的数学模型计算公式，采用控制NCO/OH摩尔比的方法，合成平均大分子量为2500~4000低粘度预聚体，在水中定量增链，最终合成分子量为1.5~2.5万的大分子水性聚氨酯树脂，其有机溶剂含量不高于15%。
采用这种方法，为水性聚氨酯树脂配方设计提供了理论依据，对水性聚氨酯树脂的开发研究，大大缩短了实验过程。
关键词：预聚体法合成水性聚氨酯树脂理论；配方设计计算方法；制备方法；控制NCO/OH摩尔比；高聚物的分子量控制；不必除去少量溶剂。
图书分类号：TQ 311文献标志码：APreparation and preparation of aqueous polyurethane resinformula by the method of pre polymerWang Yuhui(Suzhou hi tech material (share) Co., Ltd., Jiangsu, Suzhou 215143, China;)Abstract: using linear polyurethane addition polymerization reaction of molecular weight control equation, the authors establish the mathematical model of the waterborne polyurethane resin formulation design calculation formula, the control method of the NCO / Oh ratio, synthetic average molecular weight for 2500 to 4000 low viscosity pre dimer, in quantitative increase chain, eventually the synthetic molecular weight was 1.5 ~ 2.5 million of macromolecular aqueous polyurethane resin,————————————————————————收稿日期：2016-02-24。
水性聚氨酯的制备及改性方法
水性聚氨酯的制备及改性方法
一、水性聚氨酯的制备方法：
1.原位聚合法：通过在聚醚、聚酯等官能化的基料中，加入异氰酸酯类化合物，经过聚合反应形成水性聚氨酯。
2.分散聚合法：将异氰酸酯类物质预分散于水中，再与聚醚、聚酯等官能化的基料发生反应，形成水性聚氨酯。
二、水性聚氨酯的改性方法：
1.溶剂改性：将溶解介质（如乙醇、丙酮等）加入到水性聚氨酯中，通过调整溶解度和离子强度，改变聚氨酯的粘度、干燥速度等性能。
2.聚合物改性：将其他合成树脂（如丙烯酸乳液、聚酯树脂等）与水性聚氨酯混合进行共聚反应，以改善聚氨酯的力学性能、耐热性等性能。
3.环氧树脂改性：将环氧树脂加入水性聚氨酯中，通过交联反应，提高聚氨酯的耐磨性、耐溶剂性和耐冲击性。
4.硅橡胶改性：将硅橡胶加入水性聚氨酯中，形成混合胶，可以提高聚氨酯的耐候性、耐油性和抗拉强度。
5.纳米填料改性：引入纳米颗粒（如纳米二氧化硅、纳米氧化铁等）到水性聚氨酯中，通过增加界面层面，提高聚氨酯的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性。
三、水性聚氨酯的应用领域：
1.涂料与胶粘剂：水性聚氨酯可以用于木材涂料、金属涂料、塑料涂料、地板涂料、汽车涂料等领域。
2.印刷油墨：水性聚氨酯可以用于纸张印刷油墨、塑料印刷油墨等领域。
3.纤维与皮革：水性聚氨酯可以用于纺织面料的涂层、皮革的涂层和胶粘剂等领域。
4.胶黏剂与密封剂：水性聚氨酯可以用于建筑胶黏剂、汽车密封剂、电子胶黏剂等领域。
5.防腐与防护：水性聚氨酯可以用于防水涂料、防腐涂料、建筑涂料等领域。
