聚氨酯概况综述
聚氨酯是什么材料

聚氨酯是什么材料聚氨酯是一种重要的聚合物材料,具有优异的物理性能和化学性能,被广泛应用于建筑、汽车、家具、鞋材、涂料等领域。
聚氨酯的种类繁多,包括聚醚型、聚酯型、聚醚酯型等,每种类型都有其独特的特点和用途。
本文将介绍聚氨酯的基本性质、制备方法、应用领域以及未来发展趋势,以便读者对聚氨酯有更深入的了解。
聚氨酯是一种由异氰酸酯和多元醇经过聚合反应而成的聚合物材料。
它具有优异的耐磨性、耐油性、耐溶剂性和耐老化性,同时还具有较好的弹性和韧性。
这些优秀的性能使得聚氨酯在各个领域都有着广泛的应用。
聚氨酯的制备方法多种多样,主要包括预聚体法、直接合成法和溶液聚合法。
其中,预聚体法是将异氰酸酯和多元醇预先聚合形成聚氨酯预聚体,再通过加热或加入催化剂进行交联反应得到最终的聚氨酯制品。
直接合成法则是直接将异氰酸酯和多元醇混合反应得到聚氨酯。
溶液聚合法则是将异氰酸酯和多元醇溶解在溶剂中,再通过加热或加入催化剂进行聚合反应。
聚氨酯在建筑领域中被广泛应用于保温材料、密封材料和涂料等方面。
由于其优异的隔热性能和耐候性,聚氨酯保温材料被广泛应用于建筑物的保温和节能。
此外,聚氨酯密封材料也被广泛应用于建筑物的密封和填缝,具有优异的耐候性和耐腐蚀性。
在汽车领域,聚氨酯被用作汽车座椅、缓冲材料和车身涂料等,具有良好的舒适性和耐磨性。
在家具和鞋材领域,聚氨酯也被广泛应用于软垫、填充材料和涂料等,具有良好的弹性和耐磨性。
未来,随着科学技术的不断发展,聚氨酯材料将会在更多领域得到应用。
例如,聚氨酯在医疗器械、航空航天和新能源领域的应用将会更加广泛。
同时,绿色环保的聚氨酯制备方法也将会得到更多的关注和研究。
综上所述,聚氨酯作为一种重要的聚合物材料,具有广泛的应用前景和发展空间。
通过不断的研究和创新,相信聚氨酯将会在更多领域展现出其优异的性能和应用价值。
聚氨酯基本知识概括 (2)

聚氨酯基本知识概括聚氨酯属于反应型高分子材料,其中的氨基甲酸酯基团是由异氰酸酯官能团和羟基反应生成的。
聚氨酯是由聚亚氨酯和多元醇在催化剂和其它助剂存在下加成聚合反应而生成。
如此,聚亚氨酯是一个含有两个以上异氰酸官能团的分子,而多元醇是一个含有两个以上羟基官能团的分子。
商业制造时,液态异氰酸酯和包含多元醇、催化剂和其它助剂的混合物反应生产聚氨酯,这两种组分即通常所指的聚氨酯配方体系。
北美称异氰酸酯为A组分,或叫“ISO”,多元醇和其它助剂的混合物被称为B组分,或叫“POL Y”,这种混合物有时也被称作树脂或树脂混合物。
在欧洲,A组分和B组分正好相反。
树脂混合的主剂可以包括链增长剂、交联剂、表面活性剂、阻燃剂、发泡剂、颜料和填料。
一、聚氨酯的结构与性能聚氨酯可看作是一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物(~软段~硬段~软段~硬段~软段~)。
软段由低聚物多元醇(通常是聚醚或聚酯二醇)组成,硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。
由于非极性、低熔点的软段与极性的、高熔点的硬段热力学不兼容,产生微观相分离,在聚合物体内部形成相区或微相区。
而聚氨酯的粘弹性就来自硬段和软段的相分离。
聚氨酯中存在氨酯、脲、酯、醚等基团产生广泛的氢键,其中氨酯和脲键产生的氢键对硬段相区的形成具有较大的贡献。
聚氨酯的硬段起增强作用,提供多官能团度物理交联(即形成氢键而起“交联”作用),软段基体被硬段相区交联。
