PU聚氨酯课件
聚氨酯PPT
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聚氨酯分类
➢氨酯材料性能优异,用途广泛,制品种类多,聚氨酯 泡沫是聚氨酯的主要品种,约占其总量的70%。
➢聚氨酯泡沫分为硬质聚氨酯泡沫、半硬质聚氨酯 泡沫和软质聚氨酯泡沫材料
➢软泡为开孔结构, 硬泡为闭孔结构; ➢软泡又分为结皮和不结皮两种。
➢PU(合成革)
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谢 谢!
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➢ 聚氨酯鞋底
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定型棉
➢此材料棉由聚氨酯材料,经发泡剂等多种添加剂 混合,压剂入简易模具加温即可压出不同形状的 海棉,它适合转椅沙发座垫、背棉,也有少量扶 手也用定型棉做海棉弹性硬度可调整,依产品不 同部位不同进行调整。一般座棉较硬度高,密度 较大,背棉次之,枕棉更软。
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泡沫结构
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➢聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料, 在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下, 通过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的 高分子聚合物。
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硬质聚氨酯泡沫用途
➢1、建筑隔热材料 ➢2、保温材料(管道设施等的保温隔热) ➢3、生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱,空调等
聚氨酯的性能及其工酯简介 ➢二、聚氨酯的结构、性能 ➢三、聚氨酯的工程应用 ➢ 1、隔热、保温 ➢ 2、缓冲、支撑 ➢ 3、吸音 ➢ 4、PU、其它
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一、聚氨酯
➢聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯 ,是主链上含有重复 氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。
聚氨酯ppt课件
泡沫结构
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➢聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料, 在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下, 通过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的 高分子聚合物。
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硬质聚氨酯泡沫用途
➢1、建筑隔热材料 ➢2、保温材料(管道设施等的保温隔热) ➢3、生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱,空调等
的隔热层和冲浪板等的芯材) ➢4、运输工具(汽车、飞机、铁路车辆的坐垫、顶
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其它工程应用 ➢生物医用材料:聚氨酯具有优良的生物体相容性,
因此逐渐被广泛用作生物医用材料。可用于人工 心脏起搏器、人工血管、人工骨骼、人工食道、 人工肾脏、人工透析膜等的制造。 ➢PU(合成革)
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谢 谢!
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感谢亲观看此幻灯片,此课件部分内容来源于网络, 如有侵权请及时联系我们删除,谢谢配合!
➢1)在环境温度为25.2℃,湿度为92%,聚氨酯硬泡膨 胀系数16倍的情况下,测得聚氨酯硬泡材料的强度 极限为179.56 kPa,弹性模量为39.4MPa,泊松比 为0.42;
➢2)通过聚氨酯硬泡压缩试验,可以发现聚氨酯硬泡 材料的弹性模量较小且在抗压方面有很好的延性 性能;
➢3)聚氨酯硬泡抗压破坏为明显的塑性破坏,破坏时 并无开裂现象.
➢在多元醇或异氰酸酯键上直接引入上述阻燃元素, 以得到结构型阻燃泡沫。
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聚氨酯弹性体 ➢聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、
耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性 等优点。主要用作涂覆材料(如软管、垫圈、轮带、 辊筒、齿轮、管道等的保护)、绝缘体、鞋底以及 实心轮胎等方面。
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➢ 聚氨酯鞋底
聚氨酯化学和工艺弹性体PPT讲稿
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(4)其它低聚物多元醇
低官能度的聚丙烯酸酯多元醇制得的弹性体具 有良好的耐水和耐紫外光性能。
精制蓖麻油是一种含烯键的植物油多元醇,制 得的弹性体耐水解、成本低,但强度不高。还有苯 乙烯及丙烯腈接枝聚醚多元醇、接枝聚酯多元醇、 聚脲改性聚醚多元醇等。
承载性、透明或半透明、耐臭氧、可灌封、可浇注、硬度范 围广等优点。
聚氨酯弹性体加工方法多样,新技术新品种不断涌现,其 应用前景将十分广阔。
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5.1.2 基本分类
1、按低聚物多元醇原料分,聚氨酯弹性体可分为聚酯型、聚 醚型、聚烯烃型、聚碳酸酯型等,聚醚型中根据具体品种
稳定剂。碳化二亚胺类化合物是重要的水解稳定剂,德 国Bayer公司生产的单碳化二亚胺牌号为Stabaxol-1,聚碳 化二亚胺(PCD)牌号为Stabaxol-P。 (3)阻燃剂等助剂
在特殊场合使用时,配方中需加入具有不同作用 的助剂,如阻燃剂前你正在浏览到的事第二十四页PPTT,共四十八页。
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5.2.1.3 扩链剂及交联剂
用于聚氨酯弹性体的扩链剂比较多,通
常分为二元胺类和醇类。
(1)二胺类扩链剂
浇注型聚氨酯弹性体工艺中普遍使用二胺 扩链剂。芳香族二胺的反应活性低,使得浇注 工艺具有良好的可操作性。浇注型聚氨酯中常 用的、用量最大的是3,3’二氯-4,4’-二苯基甲 烷二胺(亚甲基双邻氯苯胺,MOCA,国外又称 MBCA和MBOCA)。
E-300及E-100
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培训课件-聚氨酯应用简介(机关人员培训)
聚氨酯形成过程中的主要化学反应 3、脲基甲酸酯反应
R' NCO + RNHCOOR RNCOOR C O N H R ' (脲基甲酸酯)
4、缩二脲反应
R' NCO + RNHCONHR
取代脲
R' NCONHR CONHR
上述四种反应,概括起有下列三种类型,即链增长反应,气体发生反应和交联 反应,其中(1)(2)两项反应属链增长反应,(2)还属于气体发生反应, (3)(4)项反应属交联反应。
烟台万华现在主要从事MDI、TDI、ADI及芳香多胺系列产品的研究、
开发、生产和销售。目前是亚太地区最大的异氰酸酯制造企业 。
我们的目标是成为全球最值得信赖的PU产品和服务供应商
烟台万华的产品根据分子结构和化学性质可分为:
其中聚合MDI(PM系列)产品的产量 最大,占总产量的一半以上。
纯MDI(MDI-100)
OCN
CH2
NCO
4,4-MDI
NCO CH2 NCO
2,4-MDI
NCO
NCO CH2
2,2-MDI
烟台万华主要产品简介
纯MDI系列产品的主要品种、物性指标及其应用
纯MDI产品在不同领域的用量(2011年)
产品牌号 凝固点℃
18 16 WannateMDI-100 14 12 Wannate1102 10 用量(万吨) 8 WannateMDI-50 6 4 2 0
碳化二亚胺继续与MDI缩合生成脲酮亚胺。 。
产品种类及主要物性指标
产品牌号
WannateMDI-100HL
外观 黄色液体
-NCO含量% 28.0-30.0
粘度 25-60
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
聚氨酯培训ppt课件
重要的异氰酸酯
MDI 二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯 PAPI 多苯基甲烷多异氰酸酯(聚合MDI或粗MDI)
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重要的异氰酸酯
液化MDI 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 ③掺合型液化MDI
➢ 双组份聚氨酯反应中,白料过量时,泡体反应速度增快,孔细,成品泡沫密度 低,比强度降低,偏软收缩。
➢ 双组份聚氨酯反应中,黑料过量时,泡体升长速度减慢,孔粗,导热系数增加, 成品泡体密度高,虽然硬度加强,但是脆性和粉性增加,制成品容易断裂。
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聚氨酯材料的种类及用途
由于聚氨酯所用原材料基本上为液体材料,可以采用不同于普通橡胶、塑料等高 分子材料的加工方法进行加工,制成泡沫、弹性体、粘合剂、涂料等各种制品。
PU - Polyurethane
聚氨酯(全称为聚氨基甲酸酯)
