聚氨酯知识点..
聚氨酯基础知识

聚氨酯是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。
通过改变原材料种类及组成,可以大幅度地改变产品形态及其性能,得到从柔软到坚硬的各种产品。
聚氨酯材料可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性,具有优异的综合性能。
聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等,广泛应用于现代工业和日常生活的许多领域。
异氰酸酯,Isocyanate异氰酸酯是含有活性NCO基团一类化合物,包括单异氰酸酯和二异氰酸酯以及多异氰酸酯等。
单异氰酸酯是有机合成的重要中间体,可制成一系列杀虫剂、除草剂,也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性。
TI,对甲苯磺酰异氰酸酯,一种很常用的密封胶的脱水剂和吸水剂。
二异氰酸酯和多异氰酸酯用于合成聚氨酯泡沫、橡胶、弹性体、涂料和胶粘剂等材料。
目前应用最广、产量最大的是:甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate,简称TDI);二苯基甲烷二异氰酸酯(Methylenediphenyl Diisocyanate,简称MDI)。
这两类异氰酸酯及其衍生物,由于分子中苯环和NCO相邻,其制品时间长了会有一定黄变效应。
非黄变的异氰酸酯,如HDI、IPDI、HMDI、XDI等TDI工业常用的TDI是2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体的混合物,3种常用的牌号:TDI-80/20,TDI-100和TDI-65/35。
前面的数字表示组成中2,4-TDI 的含量。
分子量:174,NCO含量为48.3%,无色透明液体,易挥发刺激性气体,剧毒,对人体毒害较大,运输、处置、储存都需要采取预防措施,确保安全。
MDI分子量:250,NCO含量33.6%。
一般有2,4′-MDI和4,4′-MDI两种异构体。
产品分类:纯MDI、聚合MDI、液化MDI、改性MDI等纯MDI纯MDI,全为4,4′-MDI,常温下为白色到微黄色晶体,5度以下密封储藏,保质期为三个月。
全面、详细的PU基础知识

聚氨酯基本常识一、聚氨酯基础知识聚氨酯树脂制成的产品有泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革、铺面材料等到品种.广泛用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工业以及纺织等领域。
(一)PU制品的基本组成:生产聚氨酯(PU)制品,其所用的原材料按性质、功能来分,可分为如下几个组份:组份一:异氰酸酯(盐)类—此类原料是PU树脂主要原料之一。
其官能团为:-NCO(即为异氰酸酯基),此类原料中一般在其分子结构中有两个或两个以上的-NCO基。
常用的原料有:MDI、PAPI、TDI三种.特殊的:HDI(1,6—己二异氰酸酯),IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯),H12MDI(二环己基甲烷二异氰酸酯),HTDI (甲基环己基二异氰酸酯)。
XDI(苯二亚甲基二异氰酸酯),NDI(萘—1,5-二异氰酸酯)。
改性的异氰酸酯类:是指过量的异氰酸酯与含活泼氢类化合物反应,生成末端是-NCO的预聚物。
