个聚氨酯基本概念
聚氨酯简介
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聚氨酯简介聚氨酯为大分子链中含有氨酯型重复结构单元的一类聚合物,全称为聚氨基甲酸酯,英文全称为 Polyurethane,简称 PU或 PUR。
PU是由多异氰酸酯与聚醚型或聚醋型多元醇在一定比例下反应的产物, 最早于 1937年由德国公司合成。
它不像 PE、PP 那样具有十分清楚的结构,而通常指含有特定基团的一类 聚合物。
因两种合成单体的种类及组成不同,可分成线型的热塑性 PU和体型的热固性 PU两类。
PU可分 成弹性体和泡沫塑料两大类,以前一直以泡沫塑料为主,目前弹性体的发展速度十分迅速,用途也越来越 厂。
聚氨酯的合成原料及方法1、PU 合成用原料(1)异氰酸酯 主要品种有:甲苯二异氰酸酯 (TDl),分 2,4 和 2,6 两种异构体,混合比例为 80/20(TDI80)和 65/35(TDI65)两种,可用于软质到硬质泡沫制品;二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDl),用于半 硬和硬质泡沫制品;多亚甲基对苯基多异氰酸酯(PAPI),它含有三官能度,可用于热固型的硬质泡沫、混 炼及浇铸 PU制品。
(2)多元醇 一般不指直接用多元醇,而用末端含有羟基的低聚物,有聚醚多元醇和聚酯多元醇两种。
聚醚多元醇为多元醇、多元胺或其他含有活泼氢的有机化合物与氧化烯烃开环聚合而成,它具有粘度 低、弹性大等优点,常用于软质 PU中。
聚酯多元醇由有机多元酸与多元醇经缩聚反应而成,二元酸与二元醇合成的线型聚酯多元醇主要用于 软质 PU,二元酸与三元醇合成支型聚醋多元醇主要用于硬质 PU。
聚酯多元醇的粘度大,不如聚醚型应用 广,常用于绝缘、耐油、耐热、尺寸稳定及力学性能高的 PU制品。
(3)添加剂A、催化剂作用为加速聚合反应,有胺类和锡类两类;胺类如三乙烯二胺、N烷基吗啡淋等,有机锡 类如二月桂酸二丁基锡;一般两者协同加入。
B、发泡剂用于发泡制品,具体有水、液态二氧化碳、氟氯烷烃、氢氯氟烃、氢氟烃、戊烷、及环戊 烷等。
聚氨酯相关70个基本概念
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聚氨酯相关70个基本概念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。
2、当量:一个官能团所占的平均分子量。
3、异氰酸根含量:分子中异氰酸根的含量4、异氰酸酯指数: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。
5、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。
6、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。
7、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。
8、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。
9、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。
10、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。
11、反应注射成型:又称反应注塑模制RIM(Reaction Injection Moulding),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。
)。
12、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(IF13、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CO2的反应。
14、凝胶反应:一般即指氨基甲酸酯的形成反应。
15、凝胶时间:在一定条件下,液态物质形成凝胶所需的时间。
16、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)。
17、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。
聚氨酯是什么材料
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聚氨酯是什么材料聚氨酯是一种重要的聚合物材料,具有优异的物理性能和化学性能,被广泛应用于建筑、汽车、家具、鞋材、涂料等领域。
聚氨酯的种类繁多,包括聚醚型、聚酯型、聚醚酯型等,每种类型都有其独特的特点和用途。
本文将介绍聚氨酯的基本性质、制备方法、应用领域以及未来发展趋势,以便读者对聚氨酯有更深入的了解。
聚氨酯是一种由异氰酸酯和多元醇经过聚合反应而成的聚合物材料。
它具有优异的耐磨性、耐油性、耐溶剂性和耐老化性,同时还具有较好的弹性和韧性。
这些优秀的性能使得聚氨酯在各个领域都有着广泛的应用。
聚氨酯的制备方法多种多样,主要包括预聚体法、直接合成法和溶液聚合法。
其中,预聚体法是将异氰酸酯和多元醇预先聚合形成聚氨酯预聚体,再通过加热或加入催化剂进行交联反应得到最终的聚氨酯制品。
直接合成法则是直接将异氰酸酯和多元醇混合反应得到聚氨酯。
溶液聚合法则是将异氰酸酯和多元醇溶解在溶剂中,再通过加热或加入催化剂进行聚合反应。
聚氨酯在建筑领域中被广泛应用于保温材料、密封材料和涂料等方面。
由于其优异的隔热性能和耐候性,聚氨酯保温材料被广泛应用于建筑物的保温和节能。
