聚氨酯泡沫塑料——高化实验报告
聚氨酯泡沫材料动态热力学性能试验
聚氨酯泡沫动态热力学性能试验高分子材料的结构形态变化主要用二个热力学转变温度来描述，结晶熔融温度T m 和玻璃化转变温度Tg。
结晶熔融温度Tm是结晶高分子材料结晶微区熔融的温度，玻璃化转变温度Tg是无定形高分子材料非结晶微区由无定形-高转变为玻璃态-脆性，刚性及硬度升高时的温度。
完全非结晶高分子材料只呈现一个玻璃化转变温度，完全结晶高分子材料只呈现一个结晶熔融温度。
半结晶高分子材料即呈现玻璃化转变温度又呈现结晶熔融温度。
当高分子材料处于玻璃化转变区时，高分子材料可将机械能最大限度地吸收并转变为热能，因为此时高分子链段运动可同时包括10-50个碳原子相邻分子的协同运动和分子键转动。
伴随高分子材料这些分子级变化，高分子材料热容量，体积杨氏模量和剪切模量将发生变化。
通常可采用以下常规方法测量高分子材料玻璃化转变温度（1）通过 DTA 或 DSC 测量高分子材料玻璃化转变温度时的比热。
DSC 测试方法主要有两类：a．热流量测试仪图3.7：圆筒测试法-Calvet样品参照物图3.8：碟片测试法- Boersmab ．能量补偿测试图3.9：能量补偿测试-DSC（2）通过 (TMA) 热力学分析仪 测量高分子材料玻璃化转变温度时的热扩展性样品 参照物加热炉，温度控制Q FS. Q SR. Q RF. T S T SR T R加热 控制 温度 调整 T(t)炉温保持不便Probe Referenz加热 温度 加热温度图3.10：TMA 热力学分析仪（3）通过 DMA 动态力学分析仪或DTMA 动态热力学分析仪测量高分子材料玻璃化转变温度时的模量和损耗因子Tanδ。
图3.11：DMA 动态力学分析仪或排气炉冷却器动力进气夹具 加热炉Driving rod Z-tabl e振动器 频率发生仪样品Z-Table-驱动仪动力传感器 位移传感器该体系是类似体系组份但相对高密度样品。
图3.12：聚氨酯弹性泡沫体动态力学谱高分子材料玻璃化转变和高分子材料玻璃化转变温度是两个不同的概念。
聚氨酯泡沫材料
“聚氨酯泡沫材料”资料合集目录一、聚氨酯泡沫材料的研究进展二、聚氨酯泡沫材料的研究进展三、综合性高分子化学实验设计：硬质聚氨酯泡沫材料制备与性能表征四、麦秆液化制备可降解聚氨酯泡沫材料方法及机理研究五、聚氨酯泡沫材料高温蠕变及应力松弛特性的实验研究六、水在硬质聚氨酯泡沫材料中的扩散机理及防水构效研究聚氨酯泡沫材料的研究进展聚氨酯泡沫材料，也被称为PU泡沫，是一种由聚合物分子和异氰酸酯分子相互反应形成的泡沫状材料。
由于其独特的物理和化学性质，如高弹性、良好的隔热性能、优良的隔音性能等，聚氨酯泡沫在许多领域都有着广泛的应用。
近年来，随着科技的不断进步，对聚氨酯泡沫材料的研究也在不断深入，进一步挖掘和利用其潜在的性能。
从化学角度来说，对聚氨酯泡沫的研究主要集中在改进其合成方法上。
传统的聚氨酯泡沫制备方法通常需要使用大量的有机溶剂，这不仅对环境造成了污染，也增加了生产成本。
因此，研究新的合成方法，如水基合成和无溶剂合成，是当前的一个重要方向。
这些新的合成方法可以大大减少有机溶剂的使用，降低环境污染，同时也能够降低生产成本。
对聚氨酯泡沫的物理性质的研究也在不断深入。
例如，通过改变聚氨酯泡沫的密度和孔径分布，可以调整其隔热性能和隔音性能。
聚氨酯泡沫的力学性能也是一个重要的研究方向。