如液化MDI(碳化二亚胺改性MDI),鞋底原液B料(聚酯多元醇改性MDI),弹性体所用的预聚物等。
组份二:活泼氢类——此类原料是PU树脂主要原料之一。
一般在其分子结构中有两个或两个以上的羟基(—OH)或胺基(—NH2)等。
常用的有:聚酯多元醇,聚醚多元醇,二元醇(EG,BDO,1,6—HDO,PG等),MOCA,TMP,HQEE,水等组份三:溶剂类—此类原料量大,在合成中不参与反应。
常用的有:DMF,MEK,TOL,ETAC,CY,二甲苯,汽油,水等。
组份四:助剂类—此类原料量少,但对制品的品质影响很大,同时其种类很多,根据其作用来分有:催化剂:有机锡类(DBTDL,辛酸亚锡),叔胺类(三亚乙基三胺,三乙醇胺,三乙胺等)表面活性剂:改善制品内部或表面性质。
如硅油匀泡剂(DC-193,DC—5043),DS-80,OT—70等。
抗氧化剂:防止制品在制作过程中,被空气氧化发生颜色变化。
常用的是BHT,I-1010等。
着色剂:分无机和有机颜料,常将颜料与多元醇研磨成糊状物—-色浆或色膏,有红、黄、绿、蓝、黑五种颜色。
聚氨酯皮衣知识点总结

聚氨酯皮衣知识点总结聚氨酯皮衣是一种由聚氨酯材料制成的外套,通常用于保暖和防水。
它们是一种流行的时尚品,常出现在秋季和冬季的时装秀上。
虽然聚氨酯皮衣与真皮外套相似,但这两者之间还是有一些显著的区别。
在这篇文章中,我们将深入探讨聚氨酯皮衣的知识点,包括其材料、制作工艺、优缺点以及保养方法。
一、聚氨酯材料1.1 聚氨酯的特性聚氨酯是一种由异氰酸酯和多元醇反应而成的聚合物。
它具有很强的耐磨性和耐候性,能够在不同的环境条件下保持稳定的性能。
聚氨酯材料还可以通过添加不同的成分来改变其硬度、柔韧性和颜色,使其在制作皮衣时具有更广泛的应用。
1.2 聚氨酯与真皮的区别与真皮外套相比,聚氨酯皮衣的材料更加环保和可持续。
因为聚氨酯是一种合成材料,它可以通过化学合成而成,而不像真皮一样需要动物皮肤的加工。
另外,聚氨酯材料还可以更轻、更柔软和更容易清洁,因此更适合日常穿着。
二、制作工艺2.1 聚氨酯皮衣的制作工艺聚氨酯皮衣的制作工艺包括模具设计、材料切割、缝制、熨烫和包装等多个工序。
首先,设计师会根据服装样式和尺寸制作模具,然后根据模具进行材料切割,接着在裁片上进行缝制,最后进行熨烫和包装,使其成品。
2.2 聚氨酯皮衣的辅料聚氨酯皮衣的辅料包括拉链、扣子、袋口和装饰品等。
这些辅料可以提高外套的实用性和美观性,从而使其更具市场竞争力。
在制作过程中,这些辅料必须经过严格的筛选和测试,确保其符合产品标准和客户需求。
三、优缺点分析3.1 优点聚氨酯皮衣的优点主要包括:轻便、易清洁、抗皱和环保。
与真皮外套相比,它们更加轻便和柔软,使得穿着更加舒适。
另外,聚氨酯皮衣的易清洁性也是其优点之一,只需要用湿布擦拭即可,非常适合日常穿着。
聚氨酯材料还具有较好的抗皱性,不易变形。
而且,由于聚氨酯是一种合成材料,使用聚氨酯皮衣还可以减少对动物皮肤的需求,更加环保。
3.2 缺点聚氨酯皮衣的缺点主要包括耐磨性不足、易老化和透气性差。
由于聚氨酯是一种合成材料,其耐磨性不如真皮,使用寿命相对较短。
聚氨酯知识点范文

聚氨酯知识点范文聚氨酯(Polyurethane,简称PU)是一种由氨基(-NH2)和羟基(-OH)官能团组成的聚合物。
聚氨酯具有优良的物理性能和化学稳定性,广泛应用于各个领域,包括建筑、汽车、鞋类、纺织、家具和医疗器械等。
1.聚氨酯的制备方法:聚氨酯可以通过两种基本的制备方法获得:预聚合法和商品法。
预聚合法是先将聚氨酯原料进行简单的聚合反应,形成一种称为预聚体的物质,然后在这个预聚体中加入交联剂并进行交联反应,最终得到聚氨酯。
