聚氨酯复合材料38页PPT
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聚氨酯树脂的生产培训课程PPT72张课件
3、胺类
常起催化、扩链、交联等作用。对于聚氨酯 涂料最有普遍意义的胺来自自身的－NCO基与水 反应生成的胺：
R NCO+ H 2O
H R N COOH
R NH2 +CO 2
4、酚类
酚类也是具有活性氢的化合物，用作 －NCO基的封闭剂。
三、溶剂
自学。
四、催化剂与其他助剂
催化剂
树脂合成催化剂 漆膜固化催化剂
脲基甲酸酯
2、乙组分（羟基组分）的制造
1）羟基树脂的制造
（1）蓖麻油醇酸树脂
以蓖麻油醇酸树脂作为羟基组分的聚氨酯涂料， 具有良好的综合性能。蓖麻油醇酸树脂配方的多样 化，可以满足各种不同性能特点的聚氨酯漆的要求。
2、乙组分（羟基组分）的制造
1）羟基树脂的制造
（1）蓖麻油醇酸树脂
工艺：醇解法、一次投料直接酯化法和半
1、催化剂
（1）树脂合成催化剂
CH 2 CH 2
C4H9
N CH 2—CH 2 N P C4H9
CH 2— CH 2
C4H9
H3C N H2C
H3C
OH CH3
CH2 N CH3
CH3 CH2 N
CH3
TEDA 三丁基膦
DMP－30
1、催化剂
（2）漆膜固化催化剂
①NCO/OH型双组分聚氨脂涂料固化催化剂 ②湿固化型聚氨酯涂料固化催化剂
CH3 NCO
OCN
CH3 NCO
NCO
分子式：C9H6N2O2 分子量：174.15
1、芳香族二异氰酸酯 （1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
特点：TDI是涂料领域中用量最大，应用最广 的二异氰酸酯。 缺点：蒸汽压较高，较易挥发，有明显刺激性 与毒性，以它制备的涂料漆膜易泛黄，耐候性较 差。
聚氨酯化学和工艺原料PPT讲稿
CH2 OH CH2 OH
TMP CH3 CH2 C CH2 OH CH2 OH
O CH2CH2OH O CH2CH2OH
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1，4－丁二醇及主要二醇扩链剂的主要性能
名称 主要成分
密度（20℃） 凝固点 水含量 闪点 着火点 固体比热容 液体比热容 熔融潜热
交联剂B
第二、从分子结构上讲，氮原子上所带取代基的空间障
碍越小、催化活性越高。
第三、催化剂的浓度增加，催化活性增加。
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二、有机金属催化剂及其作用机理
对聚氨酯工业最为重要的是有机锡类催化剂。根 据锡原子的化合价，有机锡类催化剂可分为 二价锡类化合物：辛酸亚锡（stannous octoate ）、
H3C
CH2CH2
N CH2
CH2
H3C
CH2CH2
H3C
CH3
N CH2 N
H3C
CH3
pKa 相对催化活性
5.4
23.9
7.4
1.1
10.0
0.7
10.6
0.086
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叔胺类化合物对聚氨酯反应催化活性的大小主要取决 于以下几个因素：
第一、叔胺的碱性大小。其碱性越大，催化活性越 高。当胺分子带有斥电子取代基时。会使氮原子上的 电子云密度增加，碱性提高，催化活性增加；而当连 接吸电子取代基团时，则正好相反。
聚氨酯扩链（交联）剂分类，典型品种及应用
类别
