低游离聚氨酯
新型低游离TDI聚氨酯固化剂的合成与性能研究
２０ ０ ７年 第 １ ２期
第３ ４卷 总第 １６期 ７
广
东
化 工
５
ｗｗｗ．ｄ ｈ ｍ ．ｏ ｇ ｃ ｅ ｃ ｍ
新型低游 离 Ｔ Ｉ Ｄ 聚氨酯 固化剂 的合成 与性 能研 究
谭 显 湛
（ 东嘉 宝莉 化工 有 限公 司 ，广 东 江 门 ５ ９８ ） 广 ２０５
近年来 ，聚氨酯双组份涂料广 泛用于木器家 具、室内外装
饰、机械仪表 等表面涂装 。其一组份是聚 氨酯固化剂 ，目前用 量最大、应用最广 的是 Ｔ Ｉ Ｔ Ｄ － ＭＰ加成物 。与以前采用 的羟基 醇酸树脂 加成物 相比 ，具有颜色浅 、干燥快 、漆膜性能好 、抗 黄变性好 等优点。然而 ，其中的 Ｔ 单体是一种有毒化学 品 ， ＤＩ 较容 易挥发 ，化学性质非常活 泼 ，极 易与其它含活泼 氢原子 的 化合物反 应。 人体 的最大危 害是它能 与人体 中的蛋 白质反应 ， 对 使 蛋 白质变性 ；同时 ，其蒸气有强 烈的催泪作 用；吸 入后 刺激
ｗａ ｈｏ ｅ ｈ ｔｔ ｉｃ ｉ ｈｅ ｐ ｅ ｌ ｒｗ ａ ｏ ｒｙ ｗ ｈ ｎ ｔ ｓ ｓ ｗ ｄ ｔ ａ ｈｅ ｖ ｓ ｏｓｔ ｏｆｔ ｒ ｐｏｙｅ ｓｐｒ ｐｅ ｔ ｅ ｈｅ ＮＣＯ ：ＯＨ ａｉ ａ ｔ ｅ ． ｙ ｒ ｔｏ ｗ ｓｂｅ ｗｅ ｎ ３ ０～ ３． ｈｅｄｏｓ ｇｅ ｏ ａ ａｙｓ ａ ２．ｔ ａ ｆｃ ｔ ｌ ｔｗ ｓ ００９ ．ｔ ｅ ｔｏｎ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｅ ｗａ ． ％ ｈｅ ｒ ａｃｉ ｅ ｅ ａｕｒ ｓ ６５℃ ａ ｈｅ ｅ ｃｉ ｎ ｔｍ ｅ ｗ ａ ｍ ｏ ｅ ｔ ｎ ４ ｈ．ａ ｐｒ ｐｅ ｒ ｅ ＴＤＩ ｏ ｅｎ ｌ ｕｒ ｔ ｎ ｕ ｅｒａ ｎｄ ｔ ｒ ａ ｔｏ ｉ ｓ ｒ ｈａ ｏ ｒ ｆｅ ｃ ｎｔ ｔｐｏ ｙ ｅｈａ ｅ ｃ ｒ ｎｄ ｅ ｃ ｌｅ ｒｏ ｍ ａ ｅｐａｎｔ ｅ ｅｏ ａ ｎｅ ｘ ｅ ｌｎｔ ｐｅ ｆ ｒ ｎｃ ｉ ｓｗ ｒ ｂｔｉ ｄ． Ｋ ｅ ｗ ｏｒ ｓ ｏ ｆｅ ｙ ｄ ：ｌ ｗ ｒ ｅＴＤＩｃ ｔ ｎ ； ｐ ｙｕｒ ｔａｎ ｏｎ ｅ ｔ ｏｌ ｅｈ ｅ； ｃ ｒ ｒ ｐｅ ｆ ｍ ａ ｃ ｕｅ； ｒｏｒ ｎ ｅ
低游离聚氨酯预聚体行业发展趋势
低游离聚氨酯预聚体行业发展趋势
“低游离聚氨酯预聚体行业发展趋势”是指低游离聚氨酯预聚体行业未来的发展态势和方向。
以下是“低游离聚氨酯预聚体行业发展趋势”：
1.技术创新：随着科技的不断进步，低游离聚氨酯预聚体行业将会涌现出越
来越多的技术创新，例如新型聚合方法的出现、新型材料的研发等，这将为行业发展带来新的机遇和挑战。
2.环保要求提高：随着全球环保意识的不断增强，各国政府对化工行业的环
保要求也越来越严格，这将会促使低游离聚氨酯预聚体行业不断改进生产工艺，降低环境污染。
3.市场需求增长：随着经济的发展和人们生活水平的提高，建筑、家具、汽
车等领域对低游离聚氨酯预聚体的需求将会不断增加，这将为行业发展带来更大的市场空间。
4.产业链整合：低游离聚氨酯预聚体行业将会逐渐实现产业链整合，从原材
料的供应到产品的生产、销售将会形成一个完整的链条，从而提高行业的整体竞争力和盈利能力。
综上所述，“低游离聚氨酯预聚体行业发展趋势”指的是该行业未来的发展方向和趋势，包括技术创新、环保要求提高、市场需求增长和产业链整合等方面。
