聚氨酯泡沫塑料..
浅析生成硬质聚氨酯泡沫塑料三种基本方法
浅析生成硬质聚氨酯泡沫塑料三种基本方法生成硬质聚氨酯泡沫塑料是一种应用广泛的材料，具有良好的绝热、吸音和抗冲击等性能。
其基本方法包括有机溶剂法、物理发泡法和化学反应发泡法。
下面将对这三种方法进行浅析。
有机溶剂法是一种将聚氨酯发泡体系溶解在有机溶剂中，然后将溶液注入模具中进行发泡的方法。
首先，将聚醚、多异氰酸酯、发泡剂等原料按一定比例混合，并加入有机溶剂中制成溶液。
然后，将溶液倒入模具中，并通过加热或喷射五氟化物等物质来促使发泡。
有机溶剂法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有孔隙结构均匀、柔软质地等特点，广泛应用于建筑、航天、汽车、电子等领域。
物理发泡法是一种通过物理方法使聚氨酯发泡体系发生气体形成泡沫的方法。
在物理发泡过程中，常见的物质是低沸点的液体，如氦、氮等气体。
首先，将液体低沸点物质按一定比例加入聚氨酯发泡体系中。
然后，在高压环境下，通过减压或加热等方法将液体低沸点物质转化为气体生成泡沫。
物理发泡法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度低、吸音性能好等特点，主要应用于包装、保温等领域。
化学反应发泡法是一种通过化学反应生成气体来实现聚氨酯发泡的方法。
在化学反应发泡过程中，常见的物质是水和异氰酸酯，水和异氰酸酯反应产生CO2气体从而发生发泡。
首先，将水和异氰酸酯按一定比例加入聚氨酯发泡体系中。
然后，在反应开始时，水和异氰酸酯发生反应，产生CO2气体，并在聚氨酯体系中形成泡沫。
化学反应发泡法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度低、抗压性能好等特点，主要应用于船舶、航天、建筑等领域。
总的来说，硬质聚氨酯泡沫塑料的生成方法多种多样，每种方法有各自的特点和应用领域。
有机溶剂法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有孔隙结构均匀、柔软质地等特点，适用于建筑、航天、汽车、电子等领域。
物理发泡法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度低、吸音性能好等特点，适用于包装、保温等领域。
化学反应发泡法制备的硬质聚氨酯泡沫塑料具有密度低、抗压性能好等特点，适用于船舶、航天、建筑等领域。
软质聚氨酯泡沫塑料
二.实验原理
1.异氰酸酯和羟基反应 多异氰酸酯和多元醇反 应生成聚氨酯
nOCN—RNCO+nHO—Rˊ—OH→ ﹋ [CONH—R—NHCO—ORˊ—O]n﹋
2.异氰酸酯和水反应 带有异氰酸酯基团的化 合物与水反应，先形成不稳定的氨基甲酸，
然后分解成胺和二氧化碳。
～ NCO+H2O→ ～RNHCOOH→ ～NH2+CO2 胺基进一步和异氰酸酯基团反应生成含有脲基的聚
六.制备泡沫塑料时产生的弊病原因及解决办 法
弊病 开裂
可能原因
解决办法
发泡后期凝胶速度大于气体 发生速度 物料温度过高 异氰酸酯用量不足
减少有机锡催化剂用量或提 高胺类催化剂用量 调整物料温度 调整异氰酸酯用量
泡沫崩塌
气体发生速度过快 凝胶速度过慢 硅油稳定剂不足或失败 物料配比不准 搅拌速度不当
软质聚氨酯泡沫塑料的制备
一.软质聚氨酯泡沫塑料的基本介绍
软质聚氨酯泡沫塑料（简称聚氨酯软泡） 是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡 沫塑料，它是用量最大的一种聚氨酯产品。 聚氨酯软泡的泡孔结构多为开孔的。一般 具有密度低、弹性回复好、吸音、透气、 保温等性能，主要用作家具垫材、交通工 具座椅垫材、各种软性衬垫层压复合材料， 工业和民用上也把软泡用作过滤材料、隔 音材料、防震材料、装饰材料、包装材料 及隔热保温材料等。
三.实验试剂及仪器
仪器：AV212电子天平，BZ2．S／TNIS万能材料试验仪；Nicolet isl0型傅里叶变换红
外光谱仪；减压蒸馏装置；烧杯；玻璃搅拌棒；烘箱。
试剂： 三羟甲基聚醚：一种甘油为起始剂，环氧丙烷、环氧乙烷为 聚合单体，含有较高伯羟基活性成份，由环氧乙烷封端。
