聚氨酯

合集下载

聚氨酯是什么材料

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。

什么是聚氨酯材料

什么是聚氨酯材料

什么是聚氨酯材料聚氨酯材料是一种非常常见的工程塑料,它具有优异的性能和广泛的应用领域。

聚氨酯材料是由聚醚、聚酯等多种原料通过特定的化学反应制得的一种高分子材料,其特点是硬度范围宽、强度高、耐磨性好、耐油、耐溶剂、耐热、耐寒、耐老化、耐撕裂、耐压缩、吸水率低、绝缘性能好、吸音性能好、生物相容性好等。

首先,聚氨酯材料的硬度范围广泛,可以根据具体的应用要求制备出不同硬度的产品。

这使得聚氨酯材料在各种领域都有着广泛的应用,比如汽车制造、建筑材料、电子产品、医疗器械等。

在汽车制造领域,聚氨酯材料可以用于制造汽车座椅、汽车缓冲器、汽车轮胎等部件;在建筑材料领域,聚氨酯材料可以用于制造保温材料、密封材料、地板涂料等产品;在电子产品领域,聚氨酯材料可以用于制造手机壳、电脑外壳、耳机材料等;在医疗器械领域,聚氨酯材料可以用于制造人工关节、医用导管、医用胶带等。

其次,聚氨酯材料具有优异的耐磨性和耐化学腐蚀性能。

这使得聚氨酯材料在一些特殊环境下有着重要的应用,比如在煤矿行业,由于煤矿环境的尘土较多,传统的金属材料容易受到磨损,而聚氨酯材料具有良好的耐磨性能,可以用于制造输送带、导向轮等耐磨部件;在化工领域,由于化工介质对材料的腐蚀性较强,传统的塑料材料难以满足要求,而聚氨酯材料具有良好的耐化学腐蚀性能,可以用于制造化工管道、阀门、泵体等。

最后,聚氨酯材料还具有良好的弹性和减震性能,这使得它在运动器材、家具、鞋材等领域有着广泛的应用。

在运动器材领域,聚氨酯材料可以用于制造篮球、足球、排球等球类产品的外壳和填充材料;在家具领域,聚氨酯材料可以用于制造沙发、床垫、靠垫等产品的填充材料;在鞋材领域,聚氨酯材料可以用于制造鞋底、鞋垫等产品的外底材料。

总之,聚氨酯材料具有广泛的应用领域和优异的性能,是一种非常重要的工程塑料。

随着科技的不断进步和人们对产品性能要求的提高,聚氨酯材料的应用前景将会更加广阔。

聚氨酯pu是什么材料

聚氨酯pu是什么材料

聚氨酯pu是什么材料聚氨酯(PU)是一种非常重要的聚合物材料,它在我们日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。