多元醇类 脂环醇类
芳醇类
二胺类
醇胺类 其他
典型品种
乙二醇，丙二醇，1，4－丁二醇， 一缩二乙二醇，丙三醇等
TMP CH3 CH2 C CH2 OH CH2 OH
O CH2CH2OH O CH2CH2OH
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1，4－丁二醇及主要二醇扩链剂的主要性能
名称 主要成分
密度（20℃） 凝固点 水含量 闪点 着火点 固体比热容 液体比热容 熔融潜热
交联剂B
第二、从分子结构上讲，氮原子上所带取代基的空间障
碍越小、催化活性越高。
第三、催化剂的浓度增加，催化活性增加。
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二、有机金属催化剂及其作用机理
对聚氨酯工业最为重要的是有机锡类催化剂。根 据锡原子的化合价，有机锡类催化剂可分为 二价锡类化合物：辛酸亚锡（stannous octoate ）、
H3C
CH2CH2
N CH2
CH2
H3C
CH2CH2
H3C
CH3
N CH2 N
H3C
CH3
pKa 相对催化活性
5.4
23.9
7.4
1.1
10.0
0.7
10.6
0.086
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叔胺类化合物对聚氨酯反应催化活性的大小主要取决 于以下几个因素：
第一、叔胺的碱性大小。其碱性越大，催化活性越 高。当胺分子带有斥电子取代基时。会使氮原子上的 电子云密度增加，碱性提高，催化活性增加；而当连 接吸电子取代基团时，则正好相反。
聚氨酯扩链（交联）剂分类，典型品种及应用
类别
多元醇类 脂环醇类
芳醇类
二胺类
醇胺类 其他
典型品种
乙二醇，丙二醇，1，4－丁二醇， 一缩二乙二醇，丙三醇等
聚氨酯材料及其应用ppt课件
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2012年2月27日
由于异氰酸酯基团的高活泼性，使其可以与许多含活性氢 的物质反应。可与异氰酸酯发生反应的活性氢化合物有醇、 水、胺(氨)、醇胺、酚、硫酸、羧酸、脲等。反应可生成氨 基甲酸酯、取代脲、脲基甲酸酯、缩二脲等化学结构。
由于异氰酸酯及活泼氢化合物种类繁多，分子结构千变万 化，所以可以合成出结构、性能各异的聚氨酯（脲）材料。
异氰酸酯与酰胺、脲、氨基甲酸酯反应活性低，反应温度高； 2、异氰酸酯与胺、水、羧基反应都生成脲，在较高温度下，脲基可 进一步与异氰酸酯反应生成支链或交联结构产物。 3、只有在异氰酸酯基过量和高温条件下，才能生成支链或交联结构 产物。
.
2012年2月27日
异氰酸酯的自聚合反应
生成二聚体的反应：
N CO
2002年
285.5 40.5 68.0 52.0 180.2 48.5 301.8 1016.5
2006年
326.5 45.0 71.0 53.5 240.7 52.0 327.7 1165.0
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2012年2月27日
世界聚氨酯主要原料消耗量
万吨
原料名称 聚合MDI 纯MDI TDI 脂肪族异氰酸酯 聚醚多元醇 聚酯多元醇 总计
汽车弹性体 和RIM, 6%
涂料、胶粘 剂和密封 剂, 19%
鞋用, 6%
汽车弹性体 汽车模塑泡和RIM, 7%
沫, 13%
2001年
世界聚氨酯产品市场消耗比例
2010年
.