三乙醇胺：无色粘性液体。有碱性，能吸收空气中的二氧化碳和硫 化氢等气体。易溶于水、乙醇，微溶于苯和乙醚，低毒。用作分 析试剂，酸性气体吸收剂，软化剂和润滑剂，以及用于有机合成。
聚氨酯泡沫塑料的制备
聚氨酯泡沫的制造分为三种：预 聚体法、半预聚体法和一步法。本实 验主要采用一步法。一步法发泡即是 将聚醚或聚酯多元醇、多异氰酸酯、 水及其他助剂如催化剂、泡沫稳定剂 等一次加入，使链增长、气体发生及 交联等反应在短时间内几乎同时进行 ，在物料混合均匀后，1-10秒即行发 泡，0.5-3分钟发泡完毕并得到具有较 高分子量一定交联密度的泡沫制品。
要制得泡沫孔径均匀和性能优异 的泡沫，必须采用复合催化剂、外加 发泡剂和控制合适的条件，使三种反 应得到较好的协调。在聚氨酯泡沫制 备过程中主要如下反应。 2.1 预聚体的合成 由二异氰酸酯与聚醚或聚酯多元醇 反应生成含异氰酸酯端基德聚氨酯预 聚体。 OCN-R -NCO+HO-R-OH→OCNR-NHCOO~~~OOCHN-R-NCO
3.实验配方组成
• 甲苯二异氰酸酯（TDI） • 三羟基聚醚（相对分子质量为 2000~4000） • 二月桂酸二丁基锡 • 1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷（DABCD) （三亚乙基二胺） •水 • 有机硅油
4璃棒 纸盒（80mm×80mm×80mm） 台秤 烘箱
5.实验步骤
• 5.1 用稍硬的纸折成尺约为 80mm×80mm×80mm的纸盒以作模具用 。 • 5.2 配制溶液 • (1)配制甲溶液 在25ml的烧杯中， 加入0.1g二月桂酸二丁基锡和5滴水， 溶解后再加入10g三羟基聚醚，作为甲 溶液。
• （2）配制乙溶液 在250ml烧杯中， 依次加入25g三羟基聚醚，10g甲苯二 异氰酸酯，5滴二月桂酸二丁基锡，搅 匀，此时有反应热放出，此为乙溶液 。 • （3）甲溶液中加入约10滴有机硅油， 搅匀后，将此溶液迅速倒入乙溶液中 ，用玻璃棒迅速搅拌，待反应物变稠 后，将其转移到纸模具中，于温室放 置0.5h，在放入约70℃的烘箱中烘1h ，即可得到一块软质聚氨酯泡沫塑料 。
硬质聚氨酯泡沫塑料
硬质聚氨酯泡沫塑料硬质聚氨酯泡沫塑料是一种绝热防腐高分子合成材料，用作防腐保温保冷层，它导热系数低、密度小、强度高、吸水性小、绝热、绝缘、隔音效果好、化学稳定性能好，作为一种绝热材料，广泛应用于石油、化工、运输、建筑、日常生活等领域，如输油和辅热水管道、油库、贮罐、冷库、空调、冰箱、集中供热供汽管道等设施的保温保冷。
有数据显示，用硬质聚氨酯泡沫塑料保温的管道比传统的管道可减少热损失35％，节约了大量能源，减少了维修费用。
另外，它还具有优良的防水防腐性脂，可直接埋入地下或水中，使用寿命可达20～30年以上，使用温度-190～120℃。
聚氨酯泡沫塑料有聚酯与聚醚型之分。
通常聚酯在强度、耐温性能等方面较聚醚型为好，但因聚酯原料成本高，所以在应用上受到限制。
1．硬质聚氨酯泡沫塑料的主要性能硬质聚氨酯泡沫塑料1000℃火焰温度下燃烧5s后离火，在1～2s内自熄。
耐浓度小于10％的无机酸，不耐高浓度的无机酸；耐中等浓度的碱液；耐汽油、机油，耐酮、耐酯，不耐醇。
各种绝热材料性能对比见表5—1。
表5-1各种绝热材料性能2．硬质聚氨酯泡沫塑料原料的性质、规格与选择硬质聚氨酯泡沫塑料是以多元羟基化合物和异氰酸酯为主要原料。
在催化剂、发泡剂的作用下，经加成聚合发泡而成。
主要反应力异氰酸酯与多元羟基化合物中的羟基反应生成聚氨酯。
催化剂主要有叔胺和有机锡等。
发袍反应为异氰酸酯与水反应，产生二氧化碳气体和脲。
反应产物脲及叔胺等物对此反应有催化作用。
反应所产生的二氧化碳气体被用来发泡。
但水发泡的最大缺点是耗费昂贵的异氰酸酯。
也常用低沸点氟氯烷化合物(即F-113等)，利用聚合过程中的反应热汽化，使物料在逐步固化前形成泡沫，发泡剂用量可根据所需泡沫体密度来决定。
(1)聚酯。
硬质泡沫聚氨酯所用的聚酯，其羟值通常控制在300～500之间。
456聚酯指标如下。
(2)Ⅲ型阻火聚醚：是三羟基含磷含氯阻火聚醚。
由于分子结构中引入了磷、氯，产品具有阻火性。
聚氨酯泡沫塑料的生产技术
