介绍了一类含氨基甲酸酯基的增塑剂
聚氨酯是含有氨基甲酸酯链段的有机高分子材料
聚氨酯是含有氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。
聚氨酯（Polyurethane ，英文简称PU）是一种由多异氰酸酯和多元醇反应并具有多个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料，其原材料可分为异氰酸酯类（如MDI 和TDI）、多元醇类（如PO 和PTMEG）和助剂类（如DMF）。
聚氨酯材料与传统材料性能比较：相比较材料聚氨酯性能优越之处金属材料重量轻、耐腐蚀、加工费用低、耐损耗、噪音低塑料耐磨、不发脆、具有弹性记忆橡胶耐切割、耐撕裂、高承载性、耐臭氧、透明或半透明、耐磨、可灌封、可浇注二、聚氨酯的上下游产业链（聚氨酯上游原料+ 聚氨酯下游制品）（一）聚氨酯上游原料（二）聚氨酯下游制品一个更具体的图三、聚氨酯产业链总结一个简单的图：聚氨酯弹性体：大分子主链上含有较多氨基甲酸酯基官能团（-NH-COO-）的弹性体聚合物，是由交替的软、硬段组成的多嵌段共聚物，其结构通式为(A-B)n。
其中A是相对分子质量500-3000的聚醚或聚酯多元醇，B为硬段，由异氰酸酯与小分子扩链剂（醇或胺）反应而成。
特别性能：耐磨、耐水、耐油、耐腐蚀、耐老化、耐辐射、耐低温、强度大，硬度和拉伸率可调范围宽。
是性能优良的塑料。
主要内容1、合成方法：一步法、预聚体法、半预聚体法。
2、原料：多元醇、异氰酸酯、扩链剂、催化剂、增塑剂、阻燃剂、填料。
3、弹性体种类：CUP（浇注型）TPU（热塑型）MPU（混炼型）4、决定弹性体性能的因素。
5、弹性体常见问题以及原因分析。
化学反应原理：①R-NCO+R’-OH=R-NHCOO-R’ （扩链反应）异氰酸酯醇聚氨酯②R-NCO+R’-NH2=R-NH-CO-NH-R’ （固化反应）异氰酸酯胺（扩链剂）脲③R-NCO+H2O =R-NH2+CO2 （发泡反应、原料含水）异氰酸酯水胺二氧化碳原料含水会发生③和②反应，即产生气泡又会使预聚体固化，即损坏设备，又破坏原料，因此原料含水要严格控制。
一步法预聚体法多元醇：聚酯：PEA（己二酸乙二醇酯）PCL（聚己内酯）聚醚：PTMG（四氢呋喃醚）PPG（聚丙二醇）聚碳酸酯多元醇：PCDL可用于弹性体、胶黏剂异氰酸酯：TDI、MDI、特殊异氰酸酯扩链剂：①胺类（TDI型弹性体）：MOCA（苏州湘园化工）、E-300端氨基聚醚②醇类（MDI型、胶黏剂里较多使用）：BDO、HQEE③醇胺类：三乙醇胺、三异丙醇胺催化剂：①叔胺类-催化异氰酸酯和水反应既发泡反应脂肪胺类、脂环胺类，芳香胺类、醇胺类常用的有三亚乙基二胺A33、二甲基氨基乙基醚A1、二甲基环己胺4#、DMP-30在弹性体内有胺类扩链剂存在下基本不使用催化剂。
TPU-聚酯-聚醚-应用分析及区别(共24张)
其他材料还有稳定剂、润滑、填料和颜料等
软段：大分子二元醇:与二异氰酸酯反应形成了材料的软段。大分子二元醇的链段越长，TPU就表现的柔软性越好。选择
聚醚、聚酯还是聚己内酯的大分子二元 醇对于TPU的化学性质的耐水解性有决定性的影响。对于聚酯型的，TPU具有较 好的抗UV，氧化性和耐化学性。而聚醚型的则具有很好的耐低温和水解性。聚己内酯型的是这些性质的组合，但是其价 格更高。
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TPU//聚酯//聚醚//型性能(xìngnéng)分析
T PU简介
• 热塑性聚氨酯弹性体（thermoplastic PU，简称TPU），又称PU热塑胶，是一种由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯-扩链剂硬段构成的线性 嵌段共聚物。