通过引入纳米填料或者改变聚氨酯的交联密度，可以提高其力学性能，使其在承受较大压力的情况下仍能保持良好的完整性。
环保和可持续性也是聚氨酯泡沫研究的热点领域。
随着全球环保意识的提高，对聚氨酯泡沫的降解性能和回收再利用的研究越来越受到重视。
目前已经有研究成功开发出可生物降解的聚氨酯泡沫，这种材料在特定条件下可以自然降解，不会对环境造成长期污染。
对聚氨酯泡沫的回收和再利用技术也在不断发展和完善，这不仅可以减少废弃物的产生，也可以降低生产成本。
在未来，随着科技的不断发展，相信对聚氨酯泡沫材料的研究将进一步深入。
我们期待更多的创新和突破能在这个领域出现，推动聚氨酯泡沫材料在更多领域的应用，为人类创造更多的价值。
阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备研究
阻燃聚氨酯泡沫塑料的制备研究摘要：聚氨酯泡沫塑料是一种具有优异综合性能的材料，广泛应用于各个领域，但其燃烧安全性和环境友好性仍有待提高。
本文以聚醚多元醇、异氰酸酯和催化剂为原料，采用一步法制备聚氨酯泡沫塑料，分别添加三种不同的阻燃剂：磷酸三苯酯（TPP）、氯化铵（NH4Cl）和磷酸二氢铵（ADP），研究对聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能和其他性能的影响。
分析了阻燃机理。
结果表明，三种阻燃剂均能提高聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能，其中ADP效果最佳，能使LOI达到28.5%，UL-94达到V-0级，同时对其他性能的影响较小。
关键词：阻燃材料；聚氨酯泡沫；泡沫塑料；塑料制备引言聚氨酯泡沫塑料是一种由聚醚多元醇和异氰酸酯在催化剂和发泡剂的作用下发生聚合反应而生成的多孔材料，具有轻质、高弹性、低导热系数、良好的隔音和吸震性能等优点，是目前使用最广泛的泡沫塑料之一[1]。
然而，聚氨酯泡沫塑料也存在一些缺点，其中最突出的就是其燃烧安全性，其在高温或火焰的作用下容易发生热解和燃烧，产生大量的热量、烟雾和有毒气体[2]。
因此，阻燃改性是提高聚氨酯泡沫塑料阻燃性能的主要方法，本文以聚醚多元醇、异氰酸酯和催化剂为原料，采用一步法制备了聚氨酯泡沫塑料，并分别添加了三种不同的阻燃剂：磷酸三苯酯（TPP）、氯化铵（NH4Cl）和磷酸二氢铵（ADP），研究其对聚氨酯泡沫塑料的阻燃性能的影响。
1实验部分1.1原料聚醚多元醇（PET-3300，水含量<0.05%，羟值数56 mg KOH/g，分子量3000，来自上海华仁化工有限公司），异氰酸酯（TDI-80，2,4-和2,6-异氰酸甲苯的比例为80:20，来自上海华仁化工有限公司），催化剂（双乙醇胺（DEA），来自上海华仁化工有限公司），发泡剂（水，来自自来水），阻燃剂（磷酸三苯酯（TPP），纯度>99%，来自上海亚世化工有限公司；氯化铵（NH4Cl），纯度>99%，来自上海亚世化工有限公司；磷酸二氢铵（ADP），纯度>99%，来自上海亚世化工有限公司）。
发泡聚氨酯塑料材质报告单
发泡聚氨酯塑料材质报告单发泡聚氨酯塑料是一种常见的塑料材料，具有轻质、隔热、隔音、吸能等特点，被广泛应用于家居用品、汽车配件、建筑材料等领域。
本报告将对发泡聚氨酯塑料的材质特性、生产工艺、应用领域等方面进行详细介绍。
一、材质特性1. 轻质：发泡聚氨酯塑料具有较低的密度，因此重量轻，适合制作需要重量轻的产品，如汽车零部件、家居装饰品等。
