聚氨酯化学与工艺5化学
聚氨酯树脂PU(用于皮革浆料、涂料油墨)
聚氨酯树脂PU（用于皮革浆料、涂料油墨）一、产品简介中文名称：聚氨酯树脂。
英文名称：PU是Polyurethane的缩写，中文名为聚氨基甲酸酯简称聚氨酯。
简要物理化学性质：聚氨酯树脂(作Polyurethane Resin)为一种具有高强度、抗撕裂、耐磨等特性的高分子材料。
结构、主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物。
聚氨酯皮革合成方法分类：其主要的生产方法分为干法（涂敷法）和湿法。
聚氨酯皮革合成方法两种流程：干法PU革是以PU树脂为原料，加入交联剂、着色剂和稀释剂配成的黏胶涂布在作为载体的离型纸上（中涂工序），通过一定的温度下的烘烤，使溶剂挥发形成富有弹性的膜。
然后在其上与涂敷黏合层的起毛布（底涂工序）通过二辊压合复合。
经干燥、冷却后进行卷曲，在50℃-60℃熟化后将离型纸剥离，再经表面处理后即可得到成品。
湿法PU革是将布基直接浸入用DMF(二甲基甲酰胺）溶解的PU树脂溶液中，然后放入25%的DMF水溶液中进行提取溶剂，此时PU树脂固化形成多孔膜，经干燥和后处理即可得到成品。
湿法PU革与干法PU革产品相比，其弹性、柔软、触感、透气性都较好。
一、人造革的分类由于人造革所使用的合成树脂不同，基材种类不同，生产工艺方法不同，有无发泡及用途的不同，人造革可以分为许多种类。
这里将人造革按使用的合成树脂、基材、有无发泡、生产工艺方法及用途等进行分类。
（一）按使用的合成树脂分类1、聚氯乙烯人造革它是用聚氯乙烯树脂、增塑剂和其他配合剂组成的混合物，涂覆或贴合在织物上，经一定的加工工艺过程而制成的塑料制品。
另外，也有基材两面均为塑料层的双面聚氯乙烯人造革。
2、聚酰胺人造革它是以尼龙6或尼龙66溶液涂覆在织物上，用湿法成膜的方法制成具有连续孔性结构的塑料制品。
3、聚烯烃人造革聚乙烯人造革是一种泡沫人造革，它是以低密度聚乙烯树脂为主要原材料，掺以改性树脂、交联剂、润滑剂、发泡剂等组分而制成的制品。
4、聚氨酯人造革聚氨酯人造革又分为干法聚氨酯人造革和湿法聚氨酯人造革。
水性聚氨酯工业合成工艺流程
水性聚氨酯工业合成工艺流程
一、原料准备
1. 按照反应计划计算所需的多元醇、多元异氰酸酯类原料规格和数量。
2. 检测多元醇和多元异氰酸酯类原料的物理化学指标,检查是否达到合成要求。
3. 加载检测合格的多元醇和多元异氰酸酯类原料到料槽内。
二、原料混合、反应
1. 将多元醇和催化剂导入搅拌反应器内,开始混合。
2. 在过程中,逐步加入准备好的多元异氰酸酯类原料,形成原料混合液。
3. 控制温度在约35°左右,进行室温下的反应4~6小时。
4. 反应结束后,进行取样检测聚合度是否达到目标值。
三、处理分馏
1. 反应液进入离心机进行分离,去除残留的多余的多元异氰酸酯类原料。
2. 离心后液体进入真空打浆机进行脱气,除去生成的副产物2。
3. 脱气液体进入蒸馏塔进行进一步分馏,去除残余的有害物质。
4. 分离出的水性聚氨酯产品进行物理化学检测,确保指标合格。
五、产品装瓶打包
1. 通过色差机和粘度检测试验的聚氨酯产品进入塑料包装机内装瓶。
2. 装瓶好的产品进行打印 ,成为成品通过检验后出厂发货。
以上就是水性聚氨酯的基本工艺流程。
聚氨基甲酸酯
聚氨基甲酸酯（聚氨酯）中文名：聚氨基甲酸酯；聚氨酯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聚氨酯的发现：20世纪30年代，德国Otto Bayer 首先合成了PU。