总之，水性聚氨酯的制备及改性方法多种多样，可以根据不同需求和应用领域进行选择和调整，以获得理想的性能和性质。
水性聚氨酯的合成及应用
水性聚氨酯的合成及应用水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane, WPU）是一种特殊的聚氨酯树脂，具有良好的环境友好性和广泛的应用前景。
本文将介绍水性聚氨酯的合成方法、特性以及其在涂料、胶黏剂和纺织品等领域的应用。
一、水性聚氨酯的合成方法水性聚氨酯的合成可以通过两种主要方法实现：一种是预聚体法，另一种是原位乳化法。
1. 预聚体法预聚体法是通过将聚酯或聚醚与异氰酸酯化合物反应，形成异氰酸酯预聚体。
然后，将预聚体与含有胺官能团的化合物反应，生成聚醚型或聚酯型水性聚氨酯。
需要注意的是，在反应过程中，需要添加适量的表面活性剂和乳化剂来帮助稳定乳液。
2. 原位乳化法原位乳化法是将聚酯或聚醚与异氰酸酯化合物、氨基功能的稳定乳化剂以及乳化剂反应，直接形成乳液。
该方法与预聚体法相比，更加简便和高效。
二、水性聚氨酯的特性水性聚氨酯具有以下几个显著的特性：1. 环保性与传统的溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯不含有机溶剂，因此减少了挥发性有机化合物的排放，对环境污染更小。
同时，水性聚氨酯在应用过程中，不会产生有毒气体，对操作者的安全也更有保障。
2. 膜性能优良水性聚氨酯具有良好的强度、韧性和耐候性。
其形成的薄膜可提供优异的涂层性能，具有良好的抗刮擦性、耐化学品侵蚀性和抗氧化性等特点。
3. 附着力强水性聚氨酯可以与多种基材良好地附着，包括金属、塑料、玻璃等。
在涂料和胶黏剂领域，其优异的附着力使其成为一种理想的材料。
三、水性聚氨酯的应用水性聚氨酯在多个领域具有广泛的应用前景。
1. 涂料作为一种环保型涂料原料，水性聚氨酯具有优异的防护性能和装饰效果。
它可以应用于室内外墙面、家具、汽车、船舶等领域，为表面提供持久的保护。
2. 胶黏剂水性聚氨酯具有良好的粘接性能和耐湿性，适用于纸张、金属、木材等材料的粘接。
在制造行业中，水性聚氨酯胶黏剂得到广泛应用，如家具制造、包装行业和纸制品加工等。
3. 纺织品水性聚氨酯可用作纺织品的涂层剂和涂料。
水性聚氨酯制备实验报告
一、实验目的1. 掌握水性聚氨酯的制备方法；2. 熟悉水性聚氨酯的组成和性能；3. 了解实验操作步骤和注意事项。
二、实验原理水性聚氨酯（Waterborne Polyurethane，WPU）是一种具有优异性能的热塑性弹性体，具有环保、耐腐蚀、耐磨损、粘接强度高等特点。
本实验采用预聚体法合成水性聚氨酯，通过选择合适的原料和工艺条件，制备出性能优良的水性聚氨酯。
三、实验材料1. 原料：聚醚多元醇（如PTMG-1000）、二异氰酸酯（如TDI、HDI）、扩链剂（如乙二胺）、催化剂（如二月桂酸二丁基锡）、中和剂（如三乙胺）、去离子水等；2. 仪器：三口烧瓶、冷凝管、搅拌器、循环水真空泵、离心分离机、分析天平、微量注射器、移液管、激光粒度仪、红外光谱仪等。
四、实验步骤1. 准备反应装置：将三口烧瓶、冷凝管等装入反应装置，并除水处理。
2. 配制原料：按照实验要求，准确称量聚醚多元醇、二异氰酸酯、扩链剂、催化剂、中和剂等原料。
3. 合成预聚体：将称量好的原料倒入三口烧瓶中，加入去离子水，搅拌均匀。
在N2保护下，加热至一定温度，使原料充分反应，形成预聚体。
4. 乳化：将预聚体冷却至室温，加入适量的扩链剂和催化剂，搅拌均匀。
在搅拌下，缓慢加入去离子水，使预聚体形成稳定的乳液。
5. 调节pH值：将乳液pH值调节至中性，以确保乳液的稳定性和性能。
6. 后处理：将乳液离心分离，去除未反应的原料和杂质。
7. 性能测试：利用激光粒度仪、红外光谱仪等仪器对乳液和涂膜进行性能测试。
五、实验结果与分析1. 激光粒度仪测试：水性聚氨酯乳液的粒径分布如图1所示。