2012年2月27日
二、聚氨酯主要原料
聚氨酯原料
脂肪族
异氰酸酯 脂环族
芳香族
聚酯多元醇
环氧丙烷聚醚多元醇
低聚物多元醇 聚醚多元醇 四氢呋喃聚醚多元醇
聚氨酯保温材料精品PPT课件
硬质聚氨酯保温材料是由两种液体在常温下发泡暗影形成泡沫保温材料，特别适合现 场模具和喷涂成型施工工艺。但因现场喷涂施工容易受施工环境温度、黑白料比例、 保温层厚度、受到施工设备和施工人员的技术水平等因素的影响
o聚氨酯硬泡组合聚醚，又称白料，与聚合MDI共称黑白料。适用于建筑保温、保冷、太阳
能、热水器、冷库、恒温库、啤酒罐、冷藏等需要保温保冷的各种场合，并且聚氨酯发泡剂 的可塑性强，经常作为填料发至各种模型、器件。
主要优点 （1）对于各种形状的基材，不论是平面、立面还是顶面，不论是圆形、球形还是其他不规则形状的复杂物体，都可以直接实施喷涂 发泡加工，不需昂贵的模具制造费用； （2）喷涂发泡成型的泡沫保温层的形状与基材物体形状一致；无接缝，绝热效果好；泡沫层外部有一层致密的保护皮层，能较好地 保护内部芯材，同时还容易进行外表面的涂料涂刷和进一步修装； （3）生产效率高，尤其适用于大面积、异形物体的绝热处理，成型速度快，生产效率高。 （4）粘结力:粘结能力强,能在混凝土、砖石、木材、钢材、沥青、橡胶等表面粘结牢固; (5） 导热系数:可达到0.017-0.022W/m.k,低于岩棉、玻璃棉、聚苯板、挤塑板等建筑保温隔热材料; (6）憎水性能:憎水率95%以上; （7） 密封性能:无空腔、无接缝,将建筑外围护结构完全包裹,有效的阻止了风和潮气通过缝隙流动进出建筑物,实现完全密封; （8 ）尺寸稳定:尺寸稳定性小于1%,具有一定的弹性变形能力,延伸率大于5%; （9） 性能恒定:聚氨酯是惰性材料,与酸和碱都不发生反应,且不是虫类以及啮齿类动物的食物源,可保持材料性质及保温性能恒定; （10）抗风性能:抗压强度>300Kpa,抗拉强度>400Kpa,有很强的抗风揭性,且其发泡可钻入墙体缝隙,增加其抗剪性能;3化学组成及性 状
聚氨酯涂料树脂ppt课件
14
TDI与三羟甲基丙烷的加和物是重要的溶剂型双组分聚氨酯涂料的固 化剂，Bayer公司牌号为Desmodour R,其为75％的乙酸乙酯溶液，NCO 含量为：13.0±0.5％，粘度（20℃）约为2000±500mP﹒s。
NCO
H5C2 C CH2 O CO NH
CH3 3
（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）
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
O
O
醚基（ O ）、酯基（ C O ）、脲基（ NH C NH
）、
O
酰胺基（ NH C ）等基团，因此大分子间很容易生成氢键。
返回 2
第二节 聚氨酯化学 一、异氰酸酯的反应机理
异氰酸酯指结构中含有异氰酸酯（—NCO，即—N==C==O）基团 的化合物，其化学活性适中。一般认为异氰酸酯基团具有如下的电子共 振结构：
RN C O
RN C O
RN C O
根据异氰酸酯基团中N、C、O元素的电负性排序：O(3.5) ＞N(3.0) ＞ C(2.5)，三者获得电子的能力是：O ＞ N ＞ C。另外， —C==O键键能为733kJ/mol，—C==N—键键能为553kJ/mol，所以碳 氧键比碳氮键稳定。
15
NCO
CH2
NCO
NCO CH2
聚氨酯插层粘土纳米复合材料PPT共20页
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
Байду номын сангаас
聚氨酯插层粘土纳米复合材料
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
谢谢！
Байду номын сангаас
聚氨酯插层粘土纳米复合材料
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
聚氨酯简介 ppt课件
日本牌号为Sanxi
中国称氨纶
聚氨酯油漆
分为单组分油漆和双组分油漆 其中双组分油漆当今世界性能最好的聚氨酯油漆大 量用在小汽车、飞机、轮船方面。这种漆的保光性 保色性很突出，适宜用于户外耐候的磁漆