在1950年前后，PU 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PU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，PU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。
研发历史：聚氨酯(简称PU)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。
1937年德国Otto Bayer教授首先发现多异氰酸酯与多元醇化台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。
TPU的简介及生产工艺
TPU的简介及生产工艺塑料聚氨酯弹性体(TPU)母料TPU的生产工艺及设备是一种可加热塑化、溶剂溶解的聚氨酯弹性体与混合聚氨酯弹性体和浇注聚氨酯弹性体相比，化学结构中没有或几乎没有化学交联，分子基本上是线性的，但有一些物理交联它具有高模量、高强度、高伸长率和高弹性。
优异的耐磨性、耐油性、耐低温性和耐老化性用普通的塑料加工方法可以生产各种产品。
废料可以回收利用，添加剂和填料可以广泛用于改善某些物理性能、加工性能或降低成本。
TPU按软段结构可分为聚酯型和聚醚型聚酯型具有较高的机械性能，适中的成本，但由于其酯基具有较高的内聚能，耐水性较差。
聚醚型具有良好的低温柔韧性和耐水解性，但机械强度和耐热性较差，因为它没有酯基，并且含有可自由置于分子中的醚键。
聚己内酯型介于聚酯和聚醚之间，综合性能较好，但价格较高。
2，聚酯热塑性聚氨酯弹性体1，原料:(1)聚合物乙二醇:聚酯多元醇(PES)PEA(聚己二酸乙二醇酯)M=2000，羟值55 3毫克氢氧化钾/克PDA(聚己二酸乙二醇酯)M=2000，羟值56 2.5毫克氢氧化钾/克聚己二酸乙二醇酯羟值56 2.5毫克氢氧化钾/克(2)二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)(芳香族)纯MDI常温下为白色或黄色固体，加热时有刺激性气味，熔点≥38℃，沸点194-199℃/5 mmHg，密度:1.19分子式和分子量为:C15H 10N 2；；250(3)扩链剂(低分子二醇):1，4丁二醇(BDO)(脂肪开链二醇)为无色油状液体，极易吸水，相对分子量M=90.1，密度1.02，沸点:229.5℃，熔点20.1℃2，分子式:PES(分子量2000，双官能度)1molMDI 3molBDO 2mol异氰酸酯指数R=(NCO/OH)=0.97~1.03性能:密度1.2硬度(邵A) 70-95拉伸强度MP 35-40 300%模量MPa 3-18伸长率% 44 生产工艺:熔融聚合物聚酯乙二醇(PES)并加入到原料罐中。
水溶性聚氨酯化学灌浆堵漏施工工法
水溶性聚氨酯化学灌浆堵漏施工工法前言化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其渗透、扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础,防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。
即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学、化学浆材和工程技术进行基础和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗止水)，保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项技术。
关键词：防水堵漏高压灌注化学灌浆注浆液止水针头工法特点1.灌浆液技术成熟，品种齐全，基本上都已实现了单组份成品化生产，不需现场调配，质量稳定，开桶即可使用。