聚氨酯是一种独特的材料,具有许多优异的性能和广泛的应用领域。

本文将对聚氨酯的定义、特性、用途和制备方法进行较为全面的介绍,希望能够帮助读者更好地了解这一材料。

首先,让我们来了解一下聚氨酯的基本定义。

聚氨酯是一类由异氰酸酯和多元醇经过聚合反应而成的高分子材料。

它的分子结构中含有酯键和脲键,这种特殊的结构赋予了聚氨酯许多独特的性能。

聚氨酯可以通过改变原料的种类和比例来调节其硬度、弹性、耐磨性等性能,因此具有很强的灵活性和可塑性。

聚氨酯具有许多优异的性能,使得它在各个领域都有着广泛的应用。

首先,聚氨酯具有优异的耐磨性和耐腐蚀性,因此常被用于制作密封件、管道、阀门等耐磨耐腐蚀的零部件。

其次,聚氨酯具有良好的弹性和吸震性能,因此常被用于制作汽车零部件、鞋底、运动器材等。

此外,聚氨酯还具有优异的绝缘性能和耐候性,因此常被用于制作绝缘材料、建筑密封材料等。

总之,聚氨酯在汽车、建筑、家电、医疗、运动器材等领域都有着广泛的应用。

那么,聚氨酯是如何制备的呢?一般来说,聚氨酯的制备过程主要包括预聚体的合成和聚合反应两个步骤。

首先,异氰酸酯和多元醇在一定的条件下发生缩聚反应,形成预聚体。

然后,通过控制反应条件(如温度、压力、催化剂等),使预聚体发生聚合反应,最终形成聚氨酯。

在实际生产中,可以根据需要选择不同种类和比例的原料,以获得具有不同性能的聚氨酯材料。

总的来说,聚氨酯是一种具有优异性能和广泛应用领域的重要材料。

它的制备过程复杂,但通过合理选择原料和控制反应条件,可以获得具有不同性能的聚氨酯材料。

相信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,并为人类社会的发展做出更大的贡献。

聚氨酯的应用及特点

聚氨酯的应用及特点

聚氨酯的应用及特点聚氨酯是一种具有多种特性和广泛应用的聚合物材料。

以下是聚氨酯的应用及特点的详细阐述:1. 聚氨酯的应用:聚氨酯被广泛应用于各个领域,包括建筑、汽车、航空航天、电子、医疗和家具等。

它可以制成不同形式的产品,如涂料、粘合剂、绝缘材料、填充材料、弹性体和薄膜等。

- 建筑领域应用:聚氨酯泡沫可以用作隔热保温材料,应用于墙壁、屋顶、地板等,提高建筑物的能效性能。

同时,聚氨酯也用于生产结构材料,如聚氨酯涂层板和玻璃纤维增强聚氨酯板等。

- 汽车领域应用:聚氨酯被用于制造汽车座椅和内饰部件,如方向盘、护板和仪表台等。

它具有良好的弹性和耐磨性,能够提供乘坐的舒适性和安全性。

- 航空航天领域应用:由于聚氨酯具有轻巧、高强度和耐化学腐蚀性等特点,因此在航空航天领域有广泛的应用。

聚氨酯可能被使用于飞机机身、机翼和发动机零件的制造。

- 电子领域应用:在电子产品中,聚氨酯可以作为电路板的粘合剂,提供绝缘性能。

它还可以用于制造电缆护套、电子设备外壳和塑料配件等。

- 医疗领域应用:聚氨酯被广泛应用于医疗器械和人工器官的制造。

它具有生物相容性和耐用性,可以制成人工心脏瓣膜、支架和假肢等。

- 家具领域应用:聚氨酯被用于制造家具的填充材料,如坐垫、床垫和沙发垫等。

它具有良好的弹性和耐久性,可以提供舒适的坐姿。

2. 聚氨酯的特点:聚氨酯具有多种特点,使其在各个领域得到广泛应用。

- 弹性和耐磨性:聚氨酯具有良好的弹性和耐磨性,可以承受较大的压力和拉伸力。

这使得聚氨酯适用于需要耐用和长寿命的应用,如汽车座椅和工业零件等。

- 耐化学腐蚀性:聚氨酯对许多化学品和溶剂具有良好的耐腐蚀性。

这使得聚氨酯在需要抵抗化学腐蚀的环境中得到广泛应用,如化工和石油行业。

- 轻巧:与其他材料相比,聚氨酯具有较低的密度,使其成为一种轻巧的材料。

这使得它在航空航天等领域中可以减轻重量,提高能效。

- 绝缘性能:聚氨酯具有良好的电绝缘性能,可以提供电气设备的保护。

聚氨酯是什么材质

聚氨酯是什么材质

聚氨酯是什么材质聚氨酯是一种多功能的高分子材料,其特殊的化学结构和优异的性能使得它广泛应用于各个领域。

它由部分异氰酸酯与部分聚醚、聚酯或聚醇等聚合反应生成,可以形成泡沫、胶粘剂、弹性体和涂料等不同形态。

聚氨酯的制备过程根据不同的应用领域和要求有所不同。

通常情况下,通过将异氰酸酯与聚醇在一定的温度和压力下反应,生成聚氨酯。

该反应是一种聚合酯化反应,所以也被称为聚酯型聚氨酯制备方法。

除了聚醇和异氰酸酯外,可以使用一些助剂来改变聚氨酯的性能,如催化剂、稳定剂和增容剂等。

聚氨酯材料具有许多独特的性能和特点。

首先,聚氨酯具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,在不同的环境条件下都能保持较长的使用寿命。