软段是由低聚物多元醇构成的,这类多元醇的分子量通常在600-3000之间。
一般来说,软段在PU中占大部分,不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的PU 性能各不相同。
软段的结晶性对最终聚氨酯的机械强度和模量有较大的影响。
特别在收到拉伸时,由于应力而产生的结晶化(软段规整化)程度越大,拉伸强度越大。
PU结晶性与其软段低聚物的结晶性基本一致。
结晶作用能成倍地增加粘结层的内聚力和粘结力。
软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响。
硬段由多异氰酸酯或多异氰酸酯与扩链剂组成。
第四讲——聚氨酯简介

HDI IPDI 聚氨基甲酸酯 Polyurethane芳香族聚氨酯脂肪族聚氨酯 一、聚氨酯简介:聚酯 丙烯酸 双组分聚氨酯单组分聚氨酯PUPU聚酯 丙烯酸 聚醚 氨酯油湿固化聚氨酯封闭聚氨酯PUPUPU二、异氰酸酯单体: 1、芳香族异氰酸酯聚氨酯漆中最常用的原料是甲苯二异氰酸酯〔TDI 〕,有二种异构体:工业产品有单独的 2,4 体,也有 2,4 与 2,6 体的混合体,有三种规格见下表:TDIMDI甲苯二异氰酸酯的规格指标 规格2,4 体含量 2,6 体含量沸点,℃〔5 毫米汞柱〕 沸点 〔10 毫米汞柱〕65/35 65±2% 35±2%106~107 12080/20 80±2% 20±2% 106~107 1202,4 体 ≮97.5% ≯2.5% 106~107 120除了甲苯二异氰酸酯以外,涂料中有时也可承受二苯甲烷二异氰酸酯〔MDI 〕OCNCH 2NCO,分子量 250.1。
工业产品规格如下:纯度 ≮99.5% 凝固温度 ≮38.0℃ 比重〔50/4℃〕 1.19 沸点〔5 毫米汞柱〕190℃ 〔15 毫米汞柱〕215~217℃2、脂肪族异氰酸酯OCN(CH 2) 6NCO ,1,6-已二异氰酸酯。
其他的脂肪族二异氰酸酯尚有异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基已二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯等等。
三、多异氰酸酯组分:对甲组分的要求:(1)良好的溶解性以及与其他树脂的混溶性;(2)与乙组分并和后,可使用期限较长;(3)足够的官能度和反响活性,NCO含量高;(4)低毒。
直接承受挥发性的二异氰酸酯〔例如TDI,HDI等〕配制涂料,则异氰酸酯挥发到空气中,危害工人的安康,所以必需把它加工成为低挥发性的产品,使二异氰酸酯或本身聚合起来,或与其他化合物结合,并要求到达产品中游离的二异氰酸酯在0.7%以下。
加工成为不挥发多异氰酸酯的工艺有三种:(1)二异氰酸酯与多元醇〔例如三羟甲基丙烷〕加成;(2)二异氰酸酯与水等反响,形成缩二脲;(3)二异氰酸酯三聚,成为三聚异氰酸酯。
聚氨酯知识点总结

聚氨酯知识点总结聚氨酯(Polyurethane)是一种重要的聚合物材料,具有广泛的应用领域。
它的独特性能使得它在建筑、汽车、家具等各个领域得到了广泛的应用。
本文将从聚氨酯的定义、制备方法、性能特点以及应用领域等方面进行总结。
一、聚氨酯的定义聚氨酯是一种由聚醚、聚酯等多元醇和异氰酸酯等多元醇互相反应而形成的聚合物。
它具有高分子量、高强度、高韧性、耐磨损、耐冲击等特点。
二、聚氨酯的制备方法聚氨酯的制备方法主要有以下几种:1.反应注塑法:将聚醚或聚酯多元醇与异氰酸酯进行反应,生成聚氨酯的溶液,然后通过注塑成型的方法将其固化成型。