此外,聚氨酯密封材料也被广泛应用于建筑物的密封和填缝,具有优异的耐候性和耐腐蚀性。
在汽车领域,聚氨酯被用作汽车座椅、缓冲材料和车身涂料等,具有良好的舒适性和耐磨性。
在家具和鞋材领域,聚氨酯也被广泛应用于软垫、填充材料和涂料等,具有良好的弹性和耐磨性。
未来,随着科学技术的不断发展,聚氨酯材料将会在更多领域得到应用。
例如,聚氨酯在医疗器械、航空航天和新能源领域的应用将会更加广泛。
同时,绿色环保的聚氨酯制备方法也将会得到更多的关注和研究。
综上所述,聚氨酯作为一种重要的聚合物材料,具有广泛的应用前景和发展空间。
通过不断的研究和创新,相信聚氨酯将会在更多领域展现出其优异的性能和应用价值。
聚氨酯基础知识
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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、HMD、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:TD I-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。
聚氨酯pu是什么材料
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聚氨酯pu是什么材料聚氨酯(PU)是一种非常重要的聚合物材料,它在我们日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
聚氨酯是一种独特的材料,具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
本文将对聚氨酯的定义、特性、用途和制备方法进行较为全面的介绍,希望能够帮助读者更好地了解这一材料。
首先,让我们来了解一下聚氨酯的基本定义。
聚氨酯是一类由异氰酸酯和多元醇经过聚合反应而成的高分子材料。
它的分子结构中含有酯键和脲键,这种特殊的结构赋予了聚氨酯许多独特的性能。
聚氨酯可以通过改变原料的种类和比例来调节其硬度、弹性、耐磨性等性能,因此具有很强的灵活性和可塑性。
聚氨酯具有许多优异的性能,使得它在各个领域都有着广泛的应用。
首先,聚氨酯具有优异的耐磨性和耐腐蚀性,因此常被用于制作密封件、管道、阀门等耐磨耐腐蚀的零部件。
其次,聚氨酯具有良好的弹性和吸震性能,因此常被用于制作汽车零部件、鞋底、运动器材等。
此外,聚氨酯还具有优异的绝缘性能和耐候性,因此常被用于制作绝缘材料、建筑密封材料等。
总之,聚氨酯在汽车、建筑、家电、医疗、运动器材等领域都有着广泛的应用。
那么,聚氨酯是如何制备的呢?一般来说,聚氨酯的制备过程主要包括预聚体的合成和聚合反应两个步骤。
首先,异氰酸酯和多元醇在一定的条件下发生缩聚反应,形成预聚体。
然后,通过控制反应条件(如温度、压力、催化剂等),使预聚体发生聚合反应,最终形成聚氨酯。
在实际生产中,可以根据需要选择不同种类和比例的原料,以获得具有不同性能的聚氨酯材料。
总的来说,聚氨酯是一种具有优异性能和广泛应用领域的重要材料。
它的制备过程复杂,但通过合理选择原料和控制反应条件,可以获得具有不同性能的聚氨酯材料。
相信随着科学技术的不断发展,聚氨酯材料将会在更多领域得到应用,并为人类社会的发展做出更大的贡献。
聚氨酯知识点范文
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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
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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)
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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。
1.3 聚氨酯泡沫塑料合成机理
在氨基甲酸酯高聚物的形成过程中,主要的反应 如下:
一、主反应是异氰酸根(NCO)和羟基(OH)的反应。
多异氰酸酯和多元醇(聚醚多元醇或其它多元醇)反应生成聚氨基甲酸酯。 ~~~~~~NCO + ~~~OH → ~~~~~~NHCOO~~~
二、异氰酸酯和水反应。带有异氰酸酯基团的化合物或高分子链节
最棒的
3.4 聚醚或聚酯多元醇的基本成分构成
催化剂:促进白料和黑料两主份 的反应速度,辅助改善泡沫的流 动性,调整脱模时间,辅助改善 成品的物理性能,主要是叔胺类 和金属盐类催化剂,例如三乙烯 二胺,二甲基环己胺,二月桂酸 二丁基锡,醋酸钾,五甲基二乙 烯三胺,二甲基苄胺,三乙醇胺, 油酸钾,双氨醚,二甲氨基甲基 苯酚,二甲基苯胺,哌嗪产品等
PU至今已成为五大塑料之一
1.2 聚氨酯发泡剂的演变过程
聚氨酯用途广泛,极受欧美国家重视,发展迅速。在80年代中期 科学家发现聚氨酯生产所用的发泡剂CFC-11(一氟三氯甲烷)是一 种臭氧消耗物质(ODS),及有很高的GWP(地球温室效应值) ,继续使用会加快臭氧层破坏,增加温室效应,影响生态环境。 因此,联合国在1987年制定了《蒙特利尔协议》,限制了CFC11的生产和使用,中国在1993年签署了《蒙特利尔协议修定书 》,成为《蒙特利尔协议》的缔约国,要在2010年禁止CFC-11 生产和使用。由于CFC-11破坏地球生态环境,各国相继研究开 发了CFC-11的替代技术,目前的过渡发泡剂为HCFC(氢氯氟 烃),主要是HCFC-141B(一氟二氯乙烷),最终替代物种类 有HFC(氢氟烃)主要代表为HFC-245fa (五氟丙烷),HC( 烷烃)主要代表为环戊烷,另外还有液态CO2或者水等,且已经 在聚氨酯生产中广泛的推广,应用了。