聚氨酯泡沫塑料的生产技术聚氨酯泡沫塑料是一种常见的塑料制品，被广泛应用于建筑、交通、家具、包装等各个领域。
它具有轻质、保温、隔热、吸音、防水等优良性能，因此备受青睐。
本文将介绍聚氨酯泡沫塑料的生产技术。
聚氨酯泡沫塑料的生产主要包括原料准备、配方调制、发泡、成型等几个关键步骤。
首先是原料准备，聚氨酯泡沫塑料的主要原料包括聚醚多元醇、异氰酸酯、增塑剂、催化剂等。
这些原料需要按照一定的比例进行配制，以确保最终产品的性能满足要求。
配方调制是生产过程中的核心环节。
不同的产品对原料的要求有所不同，因此需要根据产品的特性和用途来确定配方。
在配方调制过程中，需要根据产品的要求确定聚醚多元醇的种类和比例，选择合适的异氰酸酯，并添加适量的增塑剂和催化剂。
通过合理的配方设计，可以使泡沫塑料的性能达到最优化。
接下来是发泡过程。
发泡是将配制好的原料混合物进行反应，产生气体并形成泡沫结构的过程。
这一过程需要在一定的温度和压力条件下进行。
通常情况下，发泡过程通过加热和搅拌来促进反应，并在模具中进行。
发泡完成后，就进入成型阶段。
成型是将发泡后的泡沫塑料进行切割、修整、整形等加工过程，以得到符合产品要求的最终成品。
成型过程可以根据产品的要求采用不同的方法，如切割、压制、注塑等。
除了上述基本的生产步骤外，还有一些辅助工艺需要考虑。
例如，控制发泡的温度和时间，以确保产品的质量稳定；合理设计模具，以满足产品的形状和尺寸要求；严格控制原料的质量，确保产品的性能稳定等。
总结起来，聚氨酯泡沫塑料的生产技术包括原料准备、配方调制、发泡和成型等几个关键步骤。
通过科学合理地控制这些步骤，可以生产出性能优良、质量稳定的聚氨酯泡沫塑料制品。
随着技术的不断进步，聚氨酯泡沫塑料的生产技术也在不断提高，为各行各业的发展提供了强有力的支持。
...聚氨酯泡沫塑料(包括硬质泡沫、软质泡沫等)、革用聚氨....doc
聚氨酯制品种类众多，主要的分类包括：聚氨酯泡沫塑料（包括硬质泡沫、软质泡沫等）、革用聚氨酯（PU 浆料）、聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、聚氨酯密封剂和聚氨酯粘合剂、聚氨酯纤维（氨纶）等。
聚氨酯泡沫塑料，是异氰酸酯和羟基化合物经聚合发泡制成，按其硬度可分为硬质泡沫、软质泡沫等。
聚氨酯泡沫塑料是聚氨酯制品的主要品种之一，其主要特征是多孔性，因而相对密度小。
聚氨酯软泡的主要功能是缓冲，因此常用于沙发家具、枕头、坐垫、玩具、服装和隔音内衬；聚氨酯硬泡主要用于绝热保温、冷藏冷冻设备及冷库、绝热板材、墙体保温、管道保温、储罐的绝热等。
革用聚氨酯（PU 浆料）是生产合成革的主要原材料。
合成革是以毛布为底基，以 PU 浆料为涂料制成，由于其具有色彩丰富、材质弹性好、纹理自然、手感柔软、外观真皮感强等特点，被广泛地应用在服装、箱包、鞋类、家具等消费行业。
聚氨酯弹性体为聚合物主链上含有较多的氨基甲酸酯基团的系列弹性体材料，是对其施加的外力消除后复原性较好的一种高分子材料。
聚氨酯弹性体按照工艺不同，可分为热塑型聚氨酯弹性体（TPU）、浇注型聚氨酯弹性体（CPU）和混炼型聚氨酯弹性体（MPU）。
聚氨酯弹性体既有热塑性塑料的易加工性能，又具有热固性橡胶的性能，主要体现在抗撕裂性强、弯曲性能优秀、抗张强度及断裂伸长率高、长期压缩变形率低、低温下仍保持良好的弹性、防滑性能和耐磨性突出等，被广泛地用于鞋材（鞋底料）、电缆、复合材料服装、汽车、医疗、管材、薄膜等众多行业。
聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料，应用范围也很广，主要应用于木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪漆、电子涂料、特种涂料、聚氨酯防水涂料等。
除上述应用外，聚氨酯还广泛地用于密封剂、粘合剂、氨纶等。
3、全球聚氨酯行业发展情况聚氨酯产品具有良好的物理性能，应用领域非常广泛，因此在全球范围内取得了快速发展。
目前，亚太地区、北美和西欧是全球最主要的聚氨酯产销地区，合计的消费量占到全球总量的 85%以上，其中亚太地区已经是全球最大的聚氨酯消费市场，占全球市场份额的约 45%；其次是北美和西欧，合计占全球市场的约40%。