从图中可以看出，乳液粒径分布均匀，平均粒径约为200nm。
图1 水性聚氨酯乳液粒径分布2. 红外光谱测试：水性聚氨酯涂膜的官能团如图2所示。
从图中可以看出，涂膜中含有氨基、酯基、脲键等特征吸收峰，说明水性聚氨酯的合成反应已完成。
图2 水性聚氨酯涂膜官能团3. 力学性能测试：水性聚氨酯涂膜的力学性能如表1所示。
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预聚体法合成水性聚氨酯树脂配方设计计算王宇晖（苏州吉人高新材料（股份）有限公司，江苏省，苏州 215143；)摘要：利用聚氨酯线形加成聚合反应分子量的控制方程，作者建立了水性聚氨酯树脂配方设计的数学模型计算公式，采用控制NCO/OH摩尔比的方法，合成平均大分子量为2500~4000低粘度预聚体，在水中定量增链，最终合成分子量为1.5~2.5万的大分子水性聚氨酯树脂，其有机溶剂含量不高于15%。
采用这种方法，为水性聚氨酯树脂配方设计提供了理论依据，对水性聚氨酯树脂的开发研究，大大缩短了实验过程。
关键词：预聚体法合成水性聚氨酯树脂理论；配方设计计算方法；制备方法；控制NCO/OH摩尔比；高聚物的分子量控制；不必除去少量溶剂。
图书分类号：TQ 311文献标志码：APreparation and preparation of aqueous polyurethane resinformula by the method of pre polymerWang Yuhui(Suzhou hi tech material (share) Co., Ltd., Jiangsu, Suzhou 215143, China;)Abstract: using linear polyurethane addition polymerization reaction of molecular weight control equation, the authors establish the mathematical model of the waterborne polyurethane resin formulation design calculation formula, the control method of the NCO / Oh ratio, synthetic average molecular weight for 2500 to 4000 low viscosity pre dimer, in quantitative increase chain, eventually the synthetic molecular weight was 1.5 ~ 2.5 million of macromolecular aqueous polyurethane resin,————————————————————————收稿日期：2016-02-24。
作者简介：王宇晖（1958—），男，工程师，主要从事硅材料和水性聚氨酯涂料的研究。
E-mail：wangyuhui2008-03@。
the content of organic solvent is not higher than 13%. By this method, and provides a theoretical basis for the aqueous polyurethane resin formulation design, to research and development of waterborne polyurethane resin, greatly reducing the experimental process.Key words: pre polymer method synthesis of waterborne polyurethane resin theory formula design calculation method preparation method control NCO/OH molar ratio polymer molecular weight control need not remove a small amount of solvent.0引言聚氨酯是综合性能优异的合成树脂之一。