低游离tdi聚氨酯固化剂的合成
低游离tdi聚氨酯固化剂的合成哎，说起这个低游离TDI聚氨酯固化剂的合成啊，可真是个技术活儿，得从选材、反应过程到最后的检测，每一步都得精细到位，不然这固化剂的性能可就大打折扣了。
咱们先说说选材吧。
TDI，也就是甲苯二异氰酸酯，那是必不可少的原料。
选的时候啊，得挑那种纯度高的，杂质少的，要不然后面反应起来可就不顺当了。
还得注意它的储存条件，得避光、低温保存，不然这TDI 就容易变质，影响合成效果。
除了TDI，还得准备一些多元醇、催化剂、溶剂啥的，这些都得是质量上乘的，不能含糊。
准备工作做好了，咱们就开始合成吧。
合成过程啊，就像是调配一个复杂的烤肉方子，各种原料得按照一定的比例和顺序加进去，时间、温度、压力这些条件都得控制得恰到好处。
先把多元醇加到反应釜里，开启搅拌，让多元醇均匀受热。
然后啊，得慢慢地滴加TDI，这时候可得小心了，TDI那玩意儿可刺鼻了，得做好防护措施。
加的时候啊，得一边加一边观察反应情况，要是发现反应太剧烈了，就得赶紧调整加料速度，不然这反应釜可就要炸了。
TDI加完了，就开始升温，让反应进行得更充分。
这时候啊，得时刻盯着反应釜里的温度和压力，稍有不慎就可能出问题。
还得定期取样检测，看看反应的进度和产物的质量。
这检测啊，可得细致，得用各种仪器分析，看看这固化剂的游离TDI含量是不是达标，性能是不是稳定。
反应进行得差不多了，就开始降温、出料。
这出料啊，也得有讲究，得慢慢放，别让固化剂溅到身上，那可是有毒的。
放完了料，还得把反应釜清洗干净，免得残留物影响下次合成。
合成出来的低游离TDI聚氨酯固化剂啊，那可真是个好东西。
它的游离TDI含量低，对人体危害小，而且固化速度快，强度高，耐候性好。
用它来做涂料、粘合剂啥的，那效果杠杠的。
不过啊，这合成过程可不是一帆风顺的。
有时候啊，原料的质量不稳定，反应条件控制得不好，就可能导致合成的固化剂性能不达标。
这时候啊，就得从头开始，重新选材、重新合成，直到合成出符合要求的固化剂为止。
低游离mdi聚氨酯固化剂的合成
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降低聚氨酯涂料中游离TDI含量刍议
量 刍 议
（ 华南理工大学， 化学科学学院， 广东广州 (!’"&’） * * 【摘 * 要】 ： 文中介绍了聚氨酯涂料中 +,- 毒性及致毒机制， 并重点就降低聚氨酯涂料中游离 +,- 含量的问题加以分析、 讨 论。 * * 【关键词】 ： 涂料； 聚氨酯； +,- ； 薄膜蒸发法； 技术途径 * * 【中图分类号】 ： +.("* * * 【 文献标识码】 ： / $% 前% 言 * * 在北京国际室内环境研讨会上， 环境专家提醒人们： 警惕 +,- 。这是继甲醛、 苯、 氨等室内环境污染物之后的又一室内 环境新杀手。何谓 +,-？专家解释为： 学名为甲苯二异氰酸 酯， 是 $， & % 甲苯二异氰酸酯与 $ ， " % 甲苯二异氰酸酯的混合 物 （一般为两者比例是 0’ ： $’ 和 "( ： )( 的两种） ， 为无色或淡 黄色液体， 不溶于水， 溶于丙酮、 乙酸乙酚 ， 甲苯等有机溶剂。 据悉， 中国国家质检总局于二〇〇一年颁布的十项强制 国家标准 《室内建筑装饰装修材料有害物质限量》 中， 对室 内建筑装饰装修中普遍使用的溶剂型木器涂料和胶粘剂中 的游离甲苯二异氰酸酯规定了严格的限量。 目前人们生活中的 +,- 主要来自三方面， 一是室内装饰 装修材料。