2.溶液共聚法:将聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯等原料混合制备成溶液,通过溶液共聚反应得到聚氨酯。
3.溶液聚合法:将聚酯多元醇、聚醚多元醇等原料与异氰酸酯进行溶液聚合反应,生成聚氨酯。
三、聚氨酯的性能特点1.高强度:聚氨酯具有较高的强度,能够承受较大的拉伸或压缩力。
2.耐磨损:聚氨酯具有较好的耐磨损性能,能够在摩擦、冲击等环境下保持较长时间的使用寿命。
3.耐腐蚀:聚氨酯具有较好的耐腐蚀性能,能够抵抗各种化学物质的侵蚀。
4.耐高温:聚氨酯能够在高温环境下保持较好的性能稳定性。
5.良好的弹性:聚氨酯具有良好的弹性,能够在受力后迅速恢复原状。
四、聚氨酯的应用领域1.建筑领域:聚氨酯可用于制作保温材料、隔热板、屋面防水材料等,具有优异的保温隔热性能和防水性能。
2.汽车领域:聚氨酯可用于制作汽车座椅、车身零部件、悬挂系统等,具有良好的吸能性能和降噪效果。
3.家具领域:聚氨酯可用于制作沙发、床垫、椅子等,具有舒适的触感和耐用性。
4.医疗领域:聚氨酯可用于制作人工器官、医用材料等,具有良好的生物相容性和耐用性。
5.电子领域:聚氨酯可用于制作电子元件的封装材料、绝缘材料等,具有良好的绝缘性能和耐候性能。
综上所述,聚氨酯作为一种重要的聚合物材料,在各个领域都有着广泛的应用。
它的制备方法简单,性能优越,适用性广泛。
水性聚氨酯的研究综述

水性聚氨酯前言聚氨酯( PU ) 是聚氨基甲酸酯的简称, 它是聚合物内含有相当数量的氨基甲酸酯( —NHCO— )的高分子化合物。
自从1937 年德国Bayer 教授首次合成聚氨酯以来, 聚氨酯以其软硬度可调节范围广、耐低温、柔韧性好、附着力强等优点逐渐被人们所认识。
其弹性体、泡沫塑料、涂料及粘接剂等均已获得广泛应用。
但由于溶剂型聚氨酯含有大量有机溶剂, 严重污染环境, 特别是溶剂型双组分聚氨酯中的残留异氰酸酯单体, 毒性极高。
随着人们环保意识的增强和各国政府环保立法, 急需一种可以替代传统有机溶剂型的新型聚氨酯材料。
水性聚氨酯是以水替代有机溶剂作为分散介质, 有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯 , 它不仅具有溶剂型聚氨酯的一些重要性能特征。
同时还具有不燃、无毒、无污染、节省能源及易贮存, 使用方便等优点。
因此备受关注, 成为当今聚氨酯领域发展的重要方向。
目录一、水性聚氨酯的定义及分类二、水性聚氨酯的制备原理三、水性聚氨酯的制备方法四、水性聚氨酯的防水性能及应用五、水性聚氨酯的其他应用六、展望1水性聚氨酯的定义及分类水性聚氨酯是指聚氨酯以水为介质, 体系中不含或含很少的有机溶剂。
以外观分, 水性聚氨酯可以分为 3 类: 聚氨酯水溶液、聚氨酯分散液、聚氨酯乳液。
三者之间的区别在于聚氨酯大分子粒子在水中的分散形态的不同,并没有不可逾越的界限, 实际应用中我们所说的水溶性聚氨酯是指聚氨酯水分散体或聚氨酯乳液。
表 1 按外观分各类水性聚氨酯的特性以亲水性基团的电荷性质分, 水性聚氨酯可分为阴离子型水性聚氨酯、阳离子型水性聚氨酯和非离子型水性聚氨酯。
其中阴离子型最为重要, 分为羧酸型和磺酸型2 大类。
以合成单体分水性聚氨酯可分为聚醚型、聚酯型和聚醚、聚酯混合型。
依照选用的二异氰酸酯的不同, 水性聚氨酯又可分为芳香族和脂肪族, 或具体分为TDI 型、HDI 型等等。
以产品包装形式分水性聚氨酯可分为单组分水性聚氨酯和双组分水性聚氨酯。
聚氨酯简介