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聚氨酯原料
➢ 异氰酸酯 ➢ 低聚物多元醇:聚酯多元醇,聚醚多元醇,其他多元醇 ➢ 扩链(交联)剂 ➢ 催化剂 ➢ 其他配合剂:阻燃剂,抗氧剂,着色剂,增塑剂等
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异氰酸酯的分类
按照基团数量可分为二异氰酸酯和多异氰酸酯。 ➢ 二异氰酸酯包括:TDI, MDI, HDI, NDI, PPDI, IPDI, XDI 等 ➢ 多异氰酸酯包括:PAPI
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产品编号及主要应用
➢ 1011 鞋垫料-聚酯 ➢ 1012 鞋垫料-聚醚 ➢ 1016 鞋底料 ➢ 1014 仿木料 ➢ 1030 防水料 ➢ 1031 弹性体
鞋垫 鞋垫 鞋底 仿木家具,装饰材料 防水防腐, 耐磨 滚轮,密封圈
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SPC 1006 板材料
PU树脂原理简介ppt课件
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。
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、行以及高新技术领域必不可少的材料之一,其 本身已经构成了一个多品种、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。
2.位阻效应的影响 位阻效应亦影响 NCO 基团的活性。甲苯二异氰酸酯有两个异 构体:2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯,前者的活性大于后者, 其原因在于2,4-甲苯二异氰酸酯中,对位上的-NCO基团远离
-CH3基团,几乎无位阻;而在2,6-甲苯二异氰酸酯中,两个-NCO基团 都在-CH3基团的邻位,位阻较大。另外,甲苯二异氰酸酯中两个-NCO 基团的活性亦不同。2,4-TDI中,对位-NCO基团的活性大于邻位-NCO 的数倍,因此在反应过程中,对位的-NCO基团首先反应,然后才是邻 位的-NCO基团参与反应。在2,6-TDI中,由于结构的对称性,两个- NCO基团的初始反应活性相同,但当其中一个-NCO基团反应之后,由 于失去诱导效应,再加上空间位租,故剩下的-NCO基团反应活性大大 降低。
O 2 N
N C O >
N C O > C H 3
N C O >
C H 2N C O >
聚氨酯材料简介ppt
五、聚氨酯的应用
聚氨酯的应用以聚氨酯泡沫塑料为主,其次还有聚氨 酯橡胶、聚氨酯纤维、涂料、胶粘剂。 ①聚氨酯泡沫塑料 产量最大的泡沫塑料产品,相对密度大多在0.03~ 0.06之间,硬泡热导率仅为软木或聚苯乙烯泡沫塑料的40 %左右,有足够的强度、耐油性和粘接能力,是优良的防 震、隔热、隔音材料,广泛用于家电保温(冰箱、冷柜、 热水器、太阳能热水器、热泵热水器、啤酒保鲜桶、保温 箱等)、设备保温(供热管道、原油化工管道、罐体、冷 藏运输、客车保温等)、建筑节能(外墙保温、屋面防水 保温、冷库、建筑板材、防盗门/车库门、卷帘门等)等
隔热保温领域以及包装、装修装饰(装饰板、仿木家具、 工艺品等)领域。聚氨酯软质泡沫塑料弹性好,还是理 想的座垫、床垫材料。 ②聚氨酯橡胶 聚氨酯橡胶的物理性能和力学性能优异,它在很大的 硬度范围内伸长率均能达到600%~800%。耐磨性能好, 为天然橡胶的 2~10倍,耐油性和耐臭氧性也比普通橡胶好。 聚氨酯橡胶广泛应用于制造胶辊、胶轮、弹性传动件、皮 带、设备衬里、减震材料、汽车零部件、密封制品以及胶 鞋带。 ③聚氨酯涂料 聚氨酯涂料采用喷雾、电沉积、浸渍等方法施工。涂 层耐磨,耐汽油、油脂、水和无机酸蒸气,具有高绝缘性
聚氨酯在生活中应用举例
六、聚氨酯的发展前景
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;亚洲市场增长迅速, 众多跨国化工企业已将业务重点和研发中心纷纷转移至亚 洲甚至中国市场;中东地区聚氨酯市场发展尚处起步阶段。
总的来说,由于近十几年国民经济的高速发展,中国聚氨 酯工业,包括从基本原料到制品和机械设备,已具有相当 的规模。2005年中国聚氨酯产量约300万吨,产值约600 亿元,比2001年的122万吨、约200亿元分别增长了146% 和200%,产量年均增长率高达25%,产值年均增长率在 30%以上。2005年,中国消费了51万吨MDI、36万吨TDI 和88.9万吨聚醚多元醇。随着聚氨酯的广泛应用,其原料 的需求也大幅增长。 目前,已有众多中外企业涉足聚氨酯行业,如烟台万 华、上海华谊、高桥石化、上海氯碱化工、北方化学、上 海联景集团等均占有自己的一席之地,而国外聚氨酯企业 包括拜耳、巴斯夫、亨斯迈、陶氏化学、GE、科聚亚、 德固赛等知名公司也有一定的市场,中国市场的诱惑力
聚氨脂概论获奖课件
3、 PU之原料
常用溶劑旳物理性質整顿如下表:
溶劑 甲苯,TOL 乙酸乙酯,EAc 丁酮,MEK 二甲基甲酰胺,DMF
溶度參數 SP