• 结构图解：
TPU软段
TPU硬段
A:低聚物多元醇 ---大分子多元醇 等 （聚酯多元醇 或者 聚醚多元醇）
• 三、耐微生物分解：聚酯型软质热塑性聚氨酯与潮湿的土壤长时间接触，会被微生物侵蚀，而聚醚型软 质或硬质热塑性聚氨酯以及聚醚型热塑性聚氨酯或硬质热塑性聚氨酯通常不会受到微生物侵蚀。
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TPU//聚酯//聚醚//型性能(xìngnéng)分析
T P U 材 料 对 比 （五）
• 四、TPU 原材料聚醚聚酯 成本比较 • 聚醚类聚氨酯弹性体照比聚酯类聚氨酯弹性体在价格方面要高出很多，其主要原因为:
B:多异氰酸酯
---各类族类
C:扩链（交联）剂 ---小分子多元醇 等
• 本页总结：TPU的硬段与软段由何种高分子材料构成，决定TPU 的各项性能。
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TPU//聚酯//聚醚//型性能(xìngnéng)分析
聚氨酯应用——精选推荐
NHC NH + CO2
③、上述的反应产生大量的热量，促使反应体系温度迅速增加，使发泡反应在在很短的时间内完 成。并且反应热为物理发泡剂（辅助发泡剂）的汽化发泡提供了能量。
反应体系由于化学反应和物理过程是混合物料产生大量泡孔，在反应后期混合物料凝固， 形成具有大量泡孔的泡沫塑料。
聚氨酯泡沫的分类
（1）木器漆及木地板； （2）纸张涂层； （3）建筑涂料； （4）皮革涂层； （5）织物涂层，等等。
建筑涂料 PU木器漆
聚氨酯胶粘剂
聚氨酯（PU）胶粘剂是分子链 中含有氨酯基（—NHCOO—） 和/或异氰酸酯基（—NCO）类 的胶粘剂。
到第二次世界大战结束后，美国、英国从德国获得了聚氨酯制造技术。 美国在五十年代初率先合成了由环氧丙烷与环氧乙烷共聚醚与甲苯二 异氰酸酯（TDI） 构成的聚氨酯软泡塑料，这是聚氨酯工业发展中一 个重大里程碑。
之后聚氨酯工业迅猛发展，产品与品种在不断增加，已广泛应用于机 电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工以及纺织等部门；聚氨酯在 材料中占有相当重要的地位。
如冰箱、冰柜、 冷库、冷藏车等。
工业设 备保温
储罐、管道 等的保温层。
建筑材料
在欧美发达国家，建筑应用聚氨 酯硬泡材料已非常普遍； 在中国，硬泡在建筑业的应用还 不像西方发达国家那样普遍，也 正在朝建筑节能方向努力。
交通运输业
汽车顶篷、内饰 件（方向盘、仪表 盘）等。
仿木材
高密度（300~700kg/m3）聚氨 具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、
PU弹性体分类
从制造工艺分，传统上把聚氨酯弹性体分为三大类：
浇注型聚氨酯弹性体（ＣＰＵ）； 热塑性聚氨酯弹性体（ＴＰＵ）； 混炼型聚氨酯弹性体（ＭＰＵ）； 现在，一些革新工艺制备的制品的产量已超过某些传统类型，如反应注射成 型（ＲＩＭ）工艺生产实心及微孔聚氨酯弹性体已成为一个重要的类别； 另外，溶液涂敷及溶液浇注成型也是弹性聚氨酯的一个重要类型，主要用于 生产合成革。 喷涂成型也是国内外发展较快的一种新技术。
增塑剂原材料
增塑剂原材料一、什么是增塑剂原材料增塑剂原材料是指制造增塑剂所需的化学品或物质，主要用于改善塑料的柔韧性、延展性和可加工性。
增塑剂原材料通常包括有机酸酐、脂肪族酸、烷基苯磺酸盐等。
二、常见的增塑剂原材料1. 邻苯二甲酸酯（Phthalates）邻苯二甲酸酯是最常见的增塑剂原材料之一，具有良好的低温柔软性和高温稳定性。