2. 隔热：由于其微孔结构，发泡聚氨酯塑料具有良好的隔热性能，常被用于保温材料、隔热材料等领域。
3. 隔音：发泡聚氨酯塑料的微孔结构使其具有较好的吸音效果，能有效减少噪音传播，因此被广泛应用于汽车、建筑等领域。
4. 吸能：发泡聚氨酯塑料在受到外力作用时能够吸收能量，因此常被用于制作缓冲材料、安全帽、护具等产品。
二、生产工艺发泡聚氨酯塑料的生产工艺主要包括原料准备、混合、发泡成型等步骤。
1. 原料准备：发泡聚氨酯塑料的主要原料包括异氰酸酯、聚醚多元醇、催化剂、发泡剂等。
这些原料按一定比例混合后可形成发泡聚氨酯的前驱体。
2. 混合：将各种原料投入混合设备中进行充分搅拌，使其均匀混合。
3. 发泡成型：将混合均匀的原料注入发泡模具中，利用化学反应或物理膨胀等方式使其膨胀成泡沫状，最终形成发泡聚氨酯制品。
三、应用领域1. 家居用品：发泡聚氨酯塑料被用于制作家具、床垫、靠垫等产品，其轻质、隔热、隔音的特性使其成为理想的材料。
2. 汽车配件：发泡聚氨酯塑料被广泛应用于汽车座椅、车门内饰板、仪表盘等部件，其吸能、隔音的特性提升了汽车舒适性和安全性。
3. 建筑材料：发泡聚氨酯塑料可用于建筑保温层、隔热材料、隔音材料等，可有效改善建筑的节能性能和室内舒适性。
发泡聚氨酯塑料具有多种优良特性，其生产工艺简单且广泛应用于家居、汽车和建筑等领域，具有广阔的市场前景。
表C.4.3.25-6 硬质聚氨酯泡沫塑料检验报告
导热 系数
初期导 平均温度 热系数 [W/(m· 平均温度 K)]
K/W )
尺寸稳定 性
、厚
(%) 、厚
压缩蠕变 缩蠕变 (%) 蠕变
水蒸汽透过系数(23℃/相对湿度 梯度0～50%)[ng/( Pa·m·S)]
断裂伸长率(%)/闭孔率(%)
吸水率(%)
抗渗性，1000mm水柱×24h静水 压(mm)
表C.4.3.25-6
硬质聚氨酯泡沫塑料检验报告 Nhomakorabea委托单位： 建设单位： 监理单位：
工程名称 生产单位 产品名称
检验项目
报告编号：
收样日期：
年月日
检验日期：
年月日
编号： 01
方案
使用部位
施工单位
规格型号
代表数量
标准要求
检验结果
压缩强度或形变10%压缩应力 (kPa)
粘接强度(kPa)
抗压强度(kPa)/拉伸强度(kPa)
燃烧性能(等级)
检验依据
结论
备注 检验人： 见证单位：
审核人：
负责人：
见证人及编号：
检验机构：(公章) 报告日期：
年月日
保温材料性能检验报告(聚氨酯泡沫板)(最新)
电话：
生产厂家
样品状态
邮编：
见证单位
见证人
见证证号
检验依据
GB50404-2007
取样人
取样证号
检验项目
技术要求
检验结果
单项评定
导热系数
压缩强度
密度
结论
备注 说明 批准：
1、本报告未盖本试验室检验报告专用章无效；2、复制报告未重新加盖本试验室检验报告专用章无效；3、报告无批准、审核、检验人签名
无效；
检测单位名称
保样品编号：
号
报告编号：
第 1 页共 1 页
委托单位 工程名称 工程部位 样品名称
工程1
保温材料性能检验报告（聚氨酯泡沫板） （最新）
送样日期 检验起始日期
报告日期 样品数量
年月日 年月日 年月日
盖章
资质证号： 检测地址：
规格尺寸
（mm）
代表批量
4、本报告仅对来样负责；5、若对本报告有异议，应于收到报告之日起十五日内向本试验室书面提出。