聚氨酯概述
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基本信息中文名:聚氨基甲酸酯;聚氨酯聚氨基甲酸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。
聚氨酯的结构德国Otto 化合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。
日本1955年从德国Bayer公司及美国DuPont公司引进聚氨酯工业化生产技术。
20世纪50年代末我国聚氨酯工业开始起步,近lO多年发展较快。
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聚氨基甲酸酯子化合物。
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+HO- → -NH-COO-聚氨酯的发现:20世纪30年代,德国Otto Bayer 首先合成了TPU。
在1950年前后,TPU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经过60多年的发展,聚氨酯已成为一种重要的合成树脂品种。
世界聚氨酯消耗量1999年估计达7.7Mt,2000年聚氨酯总产量达到8.5Mt。
近年来亚太地区成为世界聚氨酯工业发展最快的地区,而中国又是最具发展潜力的国家。
据估计,1998年聚氨酯层整理。
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TPU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,TPU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。
主要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。
聚氨酯手册
![聚氨酯手册](https://img.taocdn.com/s3/m/f33d4e6fbc64783e0912a21614791711cc7979b4.png)
聚氨酯手册摘要:一、聚氨酯简介1.聚氨酯的定义2.聚氨酯的特点3.聚氨酯的分类二、聚氨酯的合成与生产1.聚氨酯的合成原理2.聚氨酯的主要原料3.聚氨酯的生产工艺三、聚氨酯的应用领域1.聚氨酯泡沫的应用2.聚氨酯弹性体的应用3.聚氨酯涂料的应用4.聚氨酯纤维的应用四、聚氨酯的性能与改性1.聚氨酯的力学性能2.聚氨酯的耐热性能3.聚氨酯的耐候性能4.聚氨酯的改性方法五、聚氨酯的发展趋势与展望1.新型聚氨酯材料的研发2.聚氨酯的可持续发展3.聚氨酯行业的市场前景正文:聚氨酯是一种有机高分子材料,具有优异的弹性、耐磨性、耐腐蚀性和耐高低温性能,被广泛应用于各个领域。
本文将对聚氨酯的简介、合成与生产、应用领域、性能与改性以及发展趋势与展望进行详细阐述。
一、聚氨酯简介聚氨酯是由含有氨基甲酸酯基(-NHCOO-)的有机化合物通过缩聚反应生成的高分子材料。
它具有高强度、高韧性、耐磨、耐油、耐化学腐蚀等特点,可广泛应用于泡沫、弹性体、涂料、纤维等领域。
二、聚氨酯的合成与生产聚氨酯的合成主要基于有机二醇与有机二异氰酸酯的反应。
其中,二醇作为聚氨酯的软段,赋予聚氨酯弹性;二异氰酸酯作为聚氨酯的硬段,赋予聚氨酯强度。
聚氨酯的生产工艺主要有溶液法、预聚体法、熔融法等。
三、聚氨酯的应用领域聚氨酯具有广泛的应用领域,包括泡沫、弹性体、涂料、纤维等。
其中,聚氨酯泡沫广泛应用于冰箱、冷库、建筑等领域;聚氨酯弹性体可用于汽车轮胎、密封件等;聚氨酯涂料可用于家具、家电、建筑等表面的装饰与保护;聚氨酯纤维可用于纺织、服装等领域。
四、聚氨酯的性能与改性聚氨酯的性能主要包括力学性能、耐热性能、耐候性能等。
为满足不同应用领域的需求,可通过化学改性、物理改性等方法对聚氨酯进行改性。
例如,通过引入纳米材料、有机硅等对聚氨酯进行改性,可提高其耐热性能、耐候性能等。
五、聚氨酯的发展趋势与展望随着科技的进步,聚氨酯材料的研究与开发不断深入。
未来,新型聚氨酯材料将朝着可持续、高性能、多功能等方向发展。
聚氨酯(PU)基本知识大全
![聚氨酯(PU)基本知识大全](https://img.taocdn.com/s3/m/5983889585868762caaedd3383c4bb4cf6ecb749.png)
聚氨酯(PU)基本知识大全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。
根据所用原料的不同,可有不同性质的产品,一般分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,胶黏剂和涂料等。
聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,被誉为“第五大塑料”,因其卓越的性能而被广泛应用于建筑、汽车、轻工、纺织、石化、冶金、电子、国防、医疗、机械等众多领域。
【原料篇】TDI、MDI、AA等产品属于聚氨酯原料,而不能称为聚氨酯产品。
聚氨酯原料主要包括:异氰酸酯、聚酯多元醇(由多元醇和多元酸反应生成,常用的多元酸有己二酸,常用的多元醇有1,2丁二醇,乙二醇等)、聚醚多元醇(常用的有PPG、POP、PTMEG等)、溶剂(常用的有DMF、TOL、MEK等)、扩链剂(常用的有BDO)以及各种助剂。
(异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。