如室内装饰装修中使用的聚氨酯类油漆、 涂料和 胶粘剂。其次， +,- 是用于制造 聚氨酯泡沫塑 料的主要 原 料， 聚氨酯泡沫是家庭床垫垫层及复合面料和沙发中的主要 材料。第三是来自于聚氨酯弹性地板材料， 这种材料广泛应 用于电子机房宾馆、 室内各类操场、 体操房、 塑胶跑道等体育 运动设施以及人行桥路面。 +,- 有刺激性气味， 有毒， 且在人体中具有积聚性和潜伏性。 &% !"# 的毒性及致毒机理 &’ $% 游离 +,（ 以下简称 1 ( +,- ） 主要的毒 性作用 是致 敏和刺 激作用。眼部接 触游 离 +,- 蒸气后， 会有疼痛、 流泪、 结膜充血等化学性结膜炎 症 状； 呼吸道吸入后有咳嗽、 胸闷、 气急、 哮喘症状； 皮肤接触后
PTMG
得 到 明显提 高 ， 能在 高速 、 高 负荷 场所 使用 。国外研
究低 游 离 Ｐ Ｕ Ｅ的报 道 已有 许 多 Ｊ ， 因制 备 低 游 离
量 的 ＭＤ Ｉ ， 于（ ８ ０ ± ２ ） ℃下搅拌反 应 ２ ｈ ， 冷 却 停 放 １ ２ ｈ ， 待反 应完 全后 ， 得到 Ｎ Ｃ Ｏ质 量分 数 约 为 ５ ． １ ％
聚体 （ Ｅ ９ ５ ０ ， Ｐ Ｔ ＭＧ１ ０ ０ ０与 ＭＤ Ｉ － １ ０ ０合 成 ， Ｎ Ｃ Ｏ质 量 分数 ５ ． １ ５ ％， ＭＤ Ｉ 单体质量分数约为 ０ ． １ ％） 、 二 胺
固化剂 （ Ｃ ３ ， 己二 酸二 辛 酯 中 约分 散 有 ４ ４ ％ 的亚 甲 基 双苯 胺／ 氯化 钠混 合 物 ） ， 美 国科 聚亚 公 司 。 以上 原 料均 为工 业级 。
力 学性 能和动 态力 学性 能进 行 了对 比 分析 。结 果表 明 ， 低游 离 Ｐ Ｕ Ｅ 的硬 度 、 拉 伸 强度 、 撕 裂强 度 、
耐磨 性 能较 常规 Ｐ Ｕ Ｅ好 。 温度低 于－ ４ ０℃ 时 ， 低游 离 Ｐ Ｕ Ｅ 的储 能模 量 比常规 Ｐ Ｕ Ｅ低 ， 一 ６ ５ —一 ３ ０ ℃时， 低游离 Ｐ Ｕ Ｅ的损 耗 模量 、 损耗 因子 比常规 Ｐ Ｕ Ｅ的低 ， 温度低 于一 ７ ５℃后 情 况相 反 ， 但在 ３ ０℃ 以上 时 ， 二 者 的动 态 力 学性 能相 近 。 关键 词 ： 低 游 离 ＭＤ Ｉ ； 聚氨 酯弹 Ｔ Ｑ ３ ３ ３ ． ９ ５ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ：１ ０ ０ ５ — １ ９ ０ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ２ － ０ ０ ３ ９ － ０ ３
（ ２ ． 广 州华 工百 川科技 有 限公 司 广州 ５ １ ０ ６ ４ ０ ）
低游离TDI型聚氨酯固化剂的研制
， ，
加 成 反应 的加成 物 与含 羟基 的树脂 ， 常 温或 低温 交 在 联 固化成 膜 ， 所得 涂 膜 具 有 高 光 泽 、 硬 度 、 水 、 高 耐 耐 油、 耐溶 剂及 耐 酸碱 等优 点 ， 不足 之 处是 遇 光 （ 但 紫外 光 ） 会 严重 泛 黄 、 后 老化 及失 光 ， 加成 反应 剩 余 的游 且 离 Ｔ Ｉ 量达 ５ ， Ｄ含 ％ 严重 影 响 人 们 的身 体 健 康 。本 文
然后 将 物料 温 度升 至 ９ ｏ～９ ℃ ， 反应 ５ｈ ５ 再 后将物料冷却至 ７ ±１ 按 量 投 入 特 殊 的催 化 剂 ， ０ ℃
，
保 温 １ｈ 后