通过软、硬段比例的调整,或引入多官能度单元,聚氨酯树脂的应用领域极其广泛:聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合剂等,60年Dieterich[1]首次发现;在聚氨酯大分子主链上引入离子化水性基团,可使之分散于水中成为乳液或胶体系统,非常适应现在环保、安全、绿色化工的技术要求,在涂料、粘合剂及功能材料领域的应用日益受到重视。
聚氨酯树脂的水性化已逐步取代溶剂型，成为聚氨酯工业发展的重要方向。
水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。
水性聚氨酯乳液在中国已具有成熟的阴离子型自乳化聚氨酯乳液和阳离子型自乳化聚氨酯乳液合成改性的技术。
目前的合成方法主要有丙酮法和预聚体法。
丙酮法属于溶液法，是以有机溶剂稀释或溶解聚氨酯(或预聚体)，再进行乳化的方法。
在溶剂存在下，预聚体与亲水性扩链剂进行扩链反应，生成较高分子量的聚氨酯，反应过程可根据需要加入溶剂以降低聚氨酯溶液粘度，使之易于搅拌，然后加水进行分散，形成乳液，最后蒸去溶剂。
溶剂以丙酮、甲乙酮居多，故称为丙酮法。
预聚体法即在预聚体中导人亲水成分，得到低粘度的预聚体，用三乙胺中和后加水乳化然后进行链增长，最后用二正丁胺封端，制备稳定的水性聚氨酯(水性聚氨酯-半聚脲)。
丙酮法和预聚体法的主要区别在于丙酮法使用大量有机溶剂，最后除去有机溶剂，丙酮法由于丙酮或甲乙酮属于危险有机溶剂，极易着火，乳化完成后还要蒸发除去丙酮或甲乙酮，工艺复杂，消耗高，很危险。
尤其是PU分子量大时用量更多,不经济,危险性大。
国内目前多是采用丙酮法制备水性聚氨酯树脂，它的结构是线型或轻度交联体系。
在合成约10000以内的较小相对分子质量水性聚氨酯树脂时，树脂粘度较低，由此得到的乳液稳定性较好，产品品质有保证。
但这种方法制备的树脂相对分子质量在20000左右时，乳液稳定性较差，综合性能很难保证，难以得到高档产品。
该法的缺点在于工艺控制十分困难，在预聚体交联阶段容易出现凝胶，并耗费大量的丙酮溶剂，增加了合成时易燃易爆的危险性，也增加了后处理回收溶剂工序的负担，获得的产品交联度低。
而预聚体法只需要少量的环境友好型有机溶剂，最后无需除去，有机溶剂在乳液中的含量不大于15%，预聚体法是今后水性聚氨酯的发展方向。
但该方法目前缺乏足够的理论依据，配方都是依靠大量的实验而确定的，虽然有闫福安先生［武汉化工学院化工系教授］以聚合度为基础，导出了配方设计理论[2]，但是，该配方设计理论仅适合于丙酮法合成水性聚氨酯树脂；经过验证，理论与实际误差较大，其它的水性聚氨酯合成配方，都是实验结论，并未形成科学严谨的配方设计理论。
1 理论1.1 水性聚氨酯树脂合成特点水性聚氨酯树脂为加成聚合，它不同于其它的加成聚合反应，它有如下特点：特点一，加成聚合为不可逆反应；特点二，它的部分羟基单体为已经经过初步聚合的分子量为1000~2000的聚醚二元醇或聚酯二元醇或其它二元醇，和部分反应单体为基本单元功能性羟基单体，因此它的重要特征之一是大分子链增长不是逐步进行的；多元醇为大分子和小分子的混合物；特点三，反应的预聚物为大分子两端一定为异氰酸酯基；特点四，是功能性小分子单体需要在所要合成的大分子中占一定比例；特点五，所合成的高分子聚合物为热塑性直链或微支链高分子，聚合物分子量的控制仍然是本树脂加成聚合的核心问题；水性聚氨酯主要由聚醚二元醇或聚酯二元醇、异氰酸酯、水溶性单体或羧酸二元醇或其它功能性单体、中和剂、二胺类增链剂及其封端剂所组成。