目前市场上常见的邻苯二甲酸酯包括DEHP、DINP、DIDP等。
2. 环氧油脂（Epoxidized vegetable oils）环氧油脂是天然油脂经过环氧化反应后得到的产物，具有良好的耐热性和耐候性。
目前市场上常见的环氧油脂包括大豆油环氧化物（ESBO）、棕榈油环氧化物（ELO）等。
3. 聚偏二氯乙烯（Polyvinyl chloride，PVC）聚偏二氯乙烯是一种常见的塑料材料，也是制造增塑剂所需的原材料之一。
它具有良好的可加工性和耐候性。
4. 聚丙烯酸酯（Polyacrylates）聚丙烯酸酯是一种高分子化合物，具有良好的透明度和柔软性。
它通常用于制造低温增塑剂。
5. 磷酸酯（Phosphates）磷酸酯是一种常见的增塑剂原材料，具有良好的耐热性和耐候性。
目前市场上常见的磷酸酯包括三苯基磷酸脂（TPP）、三甲基磷酸脂（TMP）等。
三、增塑剂原材料的应用增塑剂原材料主要用于制造各种类型的增塑剂，如低温增塑剂、高温增塑剂、非迁移型增塑剂等。
这些增塑剂主要应用于PVC、PE、PP等各类树脂中，以改善其柔软性、延展性和可加工性。
四、增塑剂原材料的市场前景随着全球塑料行业的不断发展，增塑剂原材料市场也将保持稳定增长。
特别是在汽车、建筑、医疗和包装等领域，对高性能塑料的需求将越来越大，这将进一步推动增塑剂原材料市场的发展。
五、增塑剂原材料的安全性问题尽管增塑剂原材料在各个领域中应用广泛，但其安全性问题仍然备受关注。
邻苯二甲酸酯等一些常见的增塑剂原材料被认为可能对人体健康产生负面影响。
因此，在使用增塑剂原材料时需要注意其安全性问题，并选择符合相关标准和要求的产品。
常见聚合物
聚氨基甲酸酯PU中文名：聚氨基甲酸酯；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。
PEO为poly（ethylene oxide）的缩写，PEG是poly（ethylene glycol）的缩写；一个叫聚环氧乙烷，一个叫聚乙二醇。
结构式均为HO－[－CH2－CH2－O－]n－H。
PEG和PEO都是由环氧乙烷聚合而合,只是合成的方法和产物的分子量不同. 一般PEG指分子量在500-20000的聚合物,而PEO的分子量则为100000-500 0000.PEG合成通常用乙二醇或二乙二醇做为起始剤,烧碱水溶液为催化剤在热压釜中合成,;而PEO则是环氧乙烷经非均相催化剤(主要是碱土金属碳酸盐)在溶剂中开环聚合而得.从分子的角度来说,这两种物质的区别主要在于分子量不同,其次就是合成用的催化剤和方式的不同.再次.一般来说PEG的分子链两端都是羟基,而PEO分子一端是羟基,一端是烷基.由于高分子物质的特点,分子量不同会导致性能的较大差异,从使用角度上看可以看作两种不同的物质,但要完全的说这两种物质根本不一样也不恰当。
高分子聚合物指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量(通常可达104～106)化合物。
例如聚氯乙烯分子是由许多氯乙烯分子结构单元—CH2CHCl—重复连接而成，因此—CH2CHCl—又称为结构单元或链节。
由能够形成结构单元的小分子所组成的化合物称为单体，是合成聚合物的原料。
聚氯乙烯可缩写成：聚合物的分类可以从不同的角度对聚合物进行分类，如从单体来源、合成方法、最终用途、加热行为、聚合物结构等。
解读聚氨酯橡胶弹性体合成助剂
解读聚氨酯橡胶弹性体合成助剂刘潇聚氨酯弹性体（PU）又称聚氨酯橡胶，是一类在分子链中含有较多氨基甲酸酯基团（-NHCOO-）的弹性体聚合物材料。
通常以低聚物多元醇、多异氧酸酯、扩链剂/交联剂及少量助剂为原料制得。