沸點℃ 相對密度d
8.85
110.6 0.866
9.08
77.0
0.902
9.19
79.6
0.806
12.09 153.0 0.945
4、 PU之分類
依PU之後加工製程,大致分爲 軟泡已廣泛應用於沙發、床墊、包裝、服裝襯裏、汽車
删)。
7、PU胶之使用注意事項
例: a. 原物料品检、品检项目。(OK→收料,差别→
与厂商沟通) b. 领料、配料、使用阐明、注意事项,慎防客户
抱怨、客诉。 c. 作业中,线上品检、异常发觉、处理措施、降
低大量不良品造成之损失。 d. 厂商提供之产品规格阐明书,务必详细了解,
并能融会贯穿。
8、架橋劑與促進劑
(1) 外觀(Appearance) :外觀乃指樹脂本身所顯示 之色澤 a. 一般而言,樹脂之外觀色澤愈淺,愈透明愈 受歡迎,若色澤過深,將對淺色材質造成污 染,而影響外觀。 b. 上膠厚度愈厚,膠膜之色澤愈深。 c. 膠膜乾燥後,色澤會隨時間逐漸變深,若樹 脂色澤安定性不佳,色澤變深之速度較快。
11.聚氨酯樹脂之特征與要求
高鼎精細化工(昆山)有限企业
聚氨酯概論
1、PU定義
PU就是polyurethane旳簡稱,中文名稱為聚 氨酯,其主要官能基是由含活性氫之多元醇 (polyol)或胺類(Amine)、異氰酸酯 (Isocyanate)及鏈延長劑(Chain extender) 反應而成旳一種高分子聚合物,可分為硬鏈段 (Hard segment)和軟鏈段(Soft segment), 而其內部型態則由這兩種鏈段分別汇集旳相所 構成,而 PU 多變旳物性與其內部型態關係亲 密,隨著不同單體搭配反应出之線性 PU 皆由 軟、硬鏈段交替構成。其分子鏈上具有-NH- COO-之結構,分子量一般介於15~25萬之間。
PU聚氨酯课件解析
PU聚氨酯课件解析PU1、概念: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:异氰酸酯指数:反应基团的比例数,即-NCO/-OH的当量数之比发泡指数: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)。
发泡反应:所谓“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。
凝胶反应: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。
凝胶时间:在一定条件下,液态物质形成凝胶所需的时间。
一般是指液态树脂或胶液在规定的温度下由能流动的液态转变为固体凝胶所需的时间。
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)。
扩链剂: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。
交联剂:能在线性分子间起架桥作用从而使多个线性分子相互键合交联成网络结构的物质扩链系数: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NC O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催化剂氨酯级溶剂:杂质含量极少,可供聚氨酯涂料使用的溶剂,他们的纯度比一般的工业品要高。
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,称之为预聚体法。
半预聚物法: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。
聚氨酯PPT原稿
聚氨酯及其绝缘制品● 聚氨酯概述● 异氰酸酯基的反应性● 聚氨酯生成原理及制备工艺 ●聚氨酯绝缘制品及应用聚氨酯概述聚氨酯是指大分子链上含有氨酯键结构的聚合物。
简称PU (Polyurethane )C ONH R NH C O OR'On聚氨基甲酸酯聚氨酯由多元异氰酸酯与多元醇经加聚反应制得。
制备聚氨酯的主要原材料 多元异氰酸酯HDI 己二异氰酸酯 26()OCN CH NCO 液体 沸点127℃ TDI 甲苯二异氰酸酯 熔点21.8℃NCOCH 3NCOCH 3OCN2,4-TDI 2,6-TDI 常用的工业品:TDI-100 TDI-80TDI-65MDI 二苯甲烷二异氰酸酯 熔点40℃OCNCH 2NCOTTI 三苯基甲烷三异氰酸酯OCNCHNCONCO多元醇:化合物, 1,4一丁二醇聚合物,聚醚多元醇,聚酯多元醇聚醚多元醇聚醚多元醇由环氧化烯烃开环聚合制备。
常用环氧化烯烃:环氧乙烷环氧丙烷 四氢呋喃CH 2OH CH 2OH+(n 1+n 2) CH 2CHCH 3O CH 2O(CH 2CHO)n 1H CH 32O(CH 2CHO)n 2H3乙二醇是开环聚合的起始剂聚醚多元醇的官能度取决于起始剂的官能度起始剂为二元醇时,聚醚 f =2起始剂为三元醇时,聚醚 f =3聚醚多元醇的羟基种类取决于环氧化烯烃以环氧乙烷为单体时,是伯羟基以环氧丙烷为单体时,是仲羟基 以四氢呋喃为单体时,是伯羟基聚酯多元醇聚酯多元醇由二元酸和二元醇在醇过量的条件下缩聚而得。
400~6000Mn f =2异氰酸酯基的反应性异氰酸酯的反应活性:与活性氢反应 自聚合反应异氰酸酯基 —N=C=O — 是杂积累双键,非常活泼。