浆液耐化学腐蚀，固化后无毒、环保、可永久防水。
2.施工工艺简单，易行。
施工速度快，止水效果立竿见影，一劳永逸。
工人劳动强度小，施工效率是传统施工方法的5~10倍，传统作法无法比拟。
3.灌浆料与水混合后粘度小，可灌性好，固结体在水中浸泡对人体无害、无毒、无污染。
4.施工不受季节、天气限制，可用于各种工程，包括检验、抢修工程，饮用水工程。
施工综合费用低，经济效益显著适用范围1、建筑物及地铁、隧道等地下工程变形缝、施工缝、结构裂缝堵漏。
2、桥墩、大坝、水电站裂缝堵漏，混凝土结构物外墙加固。
3、各种水塔、水池、地下室防渗堵漏。
4、隧洞掘进和矿井建设中的堵漏，铁路、隧道、涵洞堵漏。
5、破碎带和软地基加固。
工艺原理本工法所讲的水溶性聚氨酯化学灌浆资料是一种底黏度，单组份合成高分子聚氨酯资料，形状为浆体，它有遇水发生交联回响反映，发泡生成多元网状关闭弹性体的特性。
当它被高压注入到混凝土裂缝结构延展直至将所有缝隙（包括肉眼难以觉察的）填满，遇水后（注水）相伴交联回响反映，开释大量二氧化碳气体，发生二次渗压，高压推力与二次渗压将弹性体压入并充溢所有缝隙，达到止漏目的.可见水溶性聚氨酯化学灌浆资料是堵漏资料中性能最好的一种，用一般资料不能根治渗漏，使用高压灌浆堵漏技术后一次堵漏成功。
7.2 聚氨酯
不同活性氢与异氰酸酯的相对反应活性:脂肪族NH2>芳香 族NH2>伯 醇OH>水>仲OH>酚OH>羧基>取代脲>酰胺>氨基甲酸 酯. 1.异氰酸酯与羟基的反应: RNCO+R’-OHRNHCOOR’ 异氰酸酯与羟基的反应产物为氨基甲酸酯,研究表明,异氰酸 酯与羟基 反应是二级反应,反应速率常数随着羟基含量而变化,不随异 氰酸酯的 浓度而改变. 多元醇与多异氰酸酯生成聚氨酯甲酸酯(简称聚氨酯).以二元 醇与二 异氰酸酯的反应为例,反应式如下: nOCN-RNCO + nHO-R’-OH~~~[CNOH-R-NHCOOR’-O]n~~~
第十四章
一、简介
聚氨酯（PU）
1937年，德国拜耳(Bayer)教授首先利用异氰酸酯与多元 醇化合物发生加聚反应制得聚氨酯树脂以来，经过几十年的发 展，聚氨酯已成为当今社会继聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚
苯乙烯、酚醛塑料之后用量较大、发展速度最快的聚合物之一
。2002年超过1000万t，年增长率为4％～5%，最高达13％。 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。因此用途十分广泛。
聚氨酯原料
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
c.异氰酸酯与羧酸酐的反应,生成较高耐热性的酰亚胺环,二
异氰酸酯与二羧酸酐反应生成较高耐热性的聚酰亚胺.
青科聚氨酯考题~~聚氨酯化学与工艺习题
1.羟值：1克聚合物多元醇所含的羟基（－OH）量相当于KOH的毫克数，单位mgKOH/g。
当量：当量＝56100/羟值异氰酸根含量：分子中异氰酸根的含量异氰酸酯指数：反应集团的比例数，异氰酸根与羟基的比值，表示聚氨酯配方中异氰酸酯过量的程度，通常用字母R表示。
扩链剂：是指能使分子链延伸、扩展或形成空间网状交联的低分子量醇类、胺类化合物。
硬段：聚氨酯分子主链上由异氰酸酯、扩链剂、交联剂反应所形成的链段，这些基团内聚能较大、空间体积较大、刚性较大。
软段：碳碳主链聚合物多元醇，柔顺性较好，在聚氨酯主链中为柔性链段。
一步法：指将低聚物多元醇、二异氰酸酯、扩链剂和催化剂等同时混合后直接注入模具中，在一定温度下固化成型的方法。