商品法则是直接将所有原料在一定条件下进行混合,并在所需的模具中进行固化,形成聚氨酯制品。
2.聚氨酯的性能特点:聚氨酯具有多种优良的性能特点,包括:优异的耐磨性、耐刺穿性和冲击性;良好的韧性和弹性,可提供舒适的触感;良好的耐氧化性和耐老化性;耐油、耐溶剂和耐高温性能;难燃和自熄火性能;良好的吸音和隔热性等。
3.聚氨酯的应用领域:聚氨酯在各个领域都有广泛的应用,其中一些典型的应用领域包括:-建筑领域:聚氨酯被广泛用作隔热、隔音材料,如保温、吸音板等。
-汽车领域:聚氨酯被用于汽车制造中的密封件、挡风玻璃夹层和减震件等。
-鞋类和纺织品:聚氨酯被应用于鞋底、鞋面、皮革、纺织品涂层和弹性纤维等制品中。
-家具:聚氨酯被用于沙发、床垫、椅子垫等软垫材料,以提供舒适的触感。
-医疗器械:聚氨酯用于制造人工关节、矫形器和医疗软管等。
4.聚氨酯的分类:根据不同的制备方法和用途,聚氨酯可以分为多种类型,包括:-聚醚型聚氨酯:聚醚型聚氨酯具有良好的耐磨性和柔软性,常用于弹性体和密封材料等制品。
-聚酯型聚氨酯:聚酯型聚氨酯广泛应用于建筑领域的隔热、隔音和防水材料中。
-链延伸型聚氨酯:链延伸型聚氨酯具有较高的强度和耐腐蚀性,常用于汽车零部件和电子器件中。
-反应注射聚氨酯:反应注射聚氨酯是一种定制制品,在制造过程中可以根据需要调整其物理性能和化学性能。
5.聚氨酯的环境问题:尽管聚氨酯具有良好的性能特点,但其制备和处理过程中也存在环境问题。
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。
聚氨酯基础知识(通俗版)

(3)液态CO2或者水:优点:最环保,无成本负担。缺点:物料粘度高,流动 不佳,制成品导热系数太高,不调节配方产品发脆,黑料消耗过多,在黑料 价格过高的现在,增加了一定成本负担。
了聚氨酯树脂的聚合技术,并在第二次世界大战期间建成 了一个月生产10吨聚氨酯树脂制品试验车间。二次大战 结束后,英、美等国于1945~1947年间从德国获得有关 聚氨酯树脂的制造技术,并在1950年相继开始工业化。 1957年,POL在美国合成,同年ICI公司以MDI成功制作 硬泡;1958年杜邦公司用CFC-11成功制备硬泡PU。日 本是在1955年从德国拜耳公司与美国杜邦公司引进技术 后才开始聚氨酯工业的生产。我国聚氨酯树脂工业是60 年代初期自力更生开始发展起来的。
硬泡的定义:是指在一定负荷作用下不发生明显变形, 当负荷过大时发生变形后,不能恢复到原来形状的塑料 泡沫。
2.1 聚氨酯塑料泡沫保温机理和性能特点
聚氨酯硬质塑料泡沫保温机理:
• 聚氨酯PU本身材料就为热的不良导体,当热量要通过聚氨酯 塑料泡体散发逃逸时,必须经过聚氨酯塑料泡沫特有的无数 结构紧致细密的小气室,有效地减缓了热传导的散热损失。 而且由于气室相互间是密闭状态互连的,这就有效地防止了 热的辐射和对流传导方式造成的热量损耗。
聚氨酯基础知识(通俗版汇编)
研发中心电热研发 王以德
目录
1 聚氨酯的发展史、合成机理和分类 2 PU保温的机理、发泡剂的过渡替代产品 3 聚氨酯各原材料的基本构成概述 4 聚氨酯发泡各项工艺指标及其他特性 5 聚氨酯硬泡常见问题点及其分析
聚氨酯基础知识

聚氨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。
聚氨酯的结构英文名:polyurethane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。
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 + HOˉ→—NH-COOˉ聚氨酯(简称TPU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。