电荷分布和电子云密度的共振结构式如下R N CORCOR C O在化学反应中,异氰酸酯基表现为亲电试剂。
含活性氢的物质BH 能与异氰酸酯基进行亲核加成反应 亲核中心B 进攻正碳离子 活性氢H 转移到N 原子上亲核加成反应历程:R N C O +BH[R N C O]BH[R O]当R 为吸电子基,B 含推电子基时,有利于亲核加成反应进行。
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PU1、概念: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:异氰酸酯指数:反应基团的比例数,即-NCO/-OH的当量数之比发泡指数: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)。
发泡反应:所谓“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。
凝胶反应: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。
凝胶时间:在一定条件下,液态物质形成凝胶所需的时间。
一般是指液态树脂或胶液在规定的温度下由能流动的液态转变为固体凝胶所需的时间。
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)。
扩链剂: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。
交联剂:能在线性分子间起架桥作用从而使多个线性分子相互键合交联成网络结构的物质扩链系数: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NC O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催化剂氨酯级溶剂:杂质含量极少,可供聚氨酯涂料使用的溶剂,他们的纯度比一般的工业品要高。
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,称之为预聚体法。
半预聚物法: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。
也就是说,①配方中的低聚物多元醇分两部分,一部分与过量二异氰酸酯反应合成预聚体,另一部分与扩链剂混合,在浇注时加入。
②生成的预聚体中游离NCO质量分数较高,一般为0.12~0.15(12%~15%)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。
软段硬段:聚氨酯可以看作是一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物。
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。
物理发泡剂: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,这种物质就是物理发泡剂。
化学发泡剂: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。
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。
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。
2、常用的异氰酸酯从结构上看有哪几类?脂肪族(HDI)、脂环族(IPDI HTDI HMDI)、芳香族(TDI MDI NDI PAPI PPDI)3、常用的异氰酸酯有哪几种?TDI MDI PAPI HDI 等4、TDI-100和TDI-80含义?TDI—100:>99.5%的2,4—TDITDI—80:80%含量的2,4—TDI5、TDI和MDI在聚氨酯材料的合成中各有何特点?1)结构区别:TDI单苯环,分子量小,MDI双苯环,分子量大。
2) 状态:TDI常温下为透明液体,蒸气压高,气味大,有毒;纯MDI常温下为结晶固体,气味小,毒性小。
3) 反应活性:MDI具有反应速度快、安全系数较高、节能环保。
6、HDI、IPDI、MDI、TDI、NDI中耐黄变哪几种较好?HDI IPDI7、MDI改性的目的及常用的改性方法,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。
液化方法:①氨基甲酸酯改性的液化MDI。
②碳化二亚胺和脲酮亚胺型改性液化MDI③掺合型液化MDI8、常用的聚合物多元醇有哪几类?1)聚酯多元醇(普通聚酯多元醇、特种聚酯多元醇)2)聚醚多元醇(普通聚醚多元醇(聚氧化丙烯二醇)、特种聚醚多元醇(聚四氢呋喃多元醇PTMEG)、组合聚醚多元醇)3)组合聚醚多元醇9、聚酯多元醇工业生产方法主要有几种?真空熔融法,载气熔融法,共沸蒸馏法10、聚酯、聚醚多元醇的分子主链上有哪些特殊结构?聚酯多元醇:在分子主链上含有酯基(-COO-)、在端基上具有羟基(-OH)的大分子醇类化合物。
平均分子量一般为500~3000。