聚氨酯橡胶弹性体是一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料，助剂是橡胶工业的重要原料，用量虽小，作用却甚大，聚氨酯弹性体从合成到加工应用都离不开助剂，按所起作用的不同，可分合成体系、改性及操作体系、硫化体系及防护体系四类助剂。
聚氨酯产业拥有良好的市场前景，纵观世界范围，西方发达国家聚氨酯行业早已进入成熟发展时期，进入创新研究发展阶段，在当下人们的日常生活、工农业生产、医学等领域得到了广泛地应用，受到了社会的广泛关注。
本文介绍聚氨酯橡胶弹性体合成主要助剂如下。
1•催化剂及阻聚剂在化学反应里能改变反应物的化学反应速率（既能提高也能降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂（固体催化剂也叫触媒）。
据统计，约有90%以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等。
催化剂自身的组成、化学性质和质量在反应前后不发生变化；它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性（或专一性）。
一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用。
催化剂是一类能改变化学反应速度而在反应中自身并不消耗的物质。
用作聚合的催化剂有离子聚合和配位聚合的催化剂，缩聚反应的催化剂。
例如，在制作单体铸型尼龙时可用纳或氢氧化纳为催化剂，乙酰基已内酰胺为助催化剂将已内酰胺进行离子开环聚合反应；胺和有机锡化合物用作氨酰的催化剂；在制造PVC泡沫塑料时用硬脂酸金属盐为催化剂，氧化锌为助催化剂，使偶氮二甲酰胺的分解温度降低，以适应发泡工艺的要求。
催化剂种类繁多，按状态可分为液体催化剂和固体催化剂；按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂，均相催化剂有酸、碱、可溶性过渡金属化合物和过氧化物催化剂。
水性聚氨酯的用途分类说明
水性聚氨酯的用途汇总一、轻纺（纺织方面）：水性聚氯酯能赋于织物柔软而丰满的手感和皮感调节聚氯酯高分子结构还可用于织物的防水、防油、防污、防起毛起球等整理改善纺织品的抗溶剂性、耐磨性、耐洗性、防皱、防缩、耐压烫1、织物表面涂层剂织物涂层是指在织物(基布,通常是中长纤维布,帆布,尼龙绸涤纶等)表面涂一层具有高附着力的高聚物,成膜后经后处理加工.得到不同要求的功能性涂层织物.水性聚氨酯无毒无环境污染.是推荐使用的高档织物涂层剂.具有很好的发展前景,广泛用于尼丝纺,真丝棉,帆布,涤棉等织物.经涂层整理后的织物具有防水透湿,表面柔软,富有弹性的功能.为了提高水性聚氨酯涂层的性能,可在制备过程加入封闭剂,使封闭剂与预聚体中的部分异氰酸酯基反应生成氨酯键而氨酯键在加热的条件下又裂解生成异氰酸酯(解封闭) 再与织物上的羟基反应生成聚氨酯.这样就增加了聚氨酯涂层与织物的结合力.2、羊毛织物防缩整理剂树脂整理是目前国外常用的羊毛防缩加工方法与氧化法相比基本上对羊毛没有损伤,处理比较均匀,操作易控制.3、抗静电整理剂大多数化纤织物摩擦后会产生负电荷,因而需采用抗静电剂进行整理.抗静电剂是一类重要的织物后整理助剂.阳离子表面活性剂对合成纤维来说,是效果较好的抗静电剂,但是在工业中应用的此类抗静电剂存在着耐洗牢度不够,染色织物容易变色,摩擦牢度低的缺点.而水性聚氨酯尤其是含离子型水性聚氨酯,是良好的织物整理剂不仅具有很好的抗静电效果,而且与织物黏附性好耐洗涤.4、抗起毛起球整理剂纯棉针织物经过煮漂,染色,整理等加工,其表面会产生许多绒毛,加之静电作用,穿着一段时间后织物表面会起毛起球,影响美观和舒适感.