若以-NCO基团的数量分类,包括单异氰酸酯R-N=C=O和二异氰酸酯O=C=N-R-N=C=O及多异氰酸酯等。
目前应用最广、产量最大的有:甲苯二异氰酸酯Toluene Diisocyanate,简称TDI和二苯基甲烷二异氰酸酯Methylenediphenyl Diisocyanate,简称MDI)[TDI]甲苯二异氰酸酯简称TDI,主要应用于软泡、涂料、弹性体、胶粘剂。
其中软泡是最大的一块消费领域,占了70%以上,涂料占了15%以上。
软质聚氨酯泡沫材料在家具、建筑和运输领域有广泛的应用。
另外,TDI还可以用于生成硬质聚氨酯泡沫材料、胶粘剂、混凝土密封剂、尼龙-6交联剂、聚氨酯涂料和聚氨酯弹性体中间体。
[MDI]二苯基甲烷二异氰酸酯简称MDI,产品可分为纯MDI、聚合MDI、液化MDI、改性MDI等。
纯MDI主要用于生成浆料、鞋底原液、氨纶、TPU和聚脲喷涂等。
聚氨酯是什么材料
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聚氨酯是什么材料
聚氨酯(Polyurethane)是一种重要的高分子材料,具有广泛的应用领域,包括建筑、汽车、家具、鞋材、服装、涂料、胶粘剂等。
它的独特性能使得它成为当今工业中不可或缺的材料之一。
首先,我们来了解一下聚氨酯的基本结构。
聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇通过化学反应制得的聚合物。
这种材料的特点是由于其分子链中含有酯键和脲键,使得其具有优异的耐磨性、耐油性、耐溶剂性和耐氧化性。
这些性能使得聚氨酯在各种应用中都能发挥重要作用。
其次,聚氨酯的物理性能也非常出色。
它具有优异的弹性、韧性和耐磨性,因此在制作弹性材料、缓冲材料和密封材料时得到广泛应用。
此外,聚氨酯还具有较好的耐候性和耐老化性能,能够在恶劣环境下长期稳定使用。
除此之外,聚氨酯还具有良好的加工性能。
它可以通过注塑、挤出、压延等多种工艺加工成型,制成各种形状的制品。
而且,聚氨酯可以与其他材料(如金属、塑料、橡胶等)复合使用,以满足不同领域的需求。
在建筑领域,聚氨酯被广泛应用于保温材料、密封材料和结构胶。
由于其优异的绝热性能和粘接性能,使得建筑结构更加牢固、耐久。
在汽车领域,聚氨酯被用于制作汽车座椅、缓冲材料、车身覆盖件等,提高了汽车的舒适性和安全性。
总的来说,聚氨酯作为一种重要的高分子材料,具有优异的性能和广泛的应用前景。
随着科技的不断发展和创新,相信聚氨酯在未来会有更广阔的发展空间,为人类生活带来更多便利和舒适。
聚氨酯简介介绍
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02
聚氨酯的制备与性质
聚氨酯的制备方法
聚合反应法
通过多元醇与异氰酸酯的聚合反应制备聚氨酯。这种方法常用的是聚酯多元醇 和聚醚多元醇与二异氰酸酯进行反应。
预聚体法
首先使多元醇与过量的二异氰酸酯反应,生成含有异氰酸酯基团的预聚体,然 后再加入扩链剂进行反应。这种方法可以改善聚氨酯的性能和加工性。
聚氨酯的物理性质聚氨酯在Βιβλιοθήκη 来市场中的潜力新能源汽车市场
随着新能源汽车市场的快速发展,聚氨酯作为一种轻质、 高强度的材料,在电动汽车的电池包、座椅、内饰等方面 有广泛的应用前景。
建筑节能市场
聚氨酯在建筑节能领域也有很大的应用潜力,如聚氨酯保 温材料、聚氨酯隔热窗框等,能够提高建筑的保温性能和 节能效果。
高端装备制造
复原状。
耐温性
该材料在广泛的温度范围内都能 保持良好的弹性和性能。
耐油性
弹性聚氨酯对油脂和燃料具有良 好的抗性,使其在汽车、航空航
天等领域得到广泛应用。
04
聚氨酯的应用领域与市场前景
聚氨酯的应用领域与市场前景
• 聚氨酯是一种具有多种优异性能的高分子材料,广泛应用于众多领域。以下将对其应用领域及市场前景进行简要介绍。
软质聚氨酯
柔韧性
软质聚氨酯具有优异的柔 韧性和弹性,能够很好地 适应各种形状和弯曲。
吸音性
该材料具有良好的吸音性 能,能够有效地降低噪音 和振动。
舒适性
软质聚氨酯常用于制作座 椅、床垫等,因为其能够 提供舒适的支撑和触感。
弹性聚氨酯
回弹性
弹性聚氨酯具有出色的回弹性, 即使在长时间压缩后也能迅速恢
可降解聚氨酯
通过引入特定结构或添加剂,使聚氨酯在特定环境条件下能够降解 为低毒性或无毒性物质。
聚氨酯是什么材料
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聚氨酯是什么材料
聚氨酯(Polyurethane,简称PU)是一种聚合物材料,由聚醋酸酯(Polyester)或聚醚醚酮(Polyether)与异氰酸酯(Isocyanate)之间的反应制得。
它具有多种性质,广泛应用于制造行业。
聚氨酯材料具有以下特点:
1. 高强度和耐久性:聚氨酯材料具有很高的强度和耐久性,可以用于制造各种产品,从汽车部件到家具等。
2. 良好的弹性和弯曲性能:聚氨酯材料具有良好的弹性和弯曲性能,可以用于制造弹簧、密封件和减震装置等应用。
3. 耐酸碱性和耐腐蚀性:聚氨酯材料在酸碱环境中具有很好的耐腐蚀性,可以用于制造化工设备和管道等。
4. 良好的绝缘性能:聚氨酯材料具有良好的绝缘性能,可以用于制造电缆绝缘层和电气设备等。
5. 轻质和具有良好的冲击吸收性:聚氨酯材料具有较轻的重量和良好的冲击吸收性能,可以用于制造运动鞋、保护器具等。
聚氨酯材料的制造工艺较复杂,首先需要将聚醋酸酯或聚醚醚酮与异氰酸酯进行反应,形成聚合物链。
随后,可以通过加入不同的添加剂和填充剂来调整聚氨酯材料的性能,例如增加硬度、改善耐磨性等。
聚氨酯材料具有广泛的应用领域,包括汽车、建筑、家具、鞋类、运动器材等。