通过改变原料种类及组成,可以大幅度地改变产品形态及其性能,得到从柔软到坚硬的最终产品。
聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等,广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。
20世纪40年代,德国Bayer实验室用二异氰酸酯及多元醇为原料,制得了硬质泡沫塑料等聚氨酯样品。
美国于1946年起开展了硬质聚氨酯泡沫塑料的研究,产品用于飞机夹心板材部件。
1952年,Bayer公司报道了聚酯型软质聚氯酯泡沫塑料中试研究成果;1952~1954年,又开发连续方法生产聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料技术,并开发了相应的生产设备;1961年,采用蒸气压较低的多异氰酸酯PAPI制备硬质聚氨酯泡沫塑料,提高了硬质制品的性能和减少了施工时的毒性,并应用于现场喷涂工艺,使硬质泡沫塑料的应用范围进一步扩大。
由于价格较低的聚醚多元醇在60年代的大量生产,以及一步法和连续法软泡生产工艺及设备的开发,聚氨酯软泡获得应用。
全面、详细的PU基础知识

聚氨酯基本常识一、聚氨酯基础知识聚氨酯树脂制成的产品有泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革、铺面材料等到品种。
广泛用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工业以及纺织等领域。
(一)PU制品的基本组成:生产聚氨酯(PU)制品,其所用的原材料按性质、功能来分,可分为如下几个组份:组份一:异氰酸酯(盐)类—此类原料是PU树脂主要原料之一。
其官能团为:—NCO(即为异氰酸酯基),此类原料中一般在其分子结构中有两个或两个以上的—NCO基。
常用的原料有:MDI、PAPI、TDI三种。
特殊的:HDI(1,6—己二异氰酸酯),IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯),H12MDI(二环己基甲烷二异氰酸酯),HTDI (甲基环己基二异氰酸酯)。
XDI(苯二亚甲基二异氰酸酯),NDI(萘—1,5—二异氰酸酯)。
改性的异氰酸酯类:是指过量的异氰酸酯与含活泼氢类化合物反应,生成末端是—NCO的预聚物。
如液化MDI(碳化二亚胺改性MDI),鞋底原液B料(聚酯多元醇改性MDI),弹性体所用的预聚物等。
组份二:活泼氢类——此类原料是PU树脂主要原料之一。
一般在其分子结构中有两个或两个以上的羟基(—OH)或胺基(—NH2)等。
常用的有:聚酯多元醇,聚醚多元醇,二元醇(EG,BDO,1,6—HDO,PG等),MOCA,TMP,HQEE,水等组份三:溶剂类—此类原料量大,在合成中不参与反应。
常用的有:DMF,MEK,TOL,ETAC,CY,二甲苯,汽油,水等。
组份四:助剂类—此类原料量少,但对制品的品质影响很大,同时其种类很多,根据其作用来分有:催化剂:有机锡类(DBTDL,辛酸亚锡),叔胺类(三亚乙基三胺,三乙醇胺,三乙胺等)表面活性剂:改善制品内部或表面性质。
如硅油匀泡剂(DC—193,DC—5043),DS—80,OT—70等。
抗氧化剂:防止制品在制作过程中,被空气氧化发生颜色变化。
常用的是BHT,I—1010等。
着色剂:分无机和有机颜料,常将颜料与多元醇研磨成糊状物——色浆或色膏,有红、黄、绿、蓝、黑五种颜色。