聚氨酯简介聚氨酯为大分子链中含有氨酯型重复结构单元的一类聚合物,全称为聚氨基甲酸酯,英文全称为 Polyurethane,简称 PU或 PUR。
PU是由多异氰酸酯与聚醚型或聚醋型多元醇在一定比例下反应的产物, 最早于 1937年由德国公司合成。
它不像 PE、PP 那样具有十分清楚的结构,而通常指含有特定基团的一类 聚合物。
因两种合成单体的种类及组成不同,可分成线型的热塑性 PU和体型的热固性 PU两类。
PU可分 成弹性体和泡沫塑料两大类,以前一直以泡沫塑料为主,目前弹性体的发展速度十分迅速,用途也越来越 厂。
聚氨酯的合成原料及方法1、PU 合成用原料(1)异氰酸酯 主要品种有:甲苯二异氰酸酯 (TDl),分 2,4 和 2,6 两种异构体,混合比例为 80/20(TDI80)和 65/35(TDI65)两种,可用于软质到硬质泡沫制品;二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDl),用于半 硬和硬质泡沫制品;多亚甲基对苯基多异氰酸酯(PAPI),它含有三官能度,可用于热固型的硬质泡沫、混 炼及浇铸 PU制品。
(2)多元醇 一般不指直接用多元醇,而用末端含有羟基的低聚物,有聚醚多元醇和聚酯多元醇两种。
聚醚多元醇为多元醇、多元胺或其他含有活泼氢的有机化合物与氧化烯烃开环聚合而成,它具有粘度 低、弹性大等优点,常用于软质 PU中。
聚酯多元醇由有机多元酸与多元醇经缩聚反应而成,二元酸与二元醇合成的线型聚酯多元醇主要用于 软质 PU,二元酸与三元醇合成支型聚醋多元醇主要用于硬质 PU。
聚酯多元醇的粘度大,不如聚醚型应用 广,常用于绝缘、耐油、耐热、尺寸稳定及力学性能高的 PU制品。
(3)添加剂A、催化剂作用为加速聚合反应,有胺类和锡类两类;胺类如三乙烯二胺、N烷基吗啡淋等,有机锡 类如二月桂酸二丁基锡;一般两者协同加入。
B、发泡剂用于发泡制品,具体有水、液态二氧化碳、氟氯烷烃、氢氯氟烃、氢氟烃、戊烷、及环戊 烷等。
聚氨酯概述

基本信息中文名:聚氨基甲酸酯;聚氨酯聚氨基甲酸酯前言聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯 ,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO )的大分子化合物的统称。
它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外 ,还可含有醚、酯、脲、缩二脲 ,脲基甲酸酯等基团。
聚氨酯的结构德国Otto 化合物进行加聚反应可制得聚氨酯,并以此为基础进入工业化应用,英美等国1945~1947年从德国获得聚氨酯树脂的制造技术于1950年相继开始工业化。
日本1955年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术。
20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步,近lO多年发展较快。
制备来源由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分聚氨基甲酸酯子化合物。
聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下:-N=C=O+HO- → -NH-COO-聚氨酯的发现:20世纪30年代,德国Otto Bayer 首先合成了TPU。