审核：
检测：
聚氨酯泡沫材料的研究与应用
聚氨酯泡沫材料的研究与应用聚氨酯泡沫材料是一种热固性泡沫塑料，具有优异的绝热、防水、防火等性能，在建筑、交通、家电等领域广泛应用。
本文将从聚氨酯泡沫材料的制备、性能及应用等方面进行介绍。
一、聚氨酯泡沫材料的制备聚氨酯泡沫材料是通过聚合物化合物经过反应、发泡、固化等工艺生产而成。
其主要原料为异氰酸酯、多元醇、膨胀剂、催化剂等。
其中异氰酸酯与多元醇反应生成聚醚多元醇，再加入膨胀剂、催化剂等物质混合搅拌形成发泡体系。
在高温下，由于膨胀剂的水解和气化作用，泡沫体系膨胀，形成泡沫塑料。
在固化剂的作用下，形成具有一定硬度的泡沫体系，最终制备成为聚氨酯泡沫材料。
二、聚氨酯泡沫材料的性能1. 绝缘性能：聚氨酯泡沫材料具有优异的绝缘性能，能够有效阻止热量和电流的传递。
其热传导系数在每W/(m·K)以下，可降低建筑物的能耗。
同时，聚氨酯泡沫材料的绝缘性能也使其在家电、交通等领域得到广泛应用。
2. 防水性能：聚氨酯泡沫材料具有较好的防水性能，不易吸水，不会因潮湿或水分而导致产品变形或损坏。
特别是在建筑领域，聚氨酯泡沫材料常用于屋顶、墙体等的保温和防水。
3. 防火性能：聚氨酯泡沫材料具有优异的防火性能，其火灾等级达到B1级以上，是许多建筑领域所使用的建筑材料之一。
4. 其他性能：聚氨酯泡沫材料还具有良好的抗压强度、抗冲击性、吸音性能等优点，可以广泛用于建筑、交通、食品包装等多个领域。
三、聚氨酯泡沫材料的应用1. 建筑领域：聚氨酯泡沫材料具有优异的隔热、防水、防火等性能，在建筑领域得到广泛应用。
其常常被用于建筑外保温、屋顶保温、墙体保温、地面保温等。
2. 家电领域：聚氨酯泡沫材料在家电领域也被广泛应用。
其优异的绝缘性能、防水性能、耐腐蚀性能等特点，使得其可用于制造冰箱、空调、洗衣机、热水器等家用电器的绝缘材料。
3. 交通领域：聚氨酯泡沫材料在交通领域也具有广泛应用。
其优异的绝缘性能、防水性能等特点，使得其可用于制造汽车、飞机等交通工具的隔热、保温、防水等。
聚氨酯发泡材料性能研究
聚氨酯发泡材料性能研究聚氨酯发泡材料是一种高分子材料，其性能优良，在建筑、汽车、船舶等行业得到广泛应用。
然而，在实际应用中，聚氨酯发泡材料的性能往往会受到各种因素的影响。
因此，对聚氨酯发泡材料的性能进行研究具有重要意义。
一、聚氨酯发泡材料的基本性能聚氨酯发泡材料具有以下基本性能：1.密度聚氨酯发泡材料的密度一般在0.03~0.09g/cm3之间。
其密度的大小与其硬度、强度等性能密切相关。
2.热稳定性聚氨酯发泡材料的热稳定性较好，可以在较大的温度范围内使用。
3.吸水性聚氨酯发泡材料的吸水性较低，可以有效避免材料受潮、劣化等问题。
4.导热系数聚氨酯发泡材料的导热系数较小，可以在一定程度上起到保温的作用。
二、聚氨酯发泡材料的改性研究为了进一步提高聚氨酯发泡材料的性能，研究人员进行了改性研究。
以下是几种常见的改性方法：1.填充剂改性将一些填充剂添加到聚氨酯发泡材料中，可以改善其力学性能、热稳定性等方面的性能。
常见的填充剂有玻璃纤维、碳酸钙等。
2.表面改性通过改变聚氨酯发泡材料表面的化学结构，可以改善其表面性能，例如耐磨、耐酸碱等性能。
3.交联改性通过聚合反应或化学交联反应，可以使聚氨酯发泡材料具有更好的热稳定性、耐腐蚀性等性能。
三、聚氨酯发泡材料的应用研究1.建筑行业聚氨酯发泡材料可以用于建筑墙体的保温隔热，可以起到很好的保温效果。