对织物进行树脂整理可以提高织物抗起毛起球性能并可以改善织物防皱,抗静电等性能.聚氨酯是一种无甲醛整理剂能在织物表面形成强韧的薄膜,且耐低温,耐脆化,耐摩擦,拉伸强度高,弹性好并有一定亲和性.织物处理后可改善纤维间的粘结力,减少纱线毛羽,减少静电,有利于抗起毛起球.5、其它功能性整理剂水性聚氨酯本身就是一种优良的无醛织物整理剂.有研究结果表明,若将对其进行改性,或与其它物质结合,然后对织物进行整理,将会获得意想不到的效果.二、印染方面：1、染色助剂2、涂料印花粘接剂3、柔软与防皱整理剂4、抗静电和亲水整理剂三、皮革加工方面：1、皮革涂饰剂：高档光亮剂、漆皮用光亮剂、防尘耐污型皮革涂饰剂、抗粘连性。
聚氨酯PU
概述
聚氨酯(polyurethane)大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基：
O
NH C O
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（ O ）、酯基（ O
）、
脲基（
O NH C NH
）、酰胺基（
C
O
O
概述
1937年，德国化学家Otto Bayer及其同事用二或 多异氰酸酯和多羟基化合物通过聚加成反应合成了线 形、支化或交联型聚合物，即聚氨酯，标志着聚氨酯 的开发成功。其后的技术进步和产业化促进了聚氨酯 科学和技术的快速发展。最初使用的是芳香族多异氰 酸酯(甲苯二异氰酸酯),60年代以来，又陆续开发出了 脂肪族多异氰酸酯。聚氨酯树脂具有可发泡性、弹性 、耐磨性、粘接性、耐低温性、耐溶剂性以及耐生物 老化性等特点，因此在涂料、黏合剂及弹性体行业取 得了广泛、重要的应用。
概述-聚氨酯发展
1969年，Bayer公司首先报道了采用高压碰撞混合法生产聚氨 酯泡沫塑料，并展出第一台具有自清洁和循环混合头的反应 注射成型（RIM）设备。
1974年，美国大量采用RIM工艺生产大型聚氨酯制件。 1979年，玻纤增强的聚氨酯RIRIM工艺生产汽车挡泥板和车
体板。
1980年，SRIM（玻璃纤维增强的结构反应注射成型）问世。 1987年，联合国制定《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定
1959年杜邦公司试制成功聚醚型聚氨酯弹性纤维，牌号为莱克拉(Lycra)。 1960年美国橡胶公司制成聚酯型聚氨酯弹性纤维，牌号为维里茵(Vyrene)。 1963年6月杜邦公司研究成功聚氨酯合成皮革，其外观与手感类似于天然皮
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介绍了一类含氨基甲酸酯基的增塑剂,即聚氨酯型增塑剂,简称PU增塑剂。
并对该PU 增塑剂的类型、性质和特点及典型应用进行了简要陈述。
这种增塑剂与聚氨酯制品所用的普通增塑剂相比,与聚氨酯材料相容性更好,并且在使用中不易发生迁移现象。
关键词:聚氨酯型增塑剂;聚氨酯;应用
增塑剂是一种常用的聚合物添加剂。
它能使聚合物体系的塑性增大,可改变某些聚合物的使用性能和加工性能。
增塑剂品种繁多,如邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、脂肪酸酯类、环氧类及聚酯类等[1]。
在某些聚氨酯制品制备过程中,为改善其理化特征或加工工艺性能,需要在配方中加入增塑剂。
但是由于传统的增塑剂,如邻苯二甲酸二辛酯(DOP), 在聚氨酯材料中的相容性较差,因此使含有增塑剂的聚氨酯材料在使用过程中,发生增塑剂迁移现象,导致聚氨酯材料变硬(严重时发生脆化);如磷酸酯类增塑剂还会导致聚氨酯材料发生降解,使制品
的抗老化性能降低。