按 量 投 入 苯 甲酰 氯 ， 温 １ｈ 将 物 料 冷 保 ， 却 至 ４ ℃ 以下 ｏ 质 检 合格 后 ， 滤 ， 过 包装 ， 即为 成 品 。
， ，
２ 实验部分
２ １ 原 材料 ． ８／０甲苯 二 异 氰 酸 酯 （１Ｉ 量 ９％ 以 上 ）进 ０２ １）含 ８ ，
２３ 性能指标 ．
所得的 Ｐ Ｕ固化 剂 的性能 检测 结 果 见表 １ 。 表 １ 研制的 Ｐ Ｕ固化剂的性能检测结果
丁 含基篙 国产 旱（ 以） 或 进 口； 甲苯 （ 量 ９ 检项 兰丙ｃ 曩 二 含 酸 验目 酯 量 ％上 ９ ９ ９ ％ 正
至 ６℃备用（ ０ 如温度太低， 物料中的 Ｔ Ｐ Ｍ 会析出） ；
（ ） 另一 反应釜 内按 量 投 入 Ｔ Ｉ 用约 ２ 已脱 ２在 Ｄ， ％ 水 的醋 酸 正 丁酯 冲 洗 抽 料 管 并 加 入 反 应 釜 开 启 搅 拌 及 夹层 冷 却 水 将上述 已脱水备用的 Ｔ ＭＰ溶 液 慢 慢抽 人 反应 釜 内 注 意 物 料 加 入 的速 度 ， 以不 溢 锅 及 温 度 不超 过 ８ ％３ ０ ￣
低游离TDI含量的聚氨酯预聚体制备研究
Ｃｈ ｎ Ｘｉｏ ｕ ， ｅ ａ ｒ ｉ Ｈｕａ ｇ Ｈｏ ｇ， ｎ Ｄａ ｗｕ， ａ ｙ ｇ Ｃｈ ｎ Ｈｕａ ｑ ｎ ｎ ｎ Ｙｉ ｉ Ｈｕ Ｘｉ ｏ ｏｎ ， ｅ ｎ ｉ
（ ｐ ｒ ｎ ｆ ｈｍｉａ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ Ｓ ｕｈＣ ｉａ ｉｅｓ ｙｏ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｇ ａ ｇ ｈ ｕ５ ４ ， ｈｎ ） Ｄｅａｔ ｔ ｅ ｃ ｌ ｎ ｉ ｅｉ ， ｏ ｔ ｈｎ ｖ ｒｉ ｆ ｃ ｎ ｌｇ ， ｕ ｎ ｚ ｏ １６ Ｃ ｉａ ｍｅ ｏ Ｃ ｎ ｎ Ｕｎ ｔ Ｔ １ ０
Ａｂｔａｔ Ｔ ｉ ｐ ｐｒｓｍ ｒ ｅ ｅｍａｏ ａｔｒ ｗ ｉ ｆ ｃ ｄｔｅｐｏ ｅｓｏ ｏ ｂｅｓ ｇ ｅａａｉｇＴ ｒｍ ｐ ｌ ｒｔ ｎ ｓｒｃ： ｈｓ ａｅ ｕ ｍａｉ ｄｔ ｊｒｆ ｏｓ ｈｃ ａｆ ｔ ｈ ｒｃｓ ｆｄｕ ｌ ｔ ｅｓｐ ｒ ｎ ＤＩｆ ｏｙ ｅ ａ ｅ ｚ ｈ ｃ ｈ ｅｅ —ａ ｔ ｏ ｕ ｈ
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２０ ０ ７年 第 ６ 期 第 ３ 卷 总第 １０ ４ ７ 期
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低游离 Ｔ Ｉ Ｄ 含量的聚氨酯预聚体 制备研究
陈晓锐 ，黄洪 ，殷代 武 ，胡 ，广东 广 州 ５０ ４ ） ６ １ １
ｗ ａ ｅ ｓｔ ａ ． ％ ．ｓ ｉ ｃ ｔｎｔ ｄ－Ｎ ＣＯ ｏ ｅ ｆｐｒｐｏｌ ｅ ｅ ｅ７５ｗ ｔ ａ ｄ １ 士０． ％ ｒ ｓ ｃｉ ｌ ｓｌｓ ｈ ｎ ０５ ｗｔ ｏｌ ｏｎ ｅ ｄ ａｎ ｃ ｎｔｎｔｏ ｅ ｙｍ ｒｗ ｒ ％ ｎ ３ ２ ｗｔ ｅ ｐｅ ｔ ｙ． ｖｅ
分离 的较优化操作条件为 ：初级蒸发温度为 １０Ｃ，初级蒸发真空度为 ４ ０Ｐ ，次级蒸发温度为 １０Ｃ，次级蒸发真空度 ４￣ ０ ａ ６￣ 为 ４ Ｐ ，刮板转速均为 １０ｒ ｎ ０ａ ８ ／ ，进料温度为 １０ ｍｉ ０￣ Ｃ，进料速度 １ ． ｇｍ ｎ ２０ ／ ｉ ，经两级分离后 ，将蒸余物与分析纯的醋酸