2.汽车、船舶行业聚氨酯发泡材料可以用于汽车、船舶的隔音、降噪等方面，可以提高车船内部的舒适性。
3.包装行业聚氨酯发泡材料可以用于包装材料的生产，可以保护包装物不受挤压等外力影响。
四、结论聚氨酯发泡材料作为一种高分子材料，具有密度小、热稳定性好、吸水性小等优点，在各行业得到广泛应用。
然而，在实际应用中还存在一些不足，可以通过填充剂改性、表面改性、交联改性等方法来提高其性能。
未来，随着聚氨酯发泡材料技术的不断发展，相信其应用领域将会更加广泛。
(完整版)聚氨酯泡沫材料及成型方法总结
聚氨酯泡沫材料一、概况聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物统称为聚氨基甲酸酯。
一般聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯(通常为甲苯二异氰酸酯，简称TDI)与多元醇化合物（聚醚多元醇或聚酯多元醇）相互作用而得。
由于聚氨酯的结构不同，性能也不一样。
利用这种性质，聚氨酯类聚合物可以分别制成塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
近二十年来，聚氨酯在这几个方面的应用都发展很快，特别是聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯橡胶、聚氨酯涂料发展更加迅速。
泡沫塑料是聚氨酯合成材料的主要品种之一，它的主要特征是具有多孔性，因而相对密度较小，质轻，隔热隔音，比强度高，减振等优异特性。
根据所用原料不同和配方的变化，可制成软质、半硬质和硬质聚氨酯泡沫塑料几种。
图1 聚氨酯泡沫合成主要原料聚氨酯原料异氰酸酯脂肪族脂环族芳香族多元醇聚酯多元醇聚醚多元醇其它多元醇扩链剂胺类扩链剂醇类扩链剂催化剂叔胺类催化剂金属有机催化其它助剂阻燃剂抗氧剂紫外线吸收剂着色剂增塑剂1.1聚氨酯泡沫形成的化学机理多元醇与多异氰酸酯生成聚氨酯的反应，是所有聚氨酯泡沫塑料制备中都存在的反应。
发泡过程中的“凝胶反应”一般即指氨基甲酸酯的形成反应。
因为泡沫原料采用多官能度原料，得到的是交联网络，这使得发泡体系能够迅速凝胶。
基团反应如下：—NCO+—OH→—NHCOO—在有水存在的发泡体系中，例如聚氨酯软泡发泡体系、水发泡聚氨酯硬泡体系，多异氰酸酯与水的反应不仅生成脲的交联（凝胶反应），而且是重要的产气发泡反应。
所谓“发泡反应”，一般是指有水参加的反应。
—NCO+H2O+OCN—→—NHCONH—+CO2↑上述几个反应产生大量的热，这些热量可促使反应体系温度迅速增加，是发泡反应在短时间内完成。
并且，反应热为物理发泡剂（辅助发泡剂）的气化发泡提供了能量二、软质聚氨酯泡沫塑料软质聚氨酯泡沫塑料（简称聚氨酯软泡）是指具有一定弹性的一类柔软性聚氨酯泡沫塑料，它是用量最大的一种聚氨酯产品。
发泡聚氨酯塑料材质报告单
发泡聚氨酯塑料材质报告单摘要：一、发泡聚氨酯塑料的概述1.定义与分类2.发泡聚氨酯塑料的特点二、发泡聚氨酯塑料的制备工艺1.原料的选择2.发泡过程3.成型工艺三、发泡聚氨酯塑料的应用领域1.建筑行业2.家具行业3.电子产品4.包装行业四、发泡聚氨酯塑料的市场前景与趋势1.市场需求2.行业发展3.技术创新正文：发泡聚氨酯塑料是一种具有高性能、环保和可持续发展的塑料材料。