其次,聚氨酯有较好的耐温性能,可以在宽温度范围内保持其物理和化学性质的稳定性。

此外,聚氨酯还具有较高的弹性模量和刚度,可以用于制造各种弹性体和结构件。

聚氨酯还有很多其他的特性,因此得到了广泛的应用。

首先,聚氨酯是一种优良的绝缘材料,具有较低的热导率和电导率,因此可以用于制造电气绝缘件。

其次,聚氨酯具有较好的粘附性能,可以与许多不同的材料粘合,例如金属、塑料、玻璃等。

此外,聚氨酯还具有优异的阻燃性能和耐候性能,可以在恶劣的环境中长时间使用而不受影响。

在建筑和装饰领域中,聚氨酯被广泛应用于泡沫材料的制备。

聚氨酯泡沫材料具有优异的隔热性能和抗压性能,可以用于建筑物的保温和隔音。

此外,由于聚氨酯材料具有较低的密度和良好的成型性能,因此可以制作出各种形状和尺寸的泡沫材料,满足不同场合的需求。

在汽车和交通工具制造领域中,聚氨酯广泛用于制造座椅和缓冲材料。

由于聚氨酯具有较好的弹性和柔软度,可以提供良好的座椅舒适性和减震效果。

此外,聚氨酯还可以制作各种密封件和橡胶支撑件,用于汽车和交通工具的密封和减振。

总之,聚氨酯是一种多功能的高分子材料,具有优异的性能和特性,因此在各个领域都得到了广泛应用。

它的制备方法多样化,可以根据不同需求进行调整和改进。

防水材料聚氨酯

防水材料聚氨酯

防水材料聚氨酯
聚氨酯(Polyurethane)是一种常见的防水材料,具有以下特性:
1. 强大的粘接能力:聚氨酯材料能够与多种其他材料牢固粘接,例如混凝土、钢铁、木材等,有效防止水分从接缝渗透。

2. 弹性和耐久性:聚氨酯具有良好的弹性,能够在材料遭受压力或变形时回复原状,并且能够长期保持弹性,不易老化和损坏。

3. 耐化学腐蚀:聚氨酯对多种化学物质具有较强的抗腐蚀能力,能够在恶劣的环境下使用,不易被酸碱等物质侵蚀。

4. 高强度和耐磨性:聚氨酯具有较高的强度和耐磨性,能够经受一定的外力和磨损,不易破裂或磨损,能够长期使用。

5. 超低温性能:聚氨酯具有良好的低温柔韧性,即使在极低的温度下,材料依然能够保持柔韧性和防水性能。

6. 施工简单方便:聚氨酯材料施工简单方便,可以通过刷涂、涂覆、喷涂等方式进行,不需要额外的复杂工具和设备。

聚氨酯材料常用于各种防水领域,包括建筑防水、船舶防水、地下室防水、屋顶防水等。

在建筑防水中,聚氨酯涂膜被广泛应用于屋面、地下室、浴室等区域的防水工程,有效地防止水分渗透,提高建筑物的耐久性和使用寿命。

总之,聚氨酯作为一种优秀的防水材料,具有粘接能力强、耐久性好、抗化学腐蚀等特性,广泛应用于各种防水场合,为建筑、工程和船舶等提供可靠的防水保护。

聚氨酯简介

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。

聚氨酯介绍

聚氨酯介绍
二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)是继TDI以后开发出来的重要的二异 氰酸酯;MDI分子量大,蒸气压远远低于TDI,对工作环境污染小,单体 可以直接使用,因此其产量不断提高,在聚氨酯泡沫塑料、弹性体方面
的应用越来越广。MDI的化学结构主要为4,4-MDI,此外还包括2,4-MDI和 2,2-MDI。其沸点、凝固点见下表:
聚氨酯介绍
聚氨酯及塑料
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,简称PU 或PUR。是由多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多羟 基化合物在一定比例下反应的产物。一般分为热 塑性和热固性两大类;或分为弹性体和泡沫塑料 两大类。
2
聚氨酯的合成原理 1. 聚氨酯(Po1yurethane, PU)的发展
8
1.芳香族多异氰酸酯 聚氨酯树脂中90%以上属于芳香族多异氰酸酯。与芳基相连的异氰酸 酯基对水和羟基的活性比脂肪基异氰酸酯基团更活泼。基于TDI的聚氨酯 由于高的苯环密度,其力学性能也较脂肪族多异氰酸酯的聚氨酯更为优 异。以下是一些常用的产品。 (1)甲苯二异氰酸酯(tolulene diisocyanate,TDI) 甲苯二异氰酸酯是最早开发、应用最广、产量最大的二异氰酸酯单体; 根据其两个异氰酸酯(—NCO)基团在苯环上的位置不同,可分为2,4-甲 苯二异氰酸酯(2,4-TDI,简称2,4-体)和2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI, 2,6-体)。
10
O O C NH
H2N
CH3 O
NH C O hv
CH3 O
NH C O [O]
[O] HN
H3C O O C HN
NN
CH3 O
NH C O
CH2 O
NH C O
11
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