(完整版)聚氨酯泡沫材料及成型方法总结
聚氨酯泡沫材料一、概况聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物统称为聚氨基甲酸酯。
一般聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯(通常为甲苯二异氰酸酯，简称TDI)与多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互作用而得。
由于聚氨酯的结构不同，性能也不一样。
利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
近二十年来，聚氨酯在这几个方面的应用都发展很快，特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更加迅速。
泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，它的主要特征是具有多孔性，因而相对密度较小，质轻，隔热隔音，比强度高，减振等优异特性。
根据所用原料不同和配方的变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料几种。
图1 聚氨酯泡沫合成主要原料聚氨酯原料异氰酸酯脂肪族脂环族芳香族多元醇聚酯多元醇聚醚多元醇其它多元醇扩链剂胺类扩链剂醇类扩链剂催化剂叔胺类催化剂金属有机催化其它助剂阻燃剂抗氧剂紫外线吸收剂着色剂增塑剂1.1聚氨酯泡沫形成的化学机理多元醇与多异氰酸酯生成聚氨酯的反应，是所有聚氨酯泡沫塑料制备中都存在的反应。
发泡过程中的“凝胶反应”一般即指氨基甲酸酯的形成反应。
因为泡沫原料采用多官能度原料，得到的是交联网络，这使得发泡体系能够迅速凝胶。
基团反应如下：—NCO+—OH→—NHCOO—在有水存在的发泡体系中，例如聚氨酯软泡发泡体系、水发泡聚氨酯硬泡体系，多异氰酸酯与水的反应不仅生成脲的交联（凝胶反应），而且是重要的产气发泡反应。
所谓“发泡反应”，一般是指有水参加的反应。
—NCO+H2O+OCN—→—NHCONH—+CO2↑上述几个反应产生大量的热，这些热量可促使反应体系温度迅速增加，是发泡反应在短时间内完成。
并且，反应热为物理发泡剂（辅助发泡剂）的气化发泡提供了能量二、软质聚氨酯泡沫塑料软质聚氨酯泡沫塑料（简称聚氨酯软泡）是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一种聚氨酯产品。
聚氨酯泡沫塑料 标准
聚氨酯泡沫塑料标准聚氨酯泡沫塑料是一种常见的塑料制品，其广泛应用于建筑、家具、包装等领域。
作为一种轻质、隔热、吸音的材料，聚氨酯泡沫塑料在现代社会中扮演着重要的角色。
然而，由于市场上存在各种不同质量的聚氨酯泡沫塑料制品，为了保障产品质量和安全，制定了一系列的标准来规范聚氨酯泡沫塑料的生产和使用。
首先，聚氨酯泡沫塑料的原材料选择是关键。
标准规定了聚氨酯泡沫塑料生产所需的原材料的品质和比例，以确保制成的塑料产品符合相关的物理和化学性能指标。
生产厂家必须严格按照标准要求选择原材料，并进行必要的检测和验证，以确保产品质量的稳定性和可靠性。
其次，标准对聚氨酯泡沫塑料的生产工艺进行了详细规定。
生产工艺的合理性和稳定性直接影响着产品的质量和性能。
标准要求生产企业必须建立健全的生产工艺流程，并严格执行相关的操作规程和标准作业指导书。
同时，对生产设备的选型、维护和检修也有详细的规定，以确保生产过程中的安全和稳定。
此外，标准还对聚氨酯泡沫塑料制品的质量检测和评定提出了明确要求。
生产企业必须建立健全的质量管理体系，对生产过程中的关键环节和关键参数进行监控和控制，确保产品的质量稳定性。
同时，对成品进行全面的质量检测和评定，以确保产品符合相关的标准要求。
除了对生产企业的要求，标准还对聚氨酯泡沫塑料制品的使用和维护提出了相关规定。
用户在选择和使用聚氨酯泡沫塑料制品时，必须按照标准要求进行正确的使用和维护，以确保产品的安全性和可靠性。
总之，聚氨酯泡沫塑料标准的制定和执行，对于保障产品质量和安全具有重要意义。
只有严格执行标准要求，才能生产出质量稳定、性能可靠的聚氨酯泡沫塑料制品，从而满足市场和用户的需求。