在1950年前后,TPU作为纺织整理剂在欧洲出现,但大多为溶剂型产品用于干式涂经过60多年的发展,聚氨酯已成为一种重要的合成树脂品种。
世界聚氨酯消耗量1999年估计达7.7Mt,2000年聚氨酯总产量达到8.5Mt。
近年来亚太地区成为世界聚氨酯工业发展最快的地区,而中国又是最具发展潜力的国家。
据估计,1998年聚氨酯层整理。
20世纪60年代,由于人们环保意识的增强和政府环保法规的出台,水系TPU涂层应运而生。
70年代以后,水系PU涂层迅速发展,PU涂层织物已广泛应用。
80年代以来,TPU的研究和应用技术出现了突破性进展。
与国外相比,国内关于PU纺织品整理剂的研究较晚。
主要用途根据所用原料的不同,可有不同性质的产品,一般为聚酯型和聚醚型两类。
可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等。
聚氨酯概况综述范文

聚氨酯概况综述范文聚氨酯是一种具有很强的多功能性的高分子材料。
它由聚氨酯树脂和氮氢化合物(聚醚或聚酯)反应而成,其基本结构中含有酯和氨基(NH2)官能团。
聚氨酯具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于建筑、汽车、航空航天、医疗、电子、纺织、运动器材等领域。
聚氨酯材料的优点之一是其可调性。
聚氨酯可以根据应用需求进行调制,例如调整硬度、柔软度、弹性和耐磨性等。
这使得聚氨酯能够满足不同行业和应用的要求,并广泛应用于各种领域。
聚氨酯材料的另一个重要特点是其优异的物理性能。
聚氨酯具有很高的抗拉强度、抗撕裂强度和耐磨性,并且具有很好的弹性恢复性。
这些特性使得聚氨酯在高负载和高应力环境下能够长时间保持其性能,并且对震动和冲击有良好的吸收能力。
此外,聚氨酯还具有优异的耐老化性和化学稳定性。
聚氨酯材料在不同温度和湿度条件下都能够保持其物理性能,并且对大多数溶剂和化学物质具有很好的抵抗力。
这使得聚氨酯材料适用于苛刻的环境和要求高耐久性的应用。
聚氨酯材料的应用非常广泛。
在建筑领域,聚氨酯可以用于制造保温材料、密封材料、涂料和粘合剂等。
在汽车领域,聚氨酯可用于制造座椅垫、减震器、车身零件等。
在医疗领域,聚氨酯可以用于制造人工关节、心脏支架等。
在纺织领域,聚氨酯可用于制造弹性纤维、合成皮革等。
在电子领域,聚氨酯可用于制造电子封装材料、电缆绝缘材料等。
在运动器材领域,聚氨酯可用于制造滑雪板、冲浪板等。
总的来说,聚氨酯具有多功能性、可调性、优异的物理性能和化学稳定性等优点,使其成为许多领域中的理想材料。
它的广泛应用推动了社会和技术的发展,并在各个领域中发挥着重要作用。
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聚氨酯概况一、聚氨酯定义聚氨酯:凡是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯,简称聚氨酯。
分类:聚酯型聚氨酯; 聚醚型聚氨酯。
聚酯型聚氨酯:以异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚酯称为聚酯型聚氨酯。
聚醚型聚氨酯:以异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。
二、聚氨酯生产常用原料简介己二酸(AA)1、物理性质:白色晶体或结晶粉末,略有酸味,微溶于水、环己烷,溶于丙酮、乙醇、乙醚。
不溶于苯、石油醚。
熔点152℃,沸点330.5℃(760mmHg),比重1.360(20/4℃),闪点196℃。