在汽车行业中,聚氨酯材料被广泛应用于制造座椅、仪表板、门板等部件;在建筑行业中,聚氨酯材料常用于制造隔热材料、保温材料等;在家具行业中,聚氨酯材料被用于制造沙发、床垫等;在鞋类行业中,聚氨酯材料可以用于制造鞋底、鞋垫等。
总而言之,聚氨酯是一种多功能的材料,具有多种性质和广泛的应用。
随着技术的不断进步,聚氨酯材料的应用领域还将不断扩大。
聚氨酯概况
![聚氨酯概况](https://img.taocdn.com/s3/m/86ad5848a76e58fafab003ae.png)
聚氨酯概况一、聚氨酯定义聚氨酯:凡是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯,简称聚氨酯。
分类:聚酯型聚氨酯; 聚醚型聚氨酯。
聚酯型聚氨酯:以异氰酸酯和端羟基聚酯为原料制备的聚酯称为聚酯型聚氨酯。
聚醚型聚氨酯:以异氰酸酯和端羟基聚醚为原料制备的聚氨酯。
二、聚氨酯生产常用原料简介己二酸(AA)1、物理性质:白色晶体或结晶粉末,略有酸味,微溶于水、环己烷,溶于丙酮、乙醇、乙醚。
不溶于苯、石油醚。
熔点152℃,沸点330.5℃(760mmHg),比重1.360(20/4℃),闪点196℃。
2、用途:AA主要用于生产尼龙(纤维和树脂),约占总生量的70%以上,聚氨酯行业中AA 的用量只约20%,余下的用于增塑剂、造纸、药物等方面生产。
在PU行业中,AA用于生产PU革用树脂、鞋底原液、弹性体、胶粘剂和油漆等方面。
二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI)1、物理性质:白色到微黄色结晶体(或粉末)。
溶于丙酮、苯、甲苯、氯苯、硝基苯、煤油、乙酸乙酯等,比重1.197(70℃),凝固点38-39℃,沸点190℃(5mmHg)。
2、用途:MDI只用于聚氨酯行业中,其应用范围是:弹性体、纤维、革用树脂、鞋底原液、胶粘剂和油漆等方面。
多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)1、物理性质:棕色粘稠液体,溶于丙酮、苯、甲苯、氯苯、硝基苯、煤油、乙酸乙酯等,比重1.23(25℃)。
2、用途:在PU行业中,PAPI主要用于生产硬泡,此外还可用于胶粘剂、铺装材料等。
甲苯二异氰酸酯(TDI)1、物理性质无色至淡黄色液体,有强烈刺激性气味。
可溶于醚、丙酮、苯、四氯化碳、氯等。
与水、醇及胺等反应,比重 1.2244(20/4℃),熔点19.5-21.5℃,沸点251℃(760mmHg)。
2、用途:TDI的主要用途是生产PU泡沫,约占TDI总量的80%以上。
此外还用于胶粘剂、弹性体、油漆、固化剂等方面。
N,N-二甲基甲酰胺(DMF)1、物理性质:无色透明液体,有氨气味,溶于水、乙醇、乙醚、氯仿等大多数有机溶剂,微溶于苯。
聚氨酯定义
![聚氨酯定义](https://img.taocdn.com/s3/m/8b33a5673a3567ec102de2bd960590c69ec3d8e5.png)
聚氨酯定义聚氨酯是一种重要的高分子材料,具有广泛的应用领域。
它的特殊结构和优异性能使得它在各个领域都有着重要的地位。
聚氨酯在建筑领域有着重要的应用。
由于聚氨酯具有良好的绝缘性能和耐磨性,常用于建筑保温材料的制作。
聚氨酯保温材料可以有效地降低建筑物的能耗,提高能源利用效率。
此外,聚氨酯还可以用于建筑密封胶的制作,具有较好的粘接性能和耐候性,可以有效地防止水汽渗透和气体泄漏,提高建筑物的密封性和安全性。
聚氨酯在汽车工业中也有着广泛的应用。
聚氨酯弹性体是汽车悬挂系统的重要组成部分,具有优异的弹性和耐磨性,可以有效地减震和吸收道路震动,提高车辆的行驶平稳性和乘坐舒适性。
此外,聚氨酯涂料还可以用于汽车外观涂装,具有良好的耐候性和耐腐蚀性,可以保护汽车车身免受外界环境的侵蚀,延长汽车使用寿命。
聚氨酯还广泛应用于家具制造和家电行业。
聚氨酯发泡材料可以用于家具的填充和包裹,具有优异的柔软性和弹性,可以提高家具的舒适度和使用寿命。
聚氨酯涂料可以用于家电表面的涂装,具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,可以保护家电产品免受外界环境的侵蚀,延长产品的使用寿命。
聚氨酯还可以应用于航空航天领域。
由于聚氨酯具有轻质和高强度的特点,可以制作出轻型和高强度的航空航天材料。
聚氨酯复合材料具有良好的抗冲击性和耐磨性,可以有效地保护航空航天器免受外界环境的侵蚀和碰撞,提高航空航天器的安全性和可靠性。
聚氨酯还可以应用于医疗领域。
聚氨酯弹性体可以用于人工关节和人工器官的制作,具有良好的生物相容性和耐磨性,可以有效地替代受损的关节和器官,提高患者的生活质量。
聚氨酯薄膜可以用于医疗器械的包装,具有良好的防水性和抗菌性,可以保护医疗器械免受外界环境的侵蚀和污染,提高医疗器械的安全性和可靠性。
聚氨酯作为一种重要的高分子材料,在建筑、汽车、家具、航空航天和医疗等领域都有着广泛的应用。
随着科技的不断进步和工艺的不断改进,聚氨酯的应用前景将会更加广阔,为各个领域的发展和进步做出更大的贡献。
聚氨酯基本知识概括 (2)
![聚氨酯基本知识概括 (2)](https://img.taocdn.com/s3/m/ffc5a669b84ae45c3b358cdd.png)
聚氨酯基本知识概括聚氨酯属于反应型高分子材料,其中的氨基甲酸酯基团是由异氰酸酯官能团和羟基反应生成的。
聚氨酯是由聚亚氨酯和多元醇在催化剂和其它助剂存在下加成聚合反应而生成。
如此,聚亚氨酯是一个含有两个以上异氰酸官能团的分子,而多元醇是一个含有两个以上羟基官能团的分子。
商业制造时,液态异氰酸酯和包含多元醇、催化剂和其它助剂的混合物反应生产聚氨酯,这两种组分即通常所指的聚氨酯配方体系。