聚氨酯基本理论知识一. 聚氨酯(polyurethane)大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基:它由二(或多)异氰酸酯、二(或多)元醇与二(或多)元胺通过逐步聚合反应生成,除了氨基甲酸酯基(简称为氨酯基)外,大分子链上还往往含有 醚基、酯基、脲基、 酰胺基 等基团,因此大分子间很容易生成氢键。

二.聚氨酯主要原料1、异氰酸酯及其结构特征一、结构特点在分子结构中含有异氰酸酯基团(-N =C =O )的化合物,均称为异N H C O O O C O O NH C ONH NH C O氰酸酯(isocyanate ),其结构通式如下:R -(NCO )n 式中R 为烷基、芳基、脂环基等;n =1、2、3….整数。

在聚氨酯材料合成中, 主要使用n ≥2的异氰酸酯化合物。

二、异氰酸酯的分类(1)异氰酸酯基团数量1.异氰酸酯异氰酸酯(Isocyanate )是一大类含有异氰酸基(—N=C=O )的有机化合物。

异氰酸酯基由于其累积双键和碳原子两边的电负性很大的氮氧原子作用,使之具有很高的反应活性,能与绝大多数含活泼氢的物质发生反应。

常用的异氰酸酯主要有芳香族类和脂肪类两种。

⑴芳香族类的主要有:TDI (2, 4—甲苯二异氰酸酯或2, 6—甲苯二异氰酸酯)、MDI (二苯基甲烷- 4, 4’二异氰酸酯)、NDI (1,5—萘二异氰酸酯)、PAPI (多亚甲基多苯基多异氰酸酯)等;芳香族多异氰酸酯合成的聚氨酯树脂户外耐候性差,易黄变和粉化,属于“黄变性多异氰酸酯”,但价格低,来源方便,在我国应用广泛,如TDI 常用于室内涂层用树脂; 聚氨酯树脂中90%以上属于芳香族多异氰酸酯。

与芳基相连的异氰酸酯基对水和羟基的活性比脂肪基异氰酸酯基团更活泼。

基于TDI 的聚氨酯由于高的苯环密度,其力学性能也较脂肪族多异氰酸酯的聚氨酯更为优异。

以下是一些常用的产品。

(1)甲苯二异氰酸酯(tolulene diisocyanate ,TDI )甲苯二异氰酸酯是最早开发、应用最广、产量最大的二异氰酸酯单体;根据其两个异氰酸酯(—NCO )基团在苯环上的位置不同,可分为2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI,简称2,4-体)和2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI ,2,6-体)。

NCOCH 3NC O NC OCH 3OCN 2,6-TDI 2,4-TDI室温下,甲苯二异氰酸酯为无色或微黄色透明液体,具有强烈的刺激性气味。

市场上有3种规格的甲苯二异氰酸酯出售,T-65为2,4-TDI、2,6-TDI两种异构体质量比为65%/35%的混合体;T-80为2,4-TDI、2,6-TDI两种异构体质量比为80%/20%的混合体,其产量最高、用量最大,性价比高,涂料工业常用该牌号产品;T-100为2,4-TDI含量大于95%的产品,2,6-TDI含量甚微,其价格较贵。

2,4-TDI其结构存在不对称性,由于-CH3的空间位阻效应,4位上的-NCO的活性比2位上的-NCO的活性大,50℃反应时相差约8倍,随着温度的提高,活性越来越靠近,到100 ℃时,二者即具有相同的活性。