聚氨酯
外观
水 白 透 明 液 体
固体份% 75±1 60±1 50±1 45±1 40±1 36±1 35±1 30±1 50±1 75±1 50±1 45±1 40±1 35±1 30±1 50±1
40±1 75±1 50±1 45±1 40±1 35±1 30±1
12±1 11±1 8.5±1 7±1 6.5±1 5.5±1 5.0±1
≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50
游离 TDI 含量% ≤2.3 ≤2.1 ≤1.5 ≤1.4 ≤1.2 ≤1.1 ≤1.0
规格
SM775 SM750 SM740 SM730 SM685 SM740-2
外观
外观
表5
固体份% 50±1
粘度，S 25℃/涂-4
15-45
755K-A
50±1
15-45
750K 750K-A
水白或淡黄色 透明液体
50±1 50±1
15-45 15-45
750K-C
50±1
15-45
750K-M
50±1
15-45
-NCO% 9-10.5 7.5-8.5 9-10.5
7-8 7.8-8.8 7.8-8.8
-NCO %
色泽 （Pt-Co）
水 775D
白
770D 或
750D
淡
黄 745D
色
740D
透
明 735D
液
730D 体
75±1 70±1 50±1 45±1 40±1 35±1 30±1
≥1000CPS/25℃ ≥1000CPS/25℃
低游离聚氨酯预聚体
低游离聚氨酯预聚体聚氨酯是由多异氰酸酯和聚醚或聚酯多元醇在一定条件下反应所形成的高分子聚合物。
聚氨酯的预聚体,简单地说是多异氰酸酯和多元醇控制一定比例反应而得的可反应性半成品。
由于多异氰酸酯和多元醇种类繁多,反应配比各异,故可制成各种规格的预聚体。
未来MDI/TDI过剩指日可待，目前市场上CPU80%预聚体都是TDI系统，低端民营化很多，主要表现在预聚体游离单体含量高。
公司的TDI/MDI预聚体系列产品需要占领中高端市场。
开发低游离单体的预聚体，作为弹性体，胶黏剂等原料，可以大有作为。
1 低游离聚氨酯预聚体产品国内大部分生产聚氨酯预聚体的厂家还是以传统的MDI、TDI预聚体为主，表现在产品指标上游离的单体喊来能够较高，可能在环境安全和健康卫生、制品性能方面较低游离聚氨酯预聚体差。
目前市面上主要生产低游离型聚氨酯预聚体的杰出企业为科聚亚公司。
其低游离产品均以LF开头，产品品类有LF-TDI聚醚低游离系统、LF-TDI聚酯低游离系统、LFM低游离MDI系统、LF-PPDI低游离系统。
MDI-TDI型聚氨酯预聚物比较，MDI Adiprene®/Vibrathane®相比TDI型具更低的异氰酸酯气味，同时成品具有优良的耐水解性；而TDIAdiprene®/Vibrathane®具有较好的操作性，如对水气不敏感、短脱模时间以及熟化条件较宽。
其中低游离TDI聚酯/聚醚预聚体占有较大比重，可能主要是游离TDI毒性较大的原因。
详细产品如下：2 低游离聚氨酯预聚体产品主要生产商-科聚亚公司科聚亚公司是一家全球性特殊化学品公司，在热浇注型聚氨酯预聚体领域保持全球领先地位。
科聚亚在全球提供超过300种聚氨酯预聚体和交联剂，除了传统的MDI、TDI预聚体，科聚亚也提供各种 TDI、 MDI、 PPDI和HDI种类低游离异氰酸酯预聚体。
这些低游离预聚体除了提供更好的物性，操作便利外，在确保环境安全和健康卫生方面也有杰出的表现。