在过去的几十年里，随着我国经济的快速发展和塑料工业的不断壮大，发泡聚氨酯塑料的应用范围越来越广泛，市场需求持续增长。
本文将从发泡聚氨酯塑料的概述、制备工艺、应用领域以及市场前景与趋势四个方面进行详细介绍。
一、发泡聚氨酯塑料的概述1.定义与分类发泡聚氨酯塑料，简称PU泡沫，是一种聚氨酯类材料，由于其内部含有大量的微小气泡，因而具有较低密度和良好的弹性。
根据发泡过程的不同，可以分为物理发泡和化学发泡两大类。
2.发泡聚氨酯塑料的特点发泡聚氨酯塑料具有以下几个特点：（1）低密度：发泡聚氨酯塑料的密度比普通塑料低，可以减轻产品重量，降低成本。
（2）良好的弹性：发泡聚氨酯塑料具有较高的弹性，可以有效缓解外力冲击，提高产品的抗压性能。
（3）保温性能好：由于发泡结构的存在，发泡聚氨酯塑料具有优良的保温性能，广泛应用于建筑、家具等领域。
（4）环保：发泡聚氨酯塑料生产过程中产生的废料和废弃物对环境的影响较小，易于回收再利用。
二、发泡聚氨酯塑料的制备工艺1.原料的选择制备发泡聚氨酯塑料的主要原料是聚氨酯硬质泡沫塑料颗粒，根据不同的应用领域，可以选择不同型号的颗粒。
此外，还需要加入发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料。
2.发泡过程发泡过程是发泡聚氨酯塑料制备的关键环节。
通常采用物理发泡剂或化学发泡剂，通过加热、搅拌使发泡剂产生气体，进而使聚氨酯颗粒发泡膨胀。
3.成型工艺发泡聚氨酯塑料的成型工艺有多种，如浇注成型、挤压成型、注射成型等。
不同的成型工艺适用于不同的应用场景，需要根据实际需求进行选择。
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高分子化学实验报告
1
聚氨酯泡沫塑料的制备
2011011743 分1 黄浩
一、 实验目的
1. 了解制备聚氨酯泡沫塑料的反应原理。
2. 了解各组份的作用及影响。
二、 实验原理
本实验是使用聚醚与异氰酸酯扩链生成预聚体，并利用水和异氰酸酯的反应来发泡并
进一步延长分子链，最终生成多孔松软的发泡塑料。
聚氨酯泡沫塑料的合成可分为三个方面：
1. 预聚体的合成。由二异氰酸酯单体与聚醚330N反应生成含异氰酸酯端基的聚氨酯
预聚体。
2. 发泡与扩链。在预聚体中加入适量的水，异氰酸酯端基与水反应生成氨基甲酸，随
机分解生成一级胺与CO2，放出的CO2气体上升膨胀，在聚合物中形成气泡，并且生成的
一级胺可与聚氨酯、二异氰酸酯进一步发生扩链反应。
3. 交联固化。游离的异氰酸酯基与脲基上的活泼氢反应，使分子链发生交联形成体型
网状结构。在本实验中，合成的是软质泡沫塑料，交联反应相对较少，但也存在。
聚氨酯泡沫塑料的软硬取决于所用的羟基聚醚或聚酯，使用较高分子量及相应较低羟
值的线型聚醚或聚酯时，得到的产物交联度较低，制得的是线性聚氨酯，为软质泡沫塑料；
若用短链或支链的多羟基聚醚或聚酯，所得聚氨酯的交联密度高，为硬质泡沫塑料，伸长率
高分子化学实验报告
2
小于10%，复原慢；此外还有半硬质泡沫塑料，性能在上述两种之间。除了软硬之外，泡沫
塑料还有开孔和闭孔之分，前者类似于海绵，具有相互联通的小孔结构，而后者则是由高聚
物包裹起来的气囊所构成。
在发泡塑料中，多孔结构可以由聚合本身放出，也可以加入发泡剂，如碳酸氢铵、挥发
性溶剂，或者直接在预聚物中吹入气体。聚氨酯属于聚合反应本身产生气体，异氰酸酯可以