预聚物法：首先将低聚物多元醇与二异氰酸酯进行预聚反应，生成端NCO基的聚氨酯预聚物，浇注时再将预聚物与扩链剂反应，制备聚氨酯弹性体的方法，称之为预聚物法。
半预聚物法：半预聚物法与预聚物法的区别是将部分聚酯多元醇或聚醚多元醇跟扩链剂、催化剂等以混合物的形式添加到预聚物中。
反应注射成型：又称反应注塑模制RIM，是由分子量不大的齐聚物以液态形式进行计量，瞬间混合的同时注入模具，而在模腔中迅速反应，材料分子量急骤增加，以极快的速度生成含有新的特性基团结构的全新聚合物的工艺。
)。
发泡指数：即把相当于在100份聚醚中使用的水的份数定义为发泡指数(IF发泡反应：一般是指有水与异氰酸酯反应生成取代脲，并放出CO的反应。
2凝胶反应：一般即指氨基甲酸酯的形成反应。
凝胶时间：在一定条件下，液态物质形成凝胶所需的时间。
乳白时间：在I区即将结束时，在液相聚氨酯混合物料中即出现乳白现象。
该时间在聚氨酯泡沫体生成中称为乳白时间(cream time)。
扩链系数：是指扩链剂组分(包括混合扩链剂)中氨基、羟基的量(单位：mo1)与预聚体中NCO的量的比值，也就是活性氢基团与NCO的摩尔数（当量数）比值。
低不饱和度聚醚：主要针对PTMG开发，PPG的价格，不饱和度降低到0.05mol/kg,接近PTMG的性能，采用DMC催化剂。
水性聚氨酯的合成
闫福安，陈俊(武汉工程大学化工与制药学院,武汉430073)摘要：对水性聚氨酯的合成单体、合成原理、合成工艺及改性方法作了介绍。
水性聚氨酯合成技术不断完善,市场正在推进,国内相关企业和研究机构应加强合作,从分子设计出发,不断推进水性聚氨酯产业的技术进步和市场推广。
关键词：水性聚氨酯；合成；改性0引言聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。
由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控,配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点,可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行必不可少的材料之一,其本身就已经形成了一个多品种、多系列的材料家族,形成了完整的聚氨酯工业体系,这是其它树脂所不具备的。
据有关报道,在全球聚氨酯产品的消耗总量中,北美洲和欧洲占到70％左右。
美国人均年消耗聚氨酯材料约5.5kg,西欧约4.5kg,而我国的消费水平还很低,年人均不足0.5kg。
溶剂型的聚氨酯涂料品种众多、用途广泛,在涂料产品中占有非常重要的地位。
水性聚氨酯的研究始自20世纪50年代,60、70年代,对水性聚氨酯的研究、开发迅速发展,70年代开始工业化生产用作皮革涂饰剂的水性聚氨酯。
进入90年代,随着人们环保意识以及环保法规的加强,环境友好的水性聚氨酯的研究、开发日益受到重视,其应用已由皮革涂饰剂不断扩展到涂料、黏合剂等领域,正在逐步占领溶剂型聚氨酯的市场。
在水性树脂中,水性聚氨酯仍然是优秀树脂的代表,是现代水性树脂研究的热点之一。
1水性聚氨酯的合成单体1.1多异氰酸酯(polyisocynate)多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原子连接的部位特点,可分为四大类：芳香族多异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯,TDI)、脂肪族多异氰酸酯(六亚甲基二异氰酸酯,HDI)、芳脂族多异氰酸酯(即在芳基和多个异氰酸酯基之间嵌有脂肪烃基－常为多亚甲基,如苯二亚甲基二异氰酸酯,XDI)和脂环族多异氰酸酯(即在环烷烃上带有多个异氰酸酯基,如异佛尔酮二异氰酸酯,IPDI。