因此,设计聚合反应时,可以利用这一特点合成出结构规整的聚合物。

TDI的弱点是蒸汽压大,易挥发,毒性大,通常将其转变成齐聚物(oligomer)后使用;而且由其合成的聚氨酯制品存在比较严重的黄变性。

黄变性的原因在于芳香族聚氨酯的光化学反应,生成芳胺,进而转化成了醌式或偶氮结构的生色团。

2,4-TDI凝固点6-20度,TDI的含量越高凝固点。

(2)二苯基甲烷二异氰酸酯(diphenylmethane-4,4,-diisocynate,MDI)及聚合二苯基甲烷二异氰酸酯(polyphenylmethane polyisocynate,聚合MDI或PAPI)二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)是继TDI以后开发出来的重要的二异氰酸酯;MDI分子量大,蒸气压远远低于TDI,对工作环境污染小,单体可以直接使用,因此其产量不断提高,在聚氨酯泡沫塑料、弹性体方面的应用越来越广。

MDI的化学结构主要为4,4-MDI,此外还包括2,4-MDI和2,2-MDI:(4,4-MDI)(2,4-MDI)( 2,2-MDI)凝固点 39.5 凝固点 34.5 凝固点 46.5纯MDI室温下为白色结晶,但易自聚,生成二聚体和脲类等不溶物,使液体浑浊,产品颜色加深,影响使用和制品品质。

加入稳定剂(如磷酸三苯酯、甲苯磺酰异氰酸酯及碳酰异氰酸酯等)可以提高MDI 也属于“黄变性多异氰酸酯”,且比TDI 的黄变性更大,其黄变机理是氧化生成了醌亚胺结构,由于MDI 常温下为固体,桶装后形成整块固体,只有熔融后才能计量使用,能耗大,使用不便,存在安全隐患;而且MDI 活性大,稳定性差,其改性产品——液化(或改性)MDI 应用更广液化MDI 主要包括三种类型:a.氨基甲酸酯化MDI 该法用大分子多元醇或小分子多元醇与大大过量的MDI 反应生成改性的MDI ,常温下该产物为液体,NCO 含量b.混合型MDI 该法系将4,4’-MDI 与其他多异氰酸酯拼合而成。

常用的拼合多异氰酸酯包括2,4’-MDI 、TDI 、聚合MDI 及氨基甲酸酯化MDI 等。

此法操作简单,但拼混原料规格、配比要求高。

该产品NCO 含量25%~45%。

c.碳化二亚胺改性MDI MDI 在磷化物等催化剂存在下加热,发生缩合,脱除CO2,生成含有碳化二亚胺结构的改性MDI 。

该产品NCO 含量约30%.2.脂肪族类的主要有:HDI (六亚甲基二异氰酸酯)、HMDI (二环己基甲烷- 4, 4’-二异氰酸酯)、IPDI (异佛尔酮二异氰酸酯)等脂肪族多异氰酸酯耐候性好,不黄变,其应用不断扩大,欧、美等发达国家已经成为主流的多异氰酸酯单体;芳脂族和脂环族多异氰酸酯接近脂肪族多异氰酸酯,也属于“不黄变性多异氰酸酯”。

1)六亚甲基二异氰酸酯() HDI为无色或淡黄色透明液体,蒸气压高,毒性大,有强烈的催泪作用,使用时应作好安全保护;另外,HDI 贮存时易自聚而变质。

HDI 的主要生产厂家为德国Bayer 公司、法国Rhodia 公司及日本聚氨酯公司等。

由于HDI 分子量小,蒸气压高,有毒,一般经过改性后使用,其改性产品主要有HDI 缩二脲和HDI 三聚体HDI 缩二脲)HDI 三聚体)好,而且其成膜硬度高,耐侯性也好,因此具有更大的竞争性。

使用时,HDB 、HDT 可以用甲苯、二甲苯、重芳烃及酯类溶剂稀释调粘,用做熔剂型双组分聚氨酯漆的固化剂2)4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(4,4'-diisocyanatodicyclohexylmethane ,H12MDI ) 4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI )亦称为氢化MDI ,由于MDI 的苯环被氢化,属脂环族多异氰酸酯,它也不黄变,其活性比MDI 明显降低,另外,H12MDI 蒸气压较高,毒性也较大。