PU增塑剂是一种液态聚氨酯齐聚物,由于与聚氨酯具有相同的结构单元(NHCOO), 可以与聚氨酯材料互溶,而不易发生迁移现象,从而克服了传统增塑剂的弊端。
PU增塑剂具有广泛的应用领域,可应用于浇注聚氨酯弹性体、聚氨酯密封剂等各种聚氨酯材料及火箭推进剂、聚碳酸酯等其它高分子材料中。
1 PU增塑剂的类型
合成PU增塑剂的基本原料主要是醇类和异氰酸酯类化合物。
在使用2官能度的醇及2官能度的异氰酸酯合成PU增塑剂时,需要加入单官能度的醇或单官能度异氰酸酯进行封端,单官能度物质的加入保证了PU增塑剂具有适当的相对分子质量并保持液态。
这种单官能度物质也被称作封端剂,根据封端剂的种类及其使用方式的不同,PU增塑剂有如下几类:其一是以单羟基化合物作为封端剂的PU 增塑剂,首先是2能度醇和2官能度异氰酸酯反应 (后者过量),再加入单羟基醇封端;其二是以单异氰酸酯作为封端剂的PU增塑剂,先由2官能度醇和2官能度异氰酸酯反应(前者过量),再加入单异氰酸酯封端;其三是由单异氰酸酯与单羟基化合
物反应直接合成的PU增塑剂[2]。
2 PU增塑剂的性质
2.1 PU增塑剂的相对分子质量分布
PU增塑剂的相对分子质量分布与合成时所用的基础多元醇相对分子质量大小有关。
表1列出了由2种相对分子质量不同的基础聚醚二元醇合成的 PU增塑剂的相对分子质量及其分布系数。
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从表1中数据可看出,基础多元醇的相对分子质量越小,制得的PU增塑剂的相对分子质量越小、相对分子质量的分布系数越大。
这种现象归因于反应过程中分子的扩散活性。
作为原料的相对分子质量较小的基础二元醇,其相对分子质量分布也较窄,各个分子的扩散活性接近,反应活性也接近。
在反应初期时,分子容易扩散,出现缩合反应的“链增长”规律,因此导致PU 增塑剂的相对分子质量分布变宽。
当基础多元醇相对分子质量较大时,由于其本身的相对分子质量分布较宽,因此在反应初期,分子链较长的大分子扩散困难,相对于小分子来讲,其反应活性较低。
因此小分子多元醇优先反应形成PU增塑剂,由于反应体系中有单官能度化合物,分子链增至一定长度后即终止反应,使PU增塑剂相对分子质量的“平均化”,即相对分子质量分布较窄。
2.2 PU增塑剂的粘度
PU增塑剂的粘度与合成时采用的原料结构有关。
图1和图2分别表示由聚醚二醇和聚酯二醇所合成的PU增塑剂粘度与其相对分子质量的关系。
由图1可以看出,随着聚醚二醇相对分子质量的增加,PU增塑剂的粘度逐渐下降。
从图2可知随着聚酯二醇相对分子质量的增加,PU增塑剂的粘度会逐渐升高。
这种差异归因于不同结构的PU增塑剂,其分子链间氢键作用的不同所致。
(文章来源环球聚氨酯网)
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2.3 PU增塑剂的使用特点
由于聚氨酯分子设计灵活,通过改变合成原料的结构与相对分子质量的大小,可以合成出不同结构的PU增塑剂。
结构的多样性决定了PU增塑剂应用领域的广泛性和特殊性。
PU增塑剂除具有一般普通增塑剂的特点(不易挥发,高沸点)外,还具有自身的特点:即与多数聚合物有很好的相溶性。
由于PU增塑剂的特殊结构和适宜的相对分子质量,使其在很多聚合物中不易挥发、不易迁移。
对于极性较强的聚合物,可以采用氨酯键密度较大的PU 增塑剂;对于极性较弱的聚合物,可以采用氨酯键密度较小的PU增塑剂;对于某些共混聚合物体系,
如聚丙烯晴/聚氨酯共混物,两者均可使用。
同时由于增塑剂的增塑机理是由于增塑剂的加入使高分子链间的相互作用减弱,高聚物自由体积发生变化,使原本在本体中无法运动的链段能够运动,从而起到增塑作用。