希望生产企业和用户都能够重视标准的执行，共同维护聚氨酯泡沫塑料产品的质量和安全，推动行业的健康发展。
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含有活泼氢的化合物分子中的亲核中心进攻正电性的碳原子， 是一种亲核加成的聚合反应。
3
例如，异氰酸酯与醇的反应，无催化剂参与的反应机理：
各类含活泼氢化合物与异氰酸酯反应活性次序为
4
初级反应
5
( 2 异 氰 酸 酯 与 含 活 泼 氢 化 合 物 的 反 应 )
因为各个反应产物中仍含有活泼氢原子，可与过量的异氰酸酯 进一步发生反应。
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b. 三羟基聚氧化丙烯醚：甘油为起始剂，KOH为催化剂，使环 氧丙烷开环聚合得到。
c. 四羟基聚氧化丙烯醚：乙二胺为起始剂，KOH为催化剂，使 环氧丙烷开环聚合得到。
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常用聚醚多元醇的种类
聚醚多元醇分子中端羟基数与起始剂分子中的羟基数相等。
起始剂可以调节聚醚多元醇分子量。
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(2)聚酯多元醇
聚合物形成的反应，如链增长、扩链及交联。 (3)反应控制 产生气体生成小泡，不断扩散与合并为大泡。
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(4)原料组成
a.异氰酸酯：TDI、MDI、PAPI b.聚醚或聚酯多元醇： 软泡要求Mc值大，故须采用分子量较大的多元醇（f＝2-3）。 硬泡要求Mc值小，故须采用分子量较小的多元醇（f＝ 3-8）。
次级反应
次级反应的活性较小，能形成支化或交联，是合成非线型聚氨 酯材料的基本反应。
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a. 与醇的反应
异氰酸酯与醇反应能力： 伯醇>仲醇>叔醇 芳香族二异氰酸酯与醇类反应活性：当第一个NCO起反应后，会 使第二个末反应的NCO基活性降低。 b. 与水的反应
对泡沫塑料 十分重要
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(3)异氰酸酯的自聚反应
1
2. 聚氨酯的反应式
由两官能团的二元异氰酸酯和二元醇反应：
氨基甲酸酯基团(氨酯键)
多元异氰酸酯
+
多羟基化合物及 端羟基聚醚、聚酯
体形聚氨酯
2
3. 异氰酸酯的化学反应
(1)异氰酸酯的结构、反应活性
异氰酸(O＝C＝NH)分子中的氢原子被烃基R所取代的衍生物 (O＝C＝NR)叫异氰酸酯。异氰酸酯的O＝C＝N—基团是具有 两个杂积累双链的高度不饱和的基团，化学性能十分活泼。
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2. 聚氨酯泡沫塑料合成原理
(1)成泡原理 a. 泡沫的形成：在成泡剂的作用下，产生泡沫。
b. 泡沫的增长：新气体不断产生，泡孔膨大。
c. 泡沫的稳定：在泡沫增长阶段，气泡壁层变薄，要求 聚合物有足够的分子量和交联。使用泡沫稳定剂。
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(2)成泡剂
a. 水
b. 低沸点卤代烃，受热气化产生气泡(物理方法)。
R＞2，
分子不扩链，端基为—NCO ，含未反应异氰酸酯。
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第二节 聚氨酯的主要原料及其特性
1. 异氰酸酯
(1)异氰酸酯合成
a. 伯胺光气化法： 缺点：毒性大，副反应多。
b. 一氧化碳法： 必须在高温(160-220℃)、高压下进行，需贵金属做催化剂。
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(2)常用的异氰酸酯 a. 甲苯二异氰酸酯(TDI)
第一节
聚氨酯的合成原理