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聚氨酯漆主要品种表
氨酯油 固化条件 游离异氰 酸酯 氧固化 无 封闭型 (单组分) 热烘烤 无 潮气固化 (单组分) 湿润空气 较多 催化固化 (双组分) 在催化剂 作用下 较多 羟基固化 (双组分) 与羟基交 联反应 较少
干燥时间
耐化学品 性 施工期限
0.5-3.0
尚好 长
地板漆 一般维护漆
高温烘烤
例3 耐药品的涂料 甲组分:TDI加成物(75%) 230克 乙组分:E-09环氧树脂 50克 800号聚酯 100克 聚乙烯醇缩丁醛 80克 混合溶剂 346克 钛白 161克 例4 快干聚氨酯漆 甲组分:醇解蓖麻油预聚物(50%) 45克 乙组分: N-403聚醚5克、环已酮5克,预先溶解; 合并后拌入石墨粉20克,搅均即可使用,此漆干燥迅速, 因N-403聚醚含有叔胺基,具强力催化作用,漆膜坚韧,耐 腐蚀,可供小面积紧急抢修等用。
第四章 聚氨酯树脂
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3、配漆举例 例1:甲组分 TDI加成物(50%不挥发份,含NCO基8.6%) 85克 乙组分 蓖麻油醇酸树脂液 (含羟基) 100克 钛白 45克 这种白聚氨酯磁漆与聚氨酯底漆配套使用,可作优良的 金属防腐蚀涂层,用于油管内壁防蜡涂层效果很好。 例2 :甲组分 TDI加成物(同上) 17.7克 乙组分 含羟基氯醋共聚树脂(30%溶液) 30.5克 : 钛白 10.1克; 滑石粉 9.9克; 环氧E-51 0.5克; 环已酮/二甲苯(1:1)溶剂 26.3克 NCO/OH=1.4--1.5. 比一般乙烯系耐溶剂,耐热,附着力好,比一般聚氨酯 20 第四章 聚氨酯树脂 快干,耐酸、碱腐蚀。
优异 长
电磁线漆 绝缘漆
按湿度大 小约数h
良好到优 异 约1天
0.5-4.0
良好到优 异 数小时
2.0-8.0
优异 约1天
各种用途
主要用途
第四章 聚氨酯树脂
地板漆、石油化工用油与多元醇进行酯化,再与 二异氰酸酯反应,以油脂中的不饱各双键在空气中干燥 ( 在 催干剂作用下)的涂料。 1、性能及用途: 1)比醇酸树酯快干,硬度高,耐磨性好,抗水,抗碱, 这是因为氨酯键之间可以形成氢键。 2)尽管氨酯油漆膜的性能不及含 NCO基的聚氨酯漆, 但正因为不含 NCO 基,所以有良好的贮存稳定性,制造色 漆手续简单,施工方便,价格较低,不易泛黄,用于要求性 能高于醇酸树脂而价格又比聚氨酯便宜的场合,如地板漆, 甲板漆,设备防锈漆等。
第四章 聚氨酯树脂
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3)三聚物----三聚异氰酸酯 由5克分子甲苯二氰酸酯自聚而成,特点是干燥时间 短。还有脂肪族和芳香族混合的三聚异氰酸酯,由3克分 子TDI和2克分子和HDI聚合而成。 2、含羟基组分。 含羟基组分的化合物主要有:聚酯,聚醚,环氧树脂, 蓖麻油或其加工产品。
第四章 聚氨酯树脂
第四章 聚氨酯树脂
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第三节 制漆部分
一、聚氨酯漆的分类。 1、氨酯油(氧固化,单组分) 2、多异氰酸酯/含羟基树脂(双组分) 3、封闭型多异氰酸酯/含羟基树脂(烘干型,单组分) 4、预聚物,潮气固化型(单组分) 5、预聚物,催化固化型(双组分) 6、聚氨酯沥青 7、聚氨酯弹性涂料。
第四章 聚氨酯树脂
8、二环巳基甲烷二异氰酸酯(HMDI)
第四章 聚氨酯树脂 4