1.2 配方设计计算理论按照上述水性聚氨酯树脂的特点，进行预聚物的配方设计。
1.2.1 功能性单体含量的确定以100重量份聚氨酯预聚体为计算基础，水溶性单体或羧酸二元醇、小分子单体或其它功能性单体为给定值或设定值。
二羟甲基丙酸或二羟甲基丁酸或水溶性单体在聚氨酯大分子中的重量份为W S,该值为给定值，一般在配方中的重量百分比为6%~70%，其摩尔数为N S=W S/M S; (1)式中:N S……水溶性单体或羧酸二元醇的摩尔量，molW S……水溶性单体或羧酸二元醇在预聚物中的重量份，%M S……水溶性单体或羧酸二元醇的摩尔质量，g/mol中和羧酸二元醇需要的胺类物质摩尔量为:N AN=N Sβ中和羧酸二元醇需要的胺类物质质量为:W AN=M AN N Sβ（2）式中：Ns……水溶性单体或羧酸二元醇的摩尔量，molW AN……胺类物质的重量份，%M AN……胺类物质的摩尔质量，g/molβ……胺中和程度，一般为85~95%其它功能性分子二元醇在聚氨酯大分子中的重量份为Wq,该值为给定值或设定值，其摩尔数为Nq=Wq/Mq; （3）功能性分子二元醇总摩尔量N G1为：N G1=N S +Nq （4） 在大分子链节中按照NCO/OH=1：1的摩尔比例，由水溶性单体或羧酸二元醇和其它功能性分子总摩尔量N G1，可以确定大分子链节中与之匹配的异氰酸酯的总摩尔数量为N Y1，即 N Y1=N G1与之匹配的异氰酸酯的重量份W Y1为：W Y1= M Y N Y1= M Y N G1 (5)式中：M Y ……异氰酸酯的摩尔质量，g/mol1.2.2 计算聚醚二元醇或聚酯二元醇及异氰酸酯的量这样，100重量份预聚体中，减去上述功能性分子的总重量份和与之匹配的异氰酸酯的重量份、以及为中和羧酸的胺类物质的重量份，就是聚醚二元醇或聚酯二元醇及与之匹配的异氰酸酯的重量份。
预聚物中聚醚二元醇和与之结合的异氰酸酯的重量份W 2为：W 2=100－（W S +W AN + Wq+ W Y1） （6）令W S +W AN + Wq+ W Y1=W 1可得：W 2=100－W 1 （7）预聚体中，按照NCO/OH=γ（γ>1）摩尔比，γ值影响聚氨酯预聚物的分子量，依照所要合成的数均分子量大小， 选取合适的γ值；γ取值范围在1.3~1.7，γ取值越大，则预聚物的数均分子量就越小，反之亦然；初步取值经过计算后，如果预聚物的数均分子量较大或较小，可以重新取值，预聚物的数均分子量最好在2500~3500范围内。
从公式（6）或7）可得到预聚体中聚醚二元醇或聚酯二元醇和与之结合的异氰酸酯的总重量份W 2设预聚体中聚醚二元醇或聚酯二元醇与之结合的异氰酸酯的摩尔数量为xmol,聚醚二元醇或聚醚二元醇的摩尔数量为ymol,由总预聚物中NCO/OH=γ摩尔比，则得：γ=++++yN N x N N q s q s （8） 由聚醚二元醇或聚酯二元醇及其匹配的异氰酸酯的重量，在预聚物中的重量分数，可得到：10021W W y M x M y M x M J Y J Y =+++**** (9) 式中：M J ……为聚醚二元醇或聚酯二元醇的摩尔质量，g/mol ；M Y ……为异氰酸酯的摩尔重量，g/mol ；W 2……为聚醚二元醇或聚酯二元醇及其匹配的异氰酸酯总重量；选取γ一定值，并联立公式（8）（9）,求解即可得到：x 和y只要给定水溶性单体或羧酸二元醇和其它功能性分子增链剂的值，由上述公式，即可得到粘度较低的数均分子量为2500~3500的预聚体基本生产配方：原料或单体 摩尔量/mol 重量份/%水溶性单体及羧酸二元醇 N S W S其它羟基功能性分子 Nq Wq中和胺类 N S N S M AN异氰酸酯单体 N Y1+x (N Y1+x)M YPPG 、PPB 或改性剂 y yM J合计 100.00验证：计算值γ=N Y /N G =(N Y1+x)/(N S +Nq+ y)=设定值γ；重量份组成=100.00。