1. 聚氨酯(Po1yurethane, PU)的发展
1937，德国Bayer合成第一种聚氨酯热塑性塑料Durthane U。
40年代，制得了合成纤维贝纶U(Perlon U)。 50年代，得到聚氨酯弹性体、弹性纤维和泡沫塑料。
60年代，聚氨酯涂料和粘合剂等开始应用。
我国聚氨酯工业起始于20世纪50年代末，1959年上海市轻工 业研究所开始聚氨酯泡沫塑料的研究。
Mc↓，交联密度↑ ，泡沫塑料的硬度及机械强度↑。
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(2)应用
软泡主要用作衬垫材料，可代替泡沫乳胶。广泛使用于家具、 火车、汽车及航空、包装、纺织品和各种泡沫衬垫，如坐垫、 地毯衬垫及医药卫生、建筑及国防等方面。
硬泡其比强度高、质量轻、绝热和隔音性能优良，常用作热 保温与夹心支持的材料。如冷藏设备、管道和贮罐绝热保温 夹层，建筑、国防装方面的夹层材料。 半硬泡具有吸收冲击能的特性，主要用于防震缓冲方面的部 件，大量用于车辆、飞机等方面。也可用作密封材料和能量 吸收材料。
几种基团的内聚能
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c. 存在交联结构赋予PU分子一些独特的性能。
d. 耐热稳定性
耐热性次序为：酯、醚 >> 脲、氨基甲酸酯 >>脲基甲酸酯 、缩二脲
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第四节 聚氨酯泡沫塑料
泡沫塑料是以树脂为基础，采用化学的或物理的方法在其内部 产生无数小气孔而制成的塑料。
1. 聚氨酯泡沫塑料的分类及应用
(1)分类 Mc值 ：体型结构大分子中交联点间的分子量的大小。
聚酯多元醇通常由二元酸与过量的多元醇反应而成，分子量为 1000-3000。聚酯多元醇也可由内酯(如己内酯)开环聚合而得到。 常见聚酯多元醇的组成和用途
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3.扩链剂
(1)二元醇类 低分子量的脂肪族和芳香族的二元醇，如乙二醇、1,4-丁二醇、 三羟甲基丙烷和对苯二酚二羟乙基醚等。 对苯二酚二羟乙基醚
隔热性良好
g.其他组分：阻燃剂及防老剂、稳定剂、增强剂和着色剂等。
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4. 生产工艺
(1) 操作过程：一步法和两步法。 聚氨酯泡沫塑科生产方法的比较
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(2)发泡成型工艺
a. 手工发泡：计量加入反应物，经高速搅拌混合数秒后，立即倾 入模具内进行发泡成型。 优点：设备简单、适应性强，适用于批数少，产品规格 变化大的生产。 缺点：产率低，仅使用于少量物料的生产。 b. 浇铸法 (模塑法)：均匀的发泡混合料定量地注入金属模具内进 行发泡，预熟化，然后脱模，再加热充分熟化。 c. 喷涂法：借助压力使各组分在喷枪内混匀，然后喷涂于施工物 表面上进行现场发泡成型。 d. 块状法：连续的机械浇注发泡工艺，其成型泡沫体的横截面 呈块状。
(2)二元胺类 常用的是芳香族胺类，如联苯胺、3,3’-二氯联苯二胺和3,3’-二 氯-4,4’-二苯基甲烷二胺(MOCA)。 MOCA
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4.催化剂与其他助剂
(1) 叔胺类：三乙胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、丙二胺、N,N二甲基苯胺等。
催化机理：发生亲核反应，叔胺与R’NCO生成过渡状态络合物， 在其它醇分子进攻下生成聚氨酯并释出催化剂叔胺分子。
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(2) 有机锡类化合物:二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡等。