与任何带有活泼氢的物质反应，当与水反应时，会产生二氧化碳和有机胺类，后者会继续与
异氰酸酯反应，即扩链。
在泡沫塑料的制备过程中，也会使用催化剂，二价的有机锡、锌盐或三级胺，都能活化
异氰酸酯。
聚氨酯泡沫塑料有三种制备方法，分别是预聚体法、半预聚体法和一步法，前两者是
先聚合、扩链生成预聚体，再进行发泡、交联等，适于制备硬质泡沫塑料。本实验是使用
一步法，所有料一次加入，扩链、发泡、交联同时进行，对配方和条件要求较高。
三、 实验背景
聚氨基甲酸酯分子中具有强极性基团，使它与聚酰胺有某些类似之处，聚合物中存在着
氢键，使它具有高强度、耐磨、耐溶剂等特点，而且可通过改变单体的结构、分子量等，在
很大范围内调节聚氨酯的性能，使之在塑料、橡胶、涂料、粘合剂、合成纤维等领域中有着
广泛的用途。
聚氨酯可以制成纤维、涂料、橡胶、热塑弹性体、粘合剂、生物医用材料：
聚氨酯涂料由于其漆膜的粘附性很好，可用来保护金属、橡皮、皮革、纸张和木材。聚
氨酯橡胶具有特别好的耐磨性、撕裂强度、耐臭氧、紫外线和油，因此用来生产汽车和飞机
轮胎。聚氨酯泡沫塑料具有软质和硬质之分，这与所用原料、合成工艺以及用途要求有关。
由于内部气孔的存在，可以有效阻断（吸收）声波、热辐射，因此它们具有保温、绝热和隔
音等性能。聚氨酯粘合剂具有高度的极性和活泼性，这是由于其分子中含有异氰酸酯基和氨
基甲酸酯基所致，因而对多种材料具有极高的粘附性能。聚氨酯由于具有良好的细胞相容性，
而且纯的聚合物无毒无害，因此可用作生物医用材料，如人工髓核等。
四、 实验药品
1. 聚醚330N：由甘油与环氧乙烷和环氧丙烷在碱性条件下聚合及精制而成，是一种
高活性的三羟基聚醚，无色至微黄色透明粘稠液体，分子量在5000左右，本实验的聚醚
高分子化学实验报告
3
330N的官能度为0.06mol/100g。正常使用不会对皮肤造成危害，必要时，需移走污染的衣
装，并用肥皂及清水冲洗皮肤15分钟。
2. 二乙醇胺：无色粘性液体或结晶。有碱性，能吸收空气中的二氧化碳和硫化氢等气
体。易溶于水、乙醇，微溶于苯和乙醚，有吸湿性和腐蚀性，低毒。本实验中用来调节交联
点密度，如果不使用二乙醇胺，则交联点密度过低，气泡极易逸出而不会形成泡沫塑料，但
如果二乙醇胺的含量过多，则交联密度过大，粘度增大，气泡难以产生，因此需要一个合适
的量。
3. 去离子水：与二异氰酸酯反应产生CO2，发泡剂。
4. 有机硅：表面活性剂，使气泡均匀。
5. 有机锡：催化剂，加速反应，活化异氰酸酯。
6. 混合异氰酸酯：平均分子量236，每分子有两个异氰酸酯基，在本实验中，应过量
10%，因为从B料向A料转移时会有浪费。
五、 实验步骤
因实验材料的限制，我们只做了淡黄色软质泡沫塑料的制备。
配方1：（标准配方实验）
A料：端羟基聚醚330N 100.23g
二乙醇胺 1.224g
去离子水 4.021g
有机硅泡沫稳定剂 0.505g
有机锡催化剂 0.767g
B料：混合异氰酸酯
(
4.02118×2+0.06+1.224
105
×3)×0.5×236×1.1=70𝑔
操作1：
在一塑料杯中加入A料各组分，共106.45g，混合均匀，为全组8人共用。我取了
12.14gA料于一塑料杯中，另取7.98gB料于另一塑料杯，将B料迅速倒入A料中，立即充
分搅拌，直至出现白色发泡现象，停止搅拌。将塑料杯静置待其充分聚合，将塑料杯放在
70℃的烘箱中充分固化。
现象1：