聚氨酯涂料
聚氨酯涂料同金属和建筑材料联合牢实，又耐磨、耐油、 耐气候老化，具有一定的弹性，可做成各种鲜艳色泽，所以聚 氨酯涂料可代替油漆，非常耐用，是受人们欢迎的涂料，是很 有发展前途的涂料。
• 任何高分子材料的性能均由其结构决定,聚氨酯结构包含化学结构和聚集结构
两方面。化学结构即分子链结构,是合成之初配方设计中需要着重考虑的因素 ;聚集结构是指大分子链段的堆积状态,受分子链结构、合成工艺、使用条件 等的影响。具体有以下几方面的影响：
• 一、软段对性能的影响
聚氨酯弹性体的软链段主要影响材料的弹性,并对其低温性能和拉伸性能有 显著的贡献。一般情况下聚酯型聚氨酯弹性体比聚醚型聚氨酯弹性体具有更 好的物理机械性能,而聚醚型聚氨酯具有更好的耐水解性和低温柔顺性能。聚 醚软段具有较低的玻璃化转变温度,因而低温使用范围更广。而聚醚或聚酯软 链段的规整度都能提高其结晶度,因而可改善材料的抗撕裂性能和抗拉强度, 同时也能增加聚合物的滞后特性。
• 四、微相分离结构的影响
聚氨酯的特殊性能来源于其明显的微相分离结构,不同大分子链的硬段聚 集成晶区,起到了物理交联的作用,提高了体系的强韧性、耐温性和耐磨性能 。硬段微区与软段基质存在氢键等形式的结合,因此起到活性填料的作用,是 材料强韧化的根源。影响聚氨酯微相分离的因素很多,包括软硬嵌段的极性 、分子量、化学结构、组成配比、软硬段间相互作用倾向及热力史、样品合 成方法等。相互分离的微相中也存在链段之间的混合,从而导致软段玻璃化 温度的提高和硬段玻璃化温度的减小,缩小了材料的使用温度范围,并使材料 耐热性能下降
第九章聚氨酯ppt课件
HO-( ROOCR′COO)n-R-OH + 2n H2O
（四）扩链剂
扩链剂是含有活泼氢原子的双官能团低分子量化合
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
物，大多数扩链剂选用二胺、二醇、肼等。 二胺扩链剂有间苯二胺、乙二胺、1,2 -二氨基丙烷
线密度低：为22～4778dtex，最细的可达11dtex； 强度高：湿态为0.35～0.88dN／tex，干态为0.5～ 0.9dN／tex，是橡胶丝的2～4倍。
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
（二）聚醚二醇的合成 聚醚二醇是软链段之一，其相对分子质量越大聚合
物的极性越小，分子链越柔软，一般相对分子质量控制 在1500～3500。常用聚醚二醇有：聚四氢呋喃醚二醇 （又称聚四亚甲基醚二醇）、聚氧乙烯醚二醇、聚氧丙 烯醚二醇等。
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
第一步为预聚合，即用l摩尔的聚醚或聚酯与2摩的芳香二
异氰酸酯反应，生成分子两端含有异氰酸酯基(一
NCO)的预聚体。第二步采用扩链剂与预聚物继续反应
，生成相对分子质量为20000～50000的线型聚氨酯嵌
（四）扩链剂
扩链剂是含有活泼氢原子的双官能团低分子量化合
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
物，大多数扩链剂选用二胺、二醇、肼等。 二胺扩链剂有间苯二胺、乙二胺、1,2 -二氨基丙烷
线密度低：为22～4778dtex，最细的可达11dtex； 强度高：湿态为0.35～0.88dN／tex，干态为0.5～ 0.9dN／tex，是橡胶丝的2～4倍。
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
（二）聚醚二醇的合成 聚醚二醇是软链段之一，其相对分子质量越大聚合
物的极性越小，分子链越柔软，一般相对分子质量控制 在1500～3500。常用聚醚二醇有：聚四氢呋喃醚二醇 （又称聚四亚甲基醚二醇）、聚氧乙烯醚二醇、聚氧丙 烯醚二醇等。
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
第一步为预聚合，即用l摩尔的聚醚或聚酯与2摩的芳香二
异氰酸酯反应，生成分子两端含有异氰酸酯基(一
NCO)的预聚体。第二步采用扩链剂与预聚物继续反应
，生成相对分子质量为20000～50000的线型聚氨酯嵌