2、用途:AA主要用于生产尼龙(纤维和树脂),约占总生量的70%以上,聚氨酯行业中AA 的用量只约20%,余下的用于增塑剂、造纸、药物等方面生产。
在PU行业中,AA用于生产PU革用树脂、鞋底原液、弹性体、胶粘剂和油漆等方面。
二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)1、物理性质:白色到微黄色结晶体(或粉末)。
溶于丙酮、苯、甲苯、氯苯、硝基苯、煤油、乙酸乙酯等,比重1.197(70℃),凝固点38-39℃,沸点190℃(5mmHg)。
2、用途:MDI只用于聚氨酯行业中,其应用范围是:弹性体、纤维、革用树脂、鞋底原液、胶粘剂和油漆等方面。
多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)1、物理性质:棕色粘稠液体,溶于丙酮、苯、甲苯、氯苯、硝基苯、煤油、乙酸乙酯等,比重1.23(25℃)。
2、用途:在PU行业中,PAPI主要用于生产硬泡,此外还可用于胶粘剂、铺装材料等。
甲苯二异氰酸酯(TDI)1、物理性质无色至淡黄色液体,有强烈刺激性气味。
可溶于醚、丙酮、苯、四氯化碳、氯等。
与水、醇及胺等反应,比重 1.2244(20/4℃),熔点19.5-21.5℃,沸点251℃(760mmHg)。
2、用途:TDI的主要用途是生产PU泡沫,约占TDI总量的80%以上。
此外还用于胶粘剂、弹性体、油漆、固化剂等方面。
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)1、物理性质:无色透明液体,有氨气味,溶于水、乙醇、乙醚、氯仿等大多数有机溶剂,微溶于苯。
溶解能力强,被称为万能有机溶剂。
比重0.9445g/cm3(25/4℃),熔点-61℃,沸点153℃,折射率为1.4269。
2、用途:DMF主要用于革用树脂的合成和PU皮革生产加工方面,约占总量的90%以上,余下的用于医药和分析方面。
1,4—丁二醇(BDO)1、物理性质:无色粘稠油状液体,味苦,有吸湿性,无气味。
可溶于水、甲醇、乙醇和丙酮,微溶于乙醚,不易挥发。
比重为1.016g/cm3(20/4℃),凝固点为20.9℃,沸点为228℃,折射率为1.4446(25℃)。
2、用途:用于制造聚酯多元醇、不饱和树脂、药物、染料、化妆品及油漆等。
多元醇一):聚酯多元醇1、分类:聚酯多元醇的种类繁多,根据其结构来分可分为三大类:聚酯多元醇类(主要是己二酸系列),聚ε—己内酯类,聚碳酸酯类。
聚酯多元醇是由二元酸与二元醇或三元醇经酯化、缩聚成一定分子量的端羟基高聚物。
聚ε—己内酯类是ε—己内酯在催化剂(有机钛类、辛酸亚锡)存在下,由起始剂(二醇或二胺)开环聚合成线性的端羟基或端胺基高聚物。
聚碳酸酯类是1,6—己二醇与二苯基碳酸酯经酯交换、缩聚而成的聚碳酸己二醇酯二醇。
23、聚酯多元醇主要品种:见表1:二):聚醚多元醇(PPG):1、分类:聚醚多元醇品种很多,根据其特性来分可分为四大类:第一类:普通氧化丙烯为基的聚醚多元醇。
第二类:特种氧化丙烯为基的聚醚多元醇。
第三类:四氢呋喃为基的聚醚多元醇。
第四类:丁二烯为基的聚醚多元醇。
2、聚醚多元醇生产原料:聚醚多元醇的生产原料只有三种:第一种:含氧的环化物:主要有:环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等。
第二种:含活泼氢的起始物:主要有:乙二醇、丙三醇、季四醇、乙二胺、芳胺等。