北美称异氰酸酯为A组分,或叫“ISO”,多元醇和其它助剂的混合物被称为B组分,或叫“POL Y”,这种混合物有时也被称作树脂或树脂混合物。
在欧洲,A组分和B组分正好相反。
树脂混合的主剂可以包括链增长剂、交联剂、表面活性剂、阻燃剂、发泡剂、颜料和填料。
一、聚氨酯的结构与性能聚氨酯可看作是一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物(~软段~硬段~软段~硬段~软段~)。
软段由低聚物多元醇(通常是聚醚或聚酯二醇)组成,硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。
由于非极性、低熔点的软段与极性的、高熔点的硬段热力学不兼容,产生微观相分离,在聚合物体内部形成相区或微相区。
而聚氨酯的粘弹性就来自硬段和软段的相分离。
聚氨酯中存在氨酯、脲、酯、醚等基团产生广泛的氢键,其中氨酯和脲键产生的氢键对硬段相区的形成具有较大的贡献。
聚氨酯的硬段起增强作用,提供多官能团度物理交联(即形成氢键而起“交联”作用),软段基体被硬段相区交联。
软段是由低聚物多元醇构成的,这类多元醇的分子量通常在600-3000之间。
一般来说,软段在PU中占大部分,不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的PU 性能各不相同。
软段的结晶性对最终聚氨酯的机械强度和模量有较大的影响。
特别在收到拉伸时,由于应力而产生的结晶化(软段规整化)程度越大,拉伸强度越大。
PU结晶性与其软段低聚物的结晶性基本一致。
结晶作用能成倍地增加粘结层的内聚力和粘结力。
软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响。
硬段由多异氰酸酯或多异氰酸酯与扩链剂组成。
聚氨酯基本知识概括 (2)
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聚氨酯基本知识概括聚氨酯属于反应型高分子材料,其中的氨基甲酸酯基团是由异氰酸酯官能团和羟基反应生成的。
聚氨酯是由聚亚氨酯和多元醇在催化剂和其它助剂存在下加成聚合反应而生成。
如此,聚亚氨酯是一个含有两个以上异氰酸官能团的分子,而多元醇是一个含有两个以上羟基官能团的分子。
商业制造时,液态异氰酸酯和包含多元醇、催化剂和其它助剂的混合物反应生产聚氨酯,这两种组分即通常所指的聚氨酯配方体系。
北美称异氰酸酯为A组分,或叫“ISO”,多元醇和其它助剂的混合物被称为B组分,或叫“POL Y”,这种混合物有时也被称作树脂或树脂混合物。
在欧洲,A组分和B组分正好相反。
树脂混合的主剂可以包括链增长剂、交联剂、表面活性剂、阻燃剂、发泡剂、颜料和填料。
一、聚氨酯的结构与性能聚氨酯可看作是一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物(~软段~硬段~软段~硬段~软段~)。
软段由低聚物多元醇(通常是聚醚或聚酯二醇)组成,硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。
由于非极性、低熔点的软段与极性的、高熔点的硬段热力学不兼容,产生微观相分离,在聚合物体内部形成相区或微相区。
而聚氨酯的粘弹性就来自硬段和软段的相分离。
聚氨酯中存在氨酯、脲、酯、醚等基团产生广泛的氢键,其中氨酯和脲键产生的氢键对硬段相区的形成具有较大的贡献。
聚氨酯的硬段起增强作用,提供多官能团度物理交联(即形成氢键而起“交联”作用),软段基体被硬段相区交联。
软段是由低聚物多元醇构成的,这类多元醇的分子量通常在600-3000之间。
一般来说,软段在PU中占大部分,不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的PU 性能各不相同。
软段的结晶性对最终聚氨酯的机械强度和模量有较大的影响。
特别在收到拉伸时,由于应力而产生的结晶化(软段规整化)程度越大,拉伸强度越大。
PU结晶性与其软段低聚物的结晶性基本一致。
结晶作用能成倍地增加粘结层的内聚力和粘结力。
软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响。
硬段由多异氰酸酯或多异氰酸酯与扩链剂组成。
聚氨酯基本知识
![聚氨酯基本知识](https://img.taocdn.com/s3/m/298f27137375a417866f8ffd.png)
聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称,符号 “PU”。聚氨酯是由二元或多元异氰酸酯与
多元醇化合物相互作用制得。
聚氨酯特点:高强度、耐磨、耐溶剂、 耐低温。
聚氨酯应用:塑料、橡胶、纤维、涂 料、粘合剂、人造革。
我厂使用聚氨酯泡沫塑料作为水箱保 温材料。
二、聚氨酯构成
5005 异氰酸酯 44V20 (进口牌号) M20S
七、生产线
两种环行线;共有74个工位,可生产8大类 120种水箱,高泡孔质量,延长 热水器使用寿命。
≤0.02W/m·K 30~40㎏/m 3
≥90%
五、常见泡沫体缺陷
• 收缩:原料配比不当。 • 穿孔:混合时卷入空气。 • 开裂:内外温差大。 • 泡孔粗大:混合不均或原料变质。
六、生产设备
新加坡润英聚合物设备公司 GMA—H40、GMA—H100
流量:600g/s,精度±0.1g 混合压力:90~120Bar 温度:恒温20~30℃可调
PM 200
英国ICI公司 最好 德国拜耳 较好 巴斯夫 较好 我厂使用 中国烟台 一般不用
基础聚醚
PPG 60% 稳定性
组合聚醚
催化剂 Cat
稳定性
泡沫稳定剂
发泡剂
其他助剂: 阻燃剂 填料等
三、聚氨酯泡沫生成