聚醚多元醇(ployether ployol )是在分子主链结构上含有醚键(-O-)、端基带有(-O H)或胺基(-NH2)的聚合物或齐聚物。
(端羟基聚醚或端胺基聚醚)11、根据特性聚醚多元醇分几类?1)高活性聚醚多元醇2)接枝型聚醚多元醇POP3)阻燃型聚醚多元醇4)杂环改性聚醚多元醇5)聚四氢呋喃多元醇(PTMEG)12、根据起始剂分普通聚醚有几种?13、端羟基聚醚和端胺基聚醚有何区别?端胺基聚醚是那些端羟基被胺基取代的聚氧化丙烯醚。
14、常用的聚氨酯催化剂有哪几类?各包括哪几个常用品种?叔胺类催化剂(三亚乙基二胺、N-甲基吗啡啉)有机金属催化剂(有机锡类催化剂可分为二价锡类化合物:辛酸亚锡、油酸亚锡等。
四价锡类化合物:其烷基或芳基是通过碳-锡直接连接在锡原子上,比较重要的是二丁基锡二月桂酸酯)15、常用聚氨酯扩链剂或交联剂有哪些?(双官能度扩链剂或三,四官能度的交联剂)醇类:小分子醇(二醇、三醇)、醇胺类(二乙醇胺、三乙醇胺)胺类:MOCA、E—100(DETDA)、E—300(DMTDA)16、异氰酸酯的反应机理异氰酸酯:分子中含有异氰酸酯基(-NCO)的化合物。
其化学活性主要表现在其特征基团-NCO上,该基团具有重叠双健排列的高度不饱和健结构(-N=C=O),它能和各种含活泼氢的化合物进行反应,化学性质极其活泼。
氧原子(O)电负性最大,是亲核中心,可吸引含活性氢化合物分子上的氢原子而生成羟基,但不饱和碳原子上的羟基不稳定,重排成为氨基甲酸酯(若反应物为醇)成脲(若反应物为胺)。
碳原子(C)电子云密度最低,呈较强的正电性,为亲电中心,易受到亲核试剂的进攻。
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:17、异氰酸酯结构如何影响NCO基团的反应活性?1)R基的电负性(R-NCO)若R为吸电子基(或R上的硝基、氯、氟等基团),-NCO基团中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(或R上的甲基、甲氧基等供电子基团),通过电子云传递,将会使-NC O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。
脂肪族异氰酸酯:烷基为供电子基团,使-NCO活性下降芳香族异氰酸酯:芳基为吸电子基团,使-NCO活性更高异氰酸酯的R母体上的其它基团对-NCO基团的反应活性产生的影响:硝基苯基>苯基>甲苯基>甲氧基苯基>苯亚甲基>环己基>烷基2)、芳香族二异氰酸酯的诱导效应(诱导效应对于能产生共轭体系的芳香族二异氰酸酯则特别明显。
)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N CO基团反应活性增强,这种作用就是诱导效应。
3)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。
18、活泼氢化合物种类与NCO反应活性几种活性氢化合物与异氰酸酯反应活性大小顺序可排列如下: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。
19、异氰酸酯和活泼氢化合物常见反应1)与醇反应生成氨基甲酸酯2)与水反应3)与含氨基化合物反应20、羟基化合物对其与异氰酸酯反应活性的影响1)脂肪族一元醇结构及其反应活性①醇与异氰酸酯的反应活性顺序为:伯醇>仲醇>叔醇②脂肪一元醇与异氰酸酯的反应活性顺序为甲醇>1-丁醇、乙醇>1-戊醇>1-丙醇>2-丁醇>2-甲基-1-丙醇、2-丙醇> 2-甲基-2-丙醇、2-甲基-2-丁醇2)脂族多元醇结构及其反应活性二元醇化合物HO-(CH2CH2O―)n―OH(n=2-4),当浓度为0.2M,反应速度随n增加而增加,当浓度为2M时,反应速度随n增加而减小多元醇化合物与其反应速度:三羟甲基丙烷>丙二醇>季戊四醇>甘油3) 端羟基聚醚、聚酯结构及其反应活性在羟基性质与官能度相同的情况下,分子量小的聚醚、聚酯的反应速度大;在相同分子量及官能度的情况下,含有伯醇基团的聚酯、聚醚的反应速度比仲醇基团的大。
21、异氰酸酯与水的反应有何用途制备聚氨酯泡沫塑料的基本反应之一。
该反应是制备聚氨酯泡沫的重要反应,在反应中生成CO2,使水得以成为制备聚氨酯泡沫最为宜得的化学发泡剂22、在聚氨酯弹性体制备时,聚合物多元醇含水量应严格控制对于弹性体、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%。
23、异氰酸酯与氨基甲酸酯及脲基的反应脲基甲酸酯的支化反应在120~140℃或合适的催化剂作用下才能进行,脲基反应温度稍低,在100℃左右。
24、胺类、锡类催化剂对异氰酸酯反应的催化作用区别叔胺类催化剂对异氰酸酯与水的反应(即通常所说的“发泡反应”)的催化效率大于对异氰酸酯与羟基反应(即所谓所的“凝胶反应”)的催化效率,有机金属类催化剂对凝胶反应的催化效率更显著。
即各催化利都有其选择性。
25、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?聚氨酯可以看作是一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物。
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。