该产品Bayer 公司现有生产。

4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI )⑶由于TDI价格较低而且在2, 4—甲苯二异氰酸酯中两个不同位置的异氰酸根活性差异很大,有利于化学反应中的分子设计,应用较为广泛。

芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯,由于具有刚性的芳环,硬段内聚能增大,其强度比来自脂肪族的异氰酸酯生产的聚氨酯大,并且抗氧化性能也好。

MDI比TDI制备的异氰酸酯具有较高的模量和撕裂强度,因为MDI对称,产生结构规整有序的相区结构。

二、低聚物多元醇(polyol)聚氨酯合成用低聚物多元醇(polyol)主要包括聚醚型、聚酯型两大类,它构成聚氨酯的软段,分子量通常在500~3000之间。

不同的聚二醇与二异氰酸酯制备的PU性能各不相同。

一般要求酸值为0.3~0.5mgKOH/g为宜。

聚酯多元醇易于吸湿,贮运应避免大气中水分进入。

为了减少可逆反应,温度不应超过120 ℃。

一般说来,聚酯型PU比聚醚型PU具有较高的强度和硬度,这归因于酯基的极性大,内聚能(12.2 kJ/mo1)比醚基的内聚能(4.2kJ/mo1)高,软段分子间作用力大,内聚强度较大,机械强度就高,而且酯基和氨基甲酸酯键间形成的氢键促进了软、硬段间的相混。

并且由于酯基的极性作用,与极性基材的粘附力比聚醚型优良,抗热氧化性也比聚醚型好。

为了获得较好的机械性能,应该采用聚酯作为PU的软段。

然而,由于聚醚型PU醚基较易旋转,具有较好的低温柔顺性,并且聚醚中不存在相对易水解的酯基,其PU比聚酯型耐水解性好,尤其是其价格具有非常竞争力。

聚醚多元醇主要由环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃单体的开环聚合合成,聚合体系中除了上述单体外,还存在催化剂(KOH)和起始剂(多元醇或胺)以控制聚合速率、分子量及其官能度。

聚合反应式可用通式表示为:n为官能度,x为聚合度,R为氢或烷基。

由上式可知聚醚多元醇的官能度与起始剂的官能度相等;而且一个起始剂分子生成一个聚醚多元醇大分子;可以利用调节起始剂用量和官能度的方法以控制聚醚多元醇的分子量和官能度。

三或四官能度以上的聚醚用于合成聚氨酯泡沫塑料。

聚环氧丙烷多元醇的聚合工艺:将起始剂(如1,2-丙二醇)和强碱性催化剂(如KOH)加入不锈钢反应釜,升温至80~100℃,真空下脱除水得金属醇化物。

将金属醇化物加入不锈钢聚合釜,升温至90~120℃,加入环氧丙烷,使釜压保持在0.07~0.35MPa聚合,分子量达标后回收环氧丙烷,经中和,过滤,精制得PPG。

聚氨酯合成常用的聚醚型二醇主要产品有:聚环氧乙烷(聚乙二醇)二醇(polyethylene glycol ,PEG)、聚环氧丙烷(聚丙二醇)二醇(polypropylene glycol ,PPG)、聚四氢呋喃二醇(polytetramethylene glycol ,PTMEG)以及上述单体的均聚或共聚二醇或多元醇,其中PPG产量大、用途广,PTMEG综合性能优于PPG,PTMEG由阳离子引发剂引发四氢呋喃单体开环聚合生成,其产量近年来增长较快,国内也已有厂家生产。

聚醚型水性聚氨酯低温柔顺性好、耐水解、价格低,但其耐氧化性和耐紫外光降解性差,强度、硬度也较低,属于低端的产品。

采用聚酯多元醇制备的聚氨酯水分散体由于结晶性较高,有利于提高涂膜强度,但其耐水解性往往不如聚醚型产品,不同种类的聚酯多元醇耐水解稳定性相差很大。

多元醇相对分子质量越大,用量越多,则表面硬度越低,伸长率越大,强度越低。

改变合成单体的种类和比例可以制成软、硬度不同的系列聚氨酯产品,以适合不同的需求。

聚酯型多元醇从理论上讲品种是无限的。

目前比较常用的有:聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇、聚己二酸己二醇酯二醇等;聚酯的国内生产厂家很多,但年生产能力大都在1000t以下。

相关文档
最新文档