组合聚醚+异氰酸酯→聚氨酯 俗称:白料 + 黑料 →发泡料
四、常用指标
• 导热率 • 密度 • 闭孔率
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读懂70个聚氨酯基本概念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。
2、当量:一个官能团所占的平均分子量。
3、异氰酸根含量:分子中异氰酸根的含量4、异氰酸酯指数: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。
5、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。
6、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7、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。
8、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。
9、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。
10、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。
11、反应注射成型:又称反应注塑模制RIM(Reaction Injection Moulding),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。
12、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)。
13、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CO2的反应。
14、凝胶反应:一般即指氨基甲酸酯的形成反应。
15、凝胶时间:在一定条件下,液态物质形成凝胶所需的时间。
16、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)。
17、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。
18、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,主要品种Bayer公司Acclaim系列产品。
19、氨酯级溶剂:生产聚氨酯选用溶剂要考虑溶解力、挥发速度,但生产聚氨酯所用的溶剂,应着重考虑到聚氨酯中重NC0基。
不能选用与NCO基起反应的醇、醚醇娄等溶剂。
溶剂中还不能含水、醇等杂质,不能含有碱类物质,这些都会使聚氨酯变质。
酯类溶剂不允许含有水分,也不得含有游离酸和醇,它会与NCO基反应。
聚氨酯所用的酯类溶剂,应采用纯度高的“氨酯级溶剂”。
即将溶剂与过量异氰酸酯反应,再用二丁胺测定未反应的异氰酸酯量,检验其是否合用。
原则是消耗异氰酸酯多者不适用,因为它表明了酯中所含水、醇、酸三者会消耗异氰酸酯的总值,如果以消耗leqNCO基所需要溶剂的克数表示,数值大者稳定性好。
异氰酸酯当量低于2500以下的不用作聚氨酯溶剂。
溶剂的极性对生成树脂的反应影响很大。
极性越大,反应越慢,如甲苯与甲乙酮相差24倍,此溶剂分子极性大,能与醇的羟基形成氢键而使反应缓慢。
聚氯酯溶剂选用芳烃溶剂较好,它们的反应速度比酯类、酮类快,如二甲苯。
在双纽分聚氨酯施工时,用酯类和酮类溶剂可延长其使用期.在生产涂料时,选片前面提到的“氨酯级溶剂”,对贮存的稳定件有利。
酯类溶剂溶解力强,挥发速度适中,低毒而使用较多,环己酮也多使用,烃类溶剂固溶解能力低,较少单独使用,多与其他溶剂并用。
20、物理发泡剂:物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化,即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的。
21、化学发泡剂:化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体,并在聚合物组成中形成细孔的化合物。
22、物理交联:在高聚物软链中有部分硬质链,硬质链在软化点或熔点以下的温度具有与化学交联后的硫化橡胶同样的物理性质的现象。
23、化学交联:指在光、热、高能辐射、机械力、超声波和交联剂等作用下,大分子链间通过化学键联结起来,形成网状或体形结构高分子的过程。
24、发泡指数: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)。
25.常用的异氰酸酯从结构上看有哪几类?答:脂肪族:HDI,脂环族:IPDI,HTDI,HMDI,芳香族:TDI,MDI,PAPI,PPDI,NDI。
26.常用的异氰酸酯有哪几种?写出结构式答:甲苯二异氰酸酯(TDI),二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(MDI),多苯基甲烷多异氰酸酯(PAPI),液化MDI,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
27.TDI-100和TDI-80含义?答:TDI-100是指全部由2,4结构的甲苯二异氰酸酯组成;TDI-80是指由80%的2,4结构的甲苯二异氰酸酯和20%的2,6结构组成的混合物。
28.TDI和MDI在聚氨酯材料的合成中各有何特点?答:对于2,4-TDI和2,6-TDI的反应活性。
2,4-TDI的反应活性比2,6-TDI高数倍,这是因为,2,4-TDI中4位NCO离2位NCO及甲基较远,几乎无位阻,而2,6-TDI的NCO受邻位甲基的位阻效应较大,反应活性受到影响。