聚氨酯模压成型工艺有哪些
聚氨酯模压成型工艺有哪些聚氨酯是一类重要的高分子材料，具有优良的物理性能和化学稳定性，在工业生产中得到广泛应用。
聚氨酯模压成型工艺是一种常见的制造方法，通过该工艺可以制备出各种产品，如陶瓷模具、汽车零部件、电子元器件外壳等。
下面将介绍一些聚氨酯模压成型工艺的方法和特点。
首先，聚氨酯模压成型工艺通常包括以下几个步骤：原料预处理、材料混合、模具充填、固化硬化和脱模。
在原料预处理阶段，需要对原料进行清洁和干燥处理，以确保产品质量。
然后将合适比例的聚氨酯原料与填料、添加剂等混合均匀，形成可充填的混合物。
混合物经过一定压力的注入模具中，填充模具腔内空间，随后在固化硬化过程中通过加热或化学反应使其固化成型。
最后进行脱模，取出成品，并进行表面处理、修整等工艺。
其次，聚氨酯模压成型工艺有许多优点。
首先，聚氨酯原料种类繁多，可根据产品要求选择不同种类的聚氨酯。
其次，聚氨酯模压成型工艺适用于各种复杂形状的产品制造，具有良好的成型性能和表面光洁度。
而且，可灵活调节成型工艺参数，满足不同产品的制造需求。
此外，由于聚氨酯具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，因此制成的产品具有较高的品质和可靠性。
另外，根据产品要求和生产规模的不同，聚氨酯模压成型工艺又可以分为手工模压、半自动模压和全自动模压等多种类型。
手工模压适用于小批量生产和产品定制，生产效率较低但制品质量较高；半自动模压通过机械设备辅助进行模具开合、料液充填等操作，适用于中小批量生产；全自动模压则适用于大规模连续生产，具有较高的生产效率和一致性。
总的来说，聚氨酯模压成型工艺是一种灵活多样、成本低廉、适应性强的制造工艺。
通过合理选择原料、优化工艺参数以及采用适当的生产设备，可以生产出符合产品要求的高品质聚氨酯制品。
随着技术的不断发展和工艺的改进，聚氨酯模压成型工艺将在更多领域发挥重要作用，为相关行业的发展提供强有力支撑。
1。
聚氨酯PU
聚氨酯的主要原料-添加剂
2.扩链剂及交联剂 扩链剂用于改善PUR软、硬度，常用的有伯胺、仲胺、乙醇
等；交联剂为产生交联点的反应物，常用的有甘油、季戊四醇 等。 3.发泡剂 用于生产PUR泡沫塑料。一种为水或液态CO2，用于生产开孔 软质泡沫塑料；另一种为一氟三氯甲烷，主要用于生产闭孔硬 质泡沫塑料。但由于其分解物会破坏臭氧生态环境，世界各国 多致力于研究其代用品。
书》后，有关氟氯烃(CFC)发泡剂的替代问题，经10多年的研 究，已取得显著进展。
概述-聚氨酯的主要原料 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
聚氨酯原料
其它聚醚多元醇 其它多元醇
扩链（交联）剂 胺类扩链剂 醇类扩链（交联）剂
催化 剂
软质PU泡沫塑料-应用 1、座椅、沙发、头枕、床垫等
软质PU泡沫塑料-应用
2、各种服装衬里
3、各种减震、包装垫材 4、密封条
5、其它：
各种玩具、超柔软泡沫、网化泡沫、高吸水泡沫、 吸音泡沫等。
硬质PU泡沫塑料
硬质PUR泡沫塑料为高度交联结构，基本为闭孔结构， 在一定负荷作用下不发生明显变形，当负荷过大时发生 变形不能恢复到原来形状。已成为一类重要的合成树脂 绝热材料，用量仅次于聚氨酯软泡。
顶发泡法及立式发泡法3种。
①圆顶发泡法：泡沫利用率只有85％左右，边角废料多。
②卧式平顶发泡法 ：泡沫利用率提高到90％～92％，其中发 泡技术又分为：溢流槽式、溢流板式、低压压顶式和高压压顶 式4种。
③立式发泡：泡沫利用率进一步提高到95％～98％，边角废料 少，而且设 备占地面积小，异氰酸酯扩散少，色泽、形状与品 种易变更。