第三种:离子型催化剂:主要有:KOH、NaOH、FeCl3、AlCl3、BF3等3、主要的聚醚多元醇品种:见表2:三、聚氨酯制品的生产和用途概述聚氨酯用途很广,涉及的产品有:泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革等。
这些制品广泛应用于工、农业,运输、建筑以及日常生活用品等行业中。
下面简单概述一下聚氨酯的有关用途。
(一)泡沫塑料1、生产原理(1):ONC —R —NCO + H 2O ONC —RNHCOOH ONC —R —NH 2 + CO 2ONC —R —NCO + R —NH 2 ONC —RNHCONHR(2):ONC —R —NCO + HO —R 1—OH + ONC —R —NCOONC —R —NH —R 1—NH —R —NCO2、生产工艺按聚氨酯泡沫的生产工艺,可分为一步法、预聚体法(两步法)两种;按生产机械的种类,可分为间歇法、连续法两种。
常见的箱式发泡是间歇式一步法。
其生产流程如下:3、各组份作用:1)、聚醚多元醇:是泡沫塑料的主要原料之一,与异氰酸酯反应,生成氨基甲酸酯,使分子链增长形成聚氨酯。
构成泡沫体的主体骨架。
2)、TDI (T —80:是泡沫塑料的主要原料之一,其作用有:第一:与异氰酸酯反应,生成氨基甲酸酯,使分子链增长形成聚氨酯。
构成泡沫体的主体骨架。
第二:与水反应,放出CO 2,形成泡沫塑料中泡孔。
第三:过量的—NCO 与脲、氨基甲酸酯中的活泼氢反应,生成缩二脲和脲基甲酸酯,使聚合物分子链接连起来,形成聚合物网络结构,起交联作用,赋予泡沫体强度。
3)、发泡剂:发泡剂有两类:水和物理发泡剂。
水:与异氰酸酯反应,生成脲基甲酸酯,形成泡沫体的主体骨架之一。
同时反应中放出的CO2,形成泡沫塑料中泡孔。
物理发泡剂:常用的有:F11(三氯一氟甲烷),二氯甲烷等。
其作用是:其一:起发泡作用;其二是带走热量或减少放热量,防止泡沫烧心或燃烧。
4)、催化剂:用来调整和平衡在泡沫形成过程中,发生的发泡和聚合凝胶两种反应速率。
以克服泡沫中的各种问题。
同时为了加快反应速度,缩短生产时间。
5)、填料:降低成本和提高泡沫强度、耐热性能。
6)、硅油:属于表面活性剂系列。
4、应用领域:1)、垫材:软泡用于家具座椅、沙发,汽车座垫、靠背、扶手,床垫等。
2)、软泡可用作隔音材料、鞋内衬等织物复合材料、玩具、过滤材料和高档仪器的包装材料等方面。
3)、硬泡可用于冰霜、冷藏方面的绝热材料,工业管道、贮罐的保温材料,以及汽车的车门板、行李箱盖、发动机盖板等。
4)、硬泡在建筑方面可用作楼顶层的防水、隔热材料,组合活动建筑。
同时还能作为具有车、锯、刨功能的仿木材料。
(二)弹性体1、分类:从制造工艺来分,聚氨酯弹性体可分为浇注型、热塑性、混炼型三大类。
2、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的生产工艺:TPU的生产工艺很多,但最常用的双螺杆连续化生产工艺。
3、弹性体用途1)、聚氨酯弹性体可用于矿山中各种设备的管道、弯头、内衬、筛板(筛网)和传送运输带等。
2)、聚氨酯弹性体可用于造纸、纺织、印染、印刷等各种胶辊,也可用于矿山中各种车辆上的实心轮胎。
3)、聚氨酯弹性体可用于汽车行业中的仪表板、车身板、保险杠以及其它零部件,此外还可用于模具内衬、各种物料的软硬管、鞋底鞋材以及医用各种材料等。
(三)涂料1、分类:2、特性:涂膜耐耐磨与粘附力强、涂膜防腐性能优良、施工温度范围广、涂料配方可调范围广、具有优良的电气性能。