MDI的两个NCO基团相距较远、且周围无取代基,故这两个NCO的活性都较大,即使其中一个NCO参加了反应,使剩下的NCO活性有所下降,总的来说活性仍较大,故MDI型聚氨酯预聚体的反应活性比TDI预聚体大。
29.HDI、IPDI、MDI、TDI、NDI中耐黄变哪几种较好?答:HDI(属于不变黄脂肪族二异氰酸酯),IPDI(制成的聚氨酯树脂具有优秀的耐光学稳定性和耐化学药品性,一般用于制造高档不变色的聚氨酯树脂)。
30.MDI改性的目的及常用的改性方法答:液化MDI:改性目的:液化纯MDI是经过液化改性的MDI,它克服了纯MDI的一些缺陷(常温下固体,使用要融化,多次加热影响性能),也为MDI基聚氨酯材料性能的提高和改善提供了进行大范围改性的基础。
方法:①氨基甲酸酯(urethane )改性的液化MDI。
②碳化二亚胺(carbodiimide)和脲酮亚胺 (uretonimine)型改性液化MDI。
31.常用的聚合物多元醇有哪几类?答:聚酯多元醇,聚醚多元醇32.聚酯多元醇工业生产方法主要有几种?答:A、真空熔融法 B、载气熔融法 C、共沸蒸馏法33.聚酯、聚醚多元醇的分子主链上有哪些特殊结构?答:聚酯多元醇:在分子主链上含有酯基,在端基上具有羟基(-OH)的大分子醇类化合物。
聚醚多元醇:在分子主链结构上含有醚键(-O-)、端基带有(-OH)或胺基(-NH2)的聚合物或齐聚物。
34.根据特性聚醚多元醇分几类?答:高活性聚醚多元醇,接枝型聚醚多元醇,阻燃型聚醚多元醇,杂环改性聚醚多元醇,聚四氢呋喃多元醇。
35.根据起始剂分普通聚醚有几种?答:聚氧化丙烯二醇,聚氧化丙烯三醇,硬泡聚醚多元醇,低不饱和度聚醚多元醇。
36.端羟基聚醚和端胺基聚醚有何区别?端胺基聚醚是端羟基被胺基取代的聚氧化丙烯醚。
37.常用的聚氨酯催化剂有哪几类?各包括哪几个常用品种?答:叔胺类催化剂,常用品种有:三亚乙基二胺,二甲基乙醇胺,N-甲基吗啡啉,N,N-二甲基环已胺金属烷基化合物,常用品种有:有机锡类催化剂,可分为辛酸亚锡,油酸亚锡,二丁基锡二月桂酸酯。
38.常用聚氨酯扩链剂或交联剂有哪些?答:多元醇类(1,4-丁二醇),脂环醇类,芳醇类,二胺类,醇胺类(乙醇胺,二乙醇胺) 39.异氰酸酯的反应机理答:异氰酸酯与活泼氢化合物的反应,就是由于活泼氢化合物分子中的亲核中心进攻NCO基的碳原子而引起的。
反应机理如下:40.异氰酸酯结构如何影响NCO基团的反应活性?答:A.R基的电负性:若R基为吸电子基,-NCO集团中C原子电子云密度更加降低,更容易受到亲核试剂的进攻,即更容易和醇类、胺类等化合物进行亲核反应。
若R为供电子基,通过电子云传递,将会使-NCO基团中C原子的电子云密度增加,使它不容易受到亲核试剂的进攻,它与含活泼氢化合物的反应能力下降。
B. 诱导效应:由于芳香族二异氰酸酯中含有两个NCO基团,当第一个-NCO基因参加反应时,由于芳环的共轭效应,未参加反应的-NCO 基团会起到吸电子基的作用,使第一个NCO基团反应活性增强,这种作用就是诱导效应。
C. 空间位阻效应:在芳香族二异氰酸酯分子中,假如两个-NCO基团同时处在一个芳环上,那么其中的一个NCO基对另一个NCO基反应活性的影响往往是比较显著的。
但是当两个NCO基分别处在同一分子中的不同芳环上,或它们被烃链或芳环所隔开,这样它们之间的相互影响就不大,而且随链烃长度的增加或芳环数目的增加而减小。
41.活泼氢化合物种类与NCO反应活性答:脂肪族NH2>芳香族NH2>伯醉OH>水>仲OH>酚OH>羧基>取代脲>酰胺>氨基甲酸酯。
(若亲核中心的电子云密度越大,其电负性越强,它与异氰酸酯的反应活性则越高,反应速度也越快;反之则活性低。
)42.羟基化合物对其与异氰酸酯反应活性的影响答:活泼氢化合物(ROH或RNH2)的反应性与R的性质有关,当R为吸电子基(电负性低),则氢原子转移出困难,活泼氢化合物与NCO的反应较为困难;若R为供电子取代基,则能提高活泼氢化合物与NCO的反应活性。
43.异氰酸酯与水的反应有何用途答:是制备聚氨酯泡沫塑料的基本反应之一。
它们之间的反应首先生成不稳定的氨基甲酸,然后分解成CO2和胺,如果异氰酸酯过量,生成的胺会和异氰酸酯反应生成脲。
44.在聚氨酯弹性体制备时,聚合物多元醇含水量应严格控制答:对于弹性体、涂料、纤维中要求不能有气泡,所以原料中的含水量必须严格控制,通常要求低于0.05%。
45.胺类、锡类催化剂对异氰酸酯反应的催化作用区别答:叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反应催化效率大,而锡类催化剂对异氰酸酯与羟基反应的催化效率大。
46.为什么聚氨酯树脂可以看作是一种嵌段聚合物,链段结构有何特点?答:因为在聚氨酯树脂的链段是有硬段和软段组成,硬段是指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。
而软段是指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。
47.影响聚氨酯材料性能的因素有哪些?答:基团的内聚能,氢键,结晶性,交联度,分子量,硬段,软段.48.聚氨酯材料分子主链上软段、硬段各来自哪些原料答:软段由低聚物多元醇(聚酯、聚醚二醇等)组成,硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。
49.软段、硬段如何影响聚氨酯材料的性能?答:软段:(1)软段的分子量:假定聚氨酯分子量相同,其软段若为聚酯,则聚氨酯的强度随着聚酯二醇分子量的增加而提高;若软段为聚醚,则聚氨酯的强度随聚醚二醇分子量的增加而下降,不过伸长率却上升。