常用的增塑剂如DOP、邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)等虽然可以提高聚合物材料的弹性,耐寒性和冲击强度,但是易导致材料的耐热性、拉伸强度及耐老化性
能降低。
而使用PU增塑剂时,除了能改善制品弹性、耐寒性和冲击强度外,在一定用量范围内拉伸强度还能得到提高(见图3),而且对材料老化性能没有不良影响。
为了使产品性能在长期使用下保持不变,就要求增塑剂能稳定地保存在制品中,并对产品性能没有负面影响。
PU增塑剂的不迁移特性,使聚合物材料具有优良、长期、稳定的使用性能,不会随时间的推移产生硬化等现象。
另外PU增塑剂还可适用于某些难增塑的聚合物材料。
对于极性很强的高聚物,由于分子之间的作用力很大,高聚物自身之间作用力大于普通增塑剂与高聚物分子之间的作用力,因此普通的增塑剂很难适用。
但对于氨酯键密度较大的PU增塑剂来说,因其分子结构中的极性基团可以与高分子的极性基团相互作用,从而破坏了聚合物分子之间的物理交联点,使分子链段的运动得以实现,而起到增塑作用。
虽然PU增塑剂属于外增塑剂,但在这里起的作用与内增塑剂相同。
3 PU增塑剂的应用
国外对PU增塑剂的研究和应用已有多年。
国内尚未见有类似文献的报道。
下面列出一些PU增塑剂较新的应用领域。
3.1 在双组分浇注聚氨酯弹性体中的应用(文章来源环球聚氨酯网)
将PU增塑剂用于双组分浇注聚氨酯弹性体 (CPU)具有如下优点:其一,PU增塑剂能方便地加入到多元醇组分或异氰酸酯组分,易于调节二者混合比例,同时还可以方便地调节组分的粘度,使2个组分的粘度尽可能地接近,便于混合均匀;其二,P 增塑剂能与聚氨酯弹性体溶为一体,并且不会发生迁移,因此对CPU性能的负面影响很小。
有文献报道,使用PU增塑剂时,制品中增塑剂的二甲苯萃取率远比使用DOP低,显示出PU增塑剂的难迁移性[3]。
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3.2 在聚氨酯密封剂中的应用
聚氨酯密封剂被广泛的应用于建筑和汽车等行业。
工程中对这些产品的弹性,粘接性和固化速率都有严格的要求。
为了改善产品的弹性,柔软性和施工性能,配方中常常加入增塑剂。
普通的增塑剂由于随着时间的推移会发生迁移,因此影响密封胶的粘接性能和外观,PU增塑剂则能克服普通增塑剂的弊端[4]。
3.3 在火箭固体推进剂中的应用
火箭固体推进剂通常由氧化剂、树脂及燃料组成。
配方中通常含有燃烧速率调节剂,润湿剂,抑泡剂,增塑剂等组分。
固体推进剂配方中使用增塑剂主要是为了改善推进剂的填柱性能,改进树脂/燃料的低温柔韧性,机械性能以及火箭的弹道特性。
传统的固体推进剂配方中采用邻苯二甲酸二丁酯和己二酸二辛酯或聚丁二烯作为增塑剂。
但是这些增塑剂在火箭储存过程中会发生迁移,影响推进剂的品质,有时这些增塑剂会迁移到火箭发动机内衬上,造成火箭储存期缩短。
美国军方在开发固态火箭推进剂的配方中,采用了PU增塑剂,解决了火箭武器的贮存问题[5]。
3.4 在聚碳酸酯制品中的应用(文章来源环球聚氨酯网)
聚碳酸酯(PC)是一种优良的工程塑料。
但是, 熔融态的聚碳酸酯粘度很高,不利于制品成型。
用于降低热塑性塑料熔融粘度的助剂,并不适合于 PC,其原因是PC熔点高,在PC熔点温度下,很多降粘物质会发生分解或汽化。
通过研究发现,在PC 中加入少量PU增塑剂,可以降低其熔融粘度,改善其加工性能,但不影响PC的高抗冲击性能。
4 结束语
以上简要介绍了PU增塑剂的特性和应用。
我国在PU增塑剂方面的研究报道甚少,希望本文能起到抛砖引玉的作用,在我国聚氨酯市场中,能出现多种用途的PU增塑剂产品。
参考文献
1、石万聪,石志博,蒋平平.增塑剂及其应用.北京:化学工业出版社,2002.1。