(3) 混合催化剂 a. 采用“胺-有机锡” 混合催化剂，调节链 增长与发泡反应的速 率。 两类催化制的相对活性
b. “协同效应”使催化效果比单一催化剂要提高很多。
(4)其他助剂 制备泡沫塑料中需要发泡剂、泡沫稳定剂等；聚氨酯橡胶需要防 老剂、填充剂及硫化剂等。 23
MDI
MDI易二聚，毒性低，一般在低温下贮存。
Байду номын сангаас
c. 多苯基多亚甲基多异氰酸酯(PAPI) PAPI是粗制MDI，分子量大，沸 点高，毒性低。分子中含有较多 的异氰酸酯基团，制得的PU交联 密度高，链刚性较大。
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(3)一些特殊类型的异氰酸酯
a. 聚合型异氰酸酯：毒性小，较稳定，可提高PU的支化及交联度。
甲苯
二硝化，还原
二胺
光气化反应
TDI
常见的三种TDI混合物为 TDI—100、 TDI—80及 TDI—65。
2,4—异构体
TDI
2,6—异构体
用TDI所制得的PU机械性能较好，但TDI其沸点低，毒性较大。
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不同品种TDI的主要性质
2,4—位TDI的活性大于2,6—位
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b. 4,4’—二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)
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(2)两步法
第一步：二元醇与过量二元异氰酸酯制备端基为-NCO基团的预 聚物。
第二步：预聚体进行扩链或交联。 扩链反应：预聚物通过末端活性基因的反应使分子相互连结而增 大分子量的过程。PU树脂扩链剂主要为水、二元醇或二元胺。
二元醇
二元胺
10
异氰酸酯指数（R）
0＜R＜1，分子扩链，端基为—OH R＝1， 分子无限扩链，端基为—NCO及—OH 分子不扩链，端基为—NCO 1＜R＜2，分子扩链，端基为—NCO R＝2，
TDI三聚体
TDI与三羟甲基丙烷(TMP)加成物
b. 隐蔽型异氰酸酯：加热可释出异氰酸酯，方便贮存。
氨基甲酸苯酯
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2. 多元醇化合物
(1)聚醚多元醇 聚醚多元醇常用的是由单体环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃开环 聚合而成，采用碱性催化剂KOH和醇(或胺) 。 a. 二羟基聚氧化乙烯醚：由丁二醇为起始剂，KOH为催化剂，使 环氧乙烷开环聚合而得。
第三节 聚氨酯大分子结构与性能的关系
二元异氰酸酯+聚酯或聚醚多元醇 预聚体
软段
硬段
交联PU
a. 软、硬段化学组成、分子量大小及柔性链段比率。
PU结构与性能
b. R基团的化学组成。
c. 交联密度的大小、交联基团的类型。
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聚氨酯的结构与性能关系
a. 光稳定性： ONC— R—NCO中的R为脂肪族链光稳定性好。 b. 内聚能：酯基的内聚能大于醚基，所以聚酯二元醇PU链间的作 用力较大，耐热性、机械强度较高。
a. 异氰酸酯二聚
高温下则二聚体会发生分解
b. 异氰酸酯三聚
三聚体在150一200℃时仍很稳定(与二聚体不同)。可制取优异的 油漆涂料及耐温、阻燃的埂质泡沫塑料。
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4. 聚氨酯树脂合成原理
(1)一步法
Perlon U
由2,4-甲苯二异氰酸酯和带有三个端经基的支化型聚酯可合成 得交联型聚氨酯树脂。
粘合剂
c.催化剂：常用混合催化剂。
d.发泡剂：水或低沸点卤代烃。
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e.泡沫稳定剂：降低原料各组分的表面张力，增加互溶性及稳定 发泡过程，有利于得到均匀的泡沫微孔结构。