2、异氰酸酯酸化学反应 1)与醇反应--已讨论过 2)与水反应,生成不稳定的氨基甲酸,随即分解为胺放 出CO2。 3)与胺反应生成脲 4)在高温(100度以上)或催化剂作用下,与氨基甲酸 酯反应生成脲基甲酸酯 。 因此,在制漆时温度应在 100 度以下,以免凝胶。另 一方面这种聚氨酯漆经烧烤后,交联密度高,比常温固化的 漆膜性能好,就是为除了有氨酯键以外还有脲基甲酸酯键。 5)与脲反应,生成缩二脲,具有优良的性能。 6)异氰酸酯,能与羧酸反应形成酰胺,还能与酰胺反应 生成酰基脲。 7)自身聚合,芳香族异氰酸酯聚合成二聚体,脂肪族异 氰酸酯形成三聚体,芳香族和脂及族的混合物也能聚合成三 5 第四章 聚氨酯树脂 聚体,具有快干,不泛黄,耐高温等特色。
第四章 聚氨酯树脂
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1)加成物。 最常用的是三分子TDI与一分子三羟甲基丙烷的加成 物。 这是用得最广泛的一种加成物,外观为粘稠的微黄澄 清液,密闭贮藏期一至二年。除 TDI 以外, XDI , MDI , IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)都有加成物的产品。 2)缩二脲多异氰酸酯。 工业品的典型例子是由3克分子的已二异氰酸酯(HDI) 和1克分子水反应生成具有三官能度的多异氰酸酯。 这种缩二脲不泛黄耐候性非常好,可以与聚酯或聚丙 烯酸酯配套制造常温固化户外漆,如飞机漆,汽车漆,火 车漆等高档户外用漆。
三、催化剂 催化剂的作用是促进异氰酸酯的反应,并引导反应向着 预期的方向进行。 1、叔胺类 --- 甲基乙二醇胺,二甲基乙醇胺、N- 甲基吗啉, 二甲基环已胺,三亚乙基二胺、其中的三亚甲基二胺最为常 用,叔胺的催活性取决于其碱性强度和结构,催化活性随碱 性增大而增大。叔胺对芳香族 TDI 有显著的催化作用,但对 脂肪族HDI的催化作用极弱。而金属类化合物对芳香族或脂 肪族异氰酸酯都有强烈的催化作用。 2、有机金属化合物--二月桂酸二丁基锡,二酯酸二丁基锡, 辛酸亚锡。环烷酸锌,铝,铅等,其中以二月桂酸常用。它 对芳香族和脂及族异氰酸酯都有很强的催化作用,它对 — NCO/ROH 型 反 应 的 催 化 能 力 比 叔 胺 强 得 多 , 但 对 — NCO/H2O 型反应则不及胺类、环烷酸锌对脂肪族的催化作 用强,而对芳香族的催化作用弱。
第四章 聚氨酯树脂 2
第二节 化学部分 一、异氰酸酯的工业品种 主要品种有: 1甲苯二异氰酸酯(TDI)
工业品有单独的2,4体,也有2,4体与2,6体的混合物。 65/35,80/20都是透明无色到微黄色的液体。
第四章 聚氨酯树脂 3
2、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI) 外观是白色到黄色片状体 3、多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI) 以上三种是芳香族多异氰酸酯()PAP以上三种是芳香族多异氰酸酯, 所制的漆膜机械性能优良,耐化学品性好,但耐候性差,易失光。 4、巳二异氰酸酯(HDI) 外观是无色到微黄色液体。 5、苯二甲撑二异氰酸酯(XDI) 外观是无色透明液体,虽然含有苯, 但在苯环上与NCO基团之间隔有亚甲基,性质接近于脂肪族多异氰 酸酯。其反应活性和干燥性都 比TDI快,不泛黄,保光性好。 6、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI) 7、三甲基巳二异氰酸酯(TMDI)