A料基本无色，B料呈淡黄色，混合后立即搅拌，15s后黄色加深，产生少量气泡，
高分子化学实验报告
4
随机气泡增多，覆盖整个表面，停止搅拌。物料逐渐上升、膨胀、固化成微黄色多孔泡沫
塑料，静置10min后触摸，有弹性，质地柔软。下图为固化成型的泡沫塑料：
配方2：（改变配方实验）
A料：端羟基聚醚330N 10g 二乙醇胺 0.17g 去离子水 0.25g 有机硅泡沫稳定剂 0.05g 有机锡催化剂 0.075g B料：混合异氰酸酯 (0.2518×2+0.006+0.17105×3)×0.5×236×1.1=5.015𝑔 A料：端羟基聚醚330N 10g
二乙醇胺 约10.12g
去离子水 约0.6g
有机硅泡沫稳定剂 约0.05g
有机锡催化剂 约0.075g
B料：混合异氰酸酯
(0.618×2+0.006+0.12105×3)
×0.5×236
×1.1≈9.9𝑔
操作2：
分别将去离子水的量改变为每100g聚醚取2g和6g去离子水，即发泡剂偏少
1
该组的准确数值未进行现场记录。
高分子化学实验报告
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和偏多的情况。取10g的聚醚进行实验，其他的A料组分各变为原来的1/10，B料
根据官能度进行相应计算，配置两组配方进行发泡固化，观察现象。
现象2：
发泡剂偏少时，起泡慢、上升也慢，最终仅能到达杯子3/7的位置，这说明气
体量不足，发泡不充分；发泡剂偏多时，发泡和上升都很快，但临近终点时气泡破
裂，整体发生塌陷，这说明发泡太多，而体系粘度达不到要求，无法承受泡内压强，
不能得到合适的泡沫塑料。
六、 思考题
1. 写出合成聚氨基甲酸酯的反应方程式。
R
NCOOCN
2
+
HOOH
OCNRNHCOOOCONHR
NCO
2. 上述配方中各组份的性质及作用是什么？
答：见第四部分——实验药品。
3. 切开所制得的泡沫塑料，观察泡孔分布的情况，试讨论影响泡孔大小和分布均
匀程度的各种因素。
答：切开的泡沫塑料如下图所示：
由上图可以找到如下规律：泡沫塑料的下层气孔较大，分布不均，而上部气泡均
匀、细小；塑料筒筒壁上的气泡分布不均，但中心轴线上附近的气泡比较均匀；气孔
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并非一个个隔离的气室，而是一组组相互连通的孔道。
影响泡孔大小和均匀程度的因素有很多，最重要的有两点，一是配方中各个组分
的相对含量，二是搅拌的速度和均匀程度。
对于前者，如果在其他组分固定的情况下，交联剂二乙醇胺越多，则预聚体的粘
度就越大，气泡就越不容易膨胀、上升，因此气泡会变小，二乙醇胺越少，则预聚体
粘度就越小，气泡就容易膨胀，因此气泡会变大，但同时也有泡沫破裂的危险，在之
前的实验中已经叙述过了；去离子水的量越多，气泡应该会变小，因为发泡反应速率
越快，气压增加的越多，内外压差越大，根据laplace方程，气泡就会越小；有机硅是
表面活性剂，如果它的含量减小，则气泡稳定性下降，均匀程度会有影响。
对于后者，如果搅拌不均，气泡的均匀程度肯定会有很大影响，如果搅拌速度不
够快，当某一部分开始发泡时，另一部分还未搅匀，也会影响发泡的均匀程度。本实
验中，我的泡沫塑料底部都有较大气泡的原因，正在于此，即搅拌速度不够快，轴线
附近和杯壁附近的均匀程度不一致，造成了底部泡沫较大的现象。