与其它树脂相溶性良好。
装饰与保护性能良好。
耐温性能好。
3、工艺简介:1)、单组分涂料生产工艺:氨酯型、封闭型、湿气固化型等单组分涂料的生产,其工艺基本相同,主要是配方不同。
2):双组分涂料生产工艺:在双组分聚氨酯涂料中,甲组分为末端带—NCO的预聚物,乙组分为末端带—OH的多元醇。
其中乙组分的生产工艺与聚酯多元醇的生产工艺基本相同。
甲组分为多异氰酸酯组分,主要有三类:加成物,缩二脲,异氰酸酯三聚体。
其中以加成物为主,其它两类为辅。
下面为TDI —TMP 加成物的生产工艺图:3、用途:1)、聚氨酯涂料用于飞机涂装、船舶水下防腐涂装、水上保色涂装以及车辆表面涂装。
2)、聚氨酯涂料用于建筑物外墙涂刷、地面或木制地板涂刷。
也可用于电器、仪表和机床等到方面涂装。
3)、聚氨酯涂料用于作家具等到木器漆,也可用于塑料、橡胶、皮革表面涂装。
(四)胶粘剂:1、生产工艺:主剂的生产工艺:固化剂的生产工艺:注意:主剂是由聚醚多元醇与多异氰酸酯反应得到的端—NCO预聚体。
固化剂是聚醚多元醇、多元胺、填料、抗氧化剂、催化剂等组成的端—OH 混合物。
(五)聚氨酯弹性纤维:生产工艺:聚氨酯弹性纤维的生产分三步:嵌段聚氨酯树脂的制备;纺丝工艺;纤维后加工。
1)、嵌段聚氨酯树脂的制备:嵌段聚氨酯树脂的制备是分两步的:第一步是合成预聚物,第二步是再经扩链成树脂。
2)、纺丝工艺:有四种方法:干法纺丝、湿法纺丝、化学反应纺丝、熔融纺丝。
但最常用的是干法纺丝法。
3)、纤维后加工:主要是改变纤维表面,通过添加一些石蜡、硅油等表面活性剂 ,降低其表面粘性。
3、用途:聚氨酯弹性纤维用于紧身衣、运动衣、游泳衣、护腿袜、外科用绷带等。
(六)、鞋底原液:聚氨酯鞋底原液是一种微孔弹性体,实际上是一种泡沫与弹性体的混合物。
一般来说,聚氨酯鞋底原液是双组分(或三组分),A 组分是端羟基聚酯多元醇、水、硅油、可能有二元醇扩链剂的混合物。
B 组分是末端为—NCO 的预聚集物,(C 组分是催化剂)。
聚氨酯鞋底原液的生产工艺: A 组分的生产:B组分的生产:四、聚氨酯原料生产、消费情况1、全球生产消费情况聚氨酯主要原料MDI、TDI、PPG已成为国际化商品,其生产技术与设备较为复杂,产品竞争相对激烈,长期发展的结果使生产相对集中。
全球聚氨酯的生产和消费主要集中在欧美和亚洲。
MDI(二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯)全球MDI主要生产商有万华化学集团公司(144万吨/年)、Bayer(128.7万吨/年)、BASF(118.4万吨/年)、Huntsman(97.4万吨/年)、DOW(66万吨/年)、日本聚氨酯工业公司(40万吨/年)等。
前5家企业产能合计555万吨/年,占全球总产能的88%,行业集中度很高。
TDI(甲苯二异氰酸酯)全球共有20多家TDI企业、40多套TDI生产装置,主要采用液相光气法工艺路线。
主要生产企业包括拜耳(69万吨/年)、巴斯夫(51.2万吨/年)、日本三井化学(23.7万吨/年)、万华化学集团公司(16万吨/年)、沧州大化股份有限公司(15万吨/年)、韩国KPX Chemial集团(15万吨/年)、中国兵器工业集团(15万吨/年)、法国Vencorex(12.5万吨/年)等。
2012年全球TDI总生产能力约258万吨/年,2012年中国TDI产能79万吨/年,为全球第一大生产国,其次为美国,38万吨/年,第三为韩国,36万吨/年,德国30万吨/年,日本26万吨/年。