第四章 聚氨酯树脂
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2、制备 一般投料 NCO/OH 比例在 0.9-1.0 之间,太高则成品 不稳定,太低则残留羟基多,抗水性差。 操作: 1)将亚麻油,季戊四醇,环烷酸钙在 240℃醇解1h, 使甲醇容忍度达到2:1,冷却至180℃,加入第1批200# 溶剂油和二甲苯混合均匀,升温回流,脱除微量水分。 2)将TDI与第2批200#溶剂油预先混合,半小时内逐 渐加入,通入 N2 不断搅拌加入锡催化剂,升温到 95℃, 保温,抽样,待粘度达加氏管5秒左右时,冷却至60℃, 加入丁醇,使残存的 NCO 基反应,完毕后过滤,冷却后 加入催干剂0.3%的金属铅和 0.03% 的金属钴,以及0.1% 的抗结皮剂(丁酮肟或丁醛或丁醛肟),即可装罐。
第四章 聚氨酯树脂 6
3、有机膦--三丁膦,三乙基膦等,工业上用得不多。需要 注意的是,原料中存在的微量碱,微量水溶性金属盐如酚钠, 铁皂,水溶性铁盐等对异氰酸酯的反应也有催化作用。如处 理不当,容易产生凝胶使漆料报废。为消除微量碱的影响可 加入少量0.3%的磷酸或苯甲酰氯,邻硝基酰氯,其醇解时 产生的盐酸可中和碱性杂质。 四、水份消除剂。 异氰酸酯能与水反应生成胺和CO2,因此,无论是单组 分还是双组分涂料中,都不希望水分的存在,以免影响涂料 贮存期或使漆膜产生气泡。 常用的水分消除剂有沸磷分子筛(吸附水分)和恶唑烷 衍生物,除水作用强而不会影响异氰酸酯的活性。
第四章 聚氨酯树脂 18
4)蓖麻油 蓖麻油中90%是蓖麻油酸(其中含有羟基),还有10% 是不含羟基的油酸和亚油酸,羟值为163左右,即含羟基 4.94% 。其组分中的长链非极性脂肪酸赋予漆膜良好的 抗水性和可挠性,而且因为价廉,来源丰富,所以广泛 用于聚氨酯漆中,一般都直接使用。 5)丙烯酸树脂 丙烯酸树脂中含羟基约2--4%,能与聚氨酯反应交联。 现在比较流行的是丙烯酸酯/脂肪族聚氨酯涂料。干 性快,耐候性好,耐热性和耐溶剂性好,韧性好,较为 经济,用于高级户外涂料。
7.2 6.0
2 3
3.6 2.0
2000 160 450 2 60 5350 13.6
13
三、双组分聚氨酯漆(NCO/OH)主要指羟基固化的双 组分聚氨酯漆 1、多异氰酸酯组分 要求具有良好的溶解性以及与其他树脂的混溶性, 与乙组分合并后,可使用期限较长,NCO含量高,低毒。 在生产中若直接采用挥发性的二异氰酸酯(TDI,HDI, XDI等)配制涂料,危害人体健康,必须把它加工成低挥 发性产品,这类产品有:
第四章 聚氨酯树脂 7
五、溶剂。 1)由于醇,醚类溶剂中含有羟基,可以参加异氰酸 酯的反应,故不可用。烃类溶剂虽然稳定,但溶解力低, 常与其它溶剂合用,酯类溶剂用得最多,如醋酸乙酯, 醋酸丁酯,醋酸溶纤剂,酮类溶剂也可用,如环已酮, 但气味较大。 2)溶剂中或多或少含有水分,会影响漆膜的性能和 质量,所以在制漆过程中应采用“氨酯级溶剂”,这种 溶剂含杂质极少,纯度比一般工业品高。
第四章 聚氨酯树脂
第一节 聚氨酯概况 一、定义:聚氨酯漆是指在漆膜中含有相当数量的氨酯键 的涂料 聚氨酯漆所用的原料是聚氨酯树脂,聚氨酯树脂是 由多异氰酸酯与多元醇等含有活性氢原子和基团反应而 成的。在实际生产中常用的是二异氰酸酯,其结构如下: O=C=N-R-N=C=O 其中 NCO 称为异氰酸酯基或异氰酸基,二异氰酸酯 与多元醇反应形成高聚物的过程,既不是缩合,也不是 聚合,而是在两者之间,称之为逐步聚合,在反应中一 个分子中的活泼氢原子转移到另一个分子中去。在固化 过程中也没有副产物分离出来,体积收缩小。