pur游离nco含量
pur游离nco含量游离nco含量是指产品中未与其他成分结合形成配位键的nco分子的含量。
游离nco含量是对聚氨酯产品品质的重要指标之一，也是影响产品性能的关键因素之一。
在聚氨酯产品生产过程中，如果游离nco含量过高或过低都会影响产品的性能和质量，因此需要严格控制游离nco含量在合适的范围内。
首先，游离nco含量过高会导致产品硬度过高、耐磨性差、耐候性差等问题。
过高的游离nco含量会使得聚氨酯产品的交联密度增加，使得产品变得更加硬而脆，容易出现开裂和脆断等问题。
同时，过高的游离nco含量也会影响产品的耐磨性和耐候性，降低产品的使用寿命和性能稳定性。
另外，游离nco含量过低也会带来一系列问题，如产品强度低、弹性差、耐腐蚀性差等。
过低的游离nco含量会导致聚氨酯产品的交联密度降低，使得产品的强度和弹性下降，易发生变形和开裂。
同时，过低的游离nco含量也会影响产品的耐腐蚀性，降低产品的使用寿命和性能稳定性。
为了有效控制产品的游离nco含量，生产过程中需要采取一系列措施。
首先是选择合适的原材料，确保原材料的质量稳定和纯度高，避免杂质对产品的影响。
其次是严格控制生产工艺，保证生产过程的稳定性和一致性，避免游离nco含量的波动。
同时，还可以通过适当的调整配方和反应条件，优化产品的结构和性能，降低游离nco含量的波动。
总的来说，游离nco含量是影响聚氨酯产品性能和质量的重要指标，需要在生产过程中进行有效的控制。
只有严格控制游离nco含量在合适的范围内，才能确保产品的质量稳定和性能优良，满足用户的需求和要求。
通过科学的管理和技术手段，可以有效降低产品的游离nco含量，提高产品的质量和竞争力。
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低游离聚氨酯预聚体的结构、性能及其应用摘要：介绍了低游离聚氨酯预聚体及制品的结构、性能特点及其应用。
相对于常规聚氨酯预聚体，低游离聚氨酯预聚体具有以下优点：一方面预聚体中未反应游离的二异氰酸酯单体含量少，操作加工环境对人体危害性小，更加安全；另一方面低游离预聚体显著改进了材料的成型工艺性能和物理机械性能，更适合于高速、高负荷等工作场所的使用，在对材料动态性能要求高的场所有很好的应用前景。
关键词：低游离；聚氨酯弹性体；结构与性能；应用0前言聚氨酯弹性体有优异的拉伸强度、撕裂强度、耐磨性、耐剪切性能和耐油、耐臭氧、耐溶剂等出众的综合性能，在工业中有着广泛的用途[1-3]。
聚氨酯弹性体是由柔性链段(软段)和刚性链段(硬段)两端结构交替镶嵌组成，其中弱极性的聚酯或聚醚构成软段，强极性的氨酯、氨酯-脲等构成刚性链结构。
由于两嵌段的不相容性，软段和硬段在聚氨酯弹性体分别聚集形成了硬段和软段的微区。
其中处于玻璃态或结晶态的硬段分布在弹性软段分子链中，可以通过选取不同的反应起始原料及配比以及原料种类和不同的聚合方法，改变聚氨酯弹性体的微相聚集态结构，从而在相当大的范围内改变聚氨酯的弹性物理机械性能和动态力学性能[4]。
聚氨酯预聚体法是将低聚物聚酯或聚醚多元醇与二异氰酸酯在一定条件下合成预聚物，再与扩连剂、交联剂反应制得聚氨酯制品。
预聚体法制得聚氨酯制品的结构相对比较规整，在聚氨酯制品研究和开发方面有重要的地位[5]。
常规预聚体法制得的预聚体一般都有一定游离的二异氰酸酯单体存在，如常用的TDI 型预聚都含有0.5%~1.5%游离的TDI单体，这些游离的TDI易挥发出来，不利于工作环境和人体安全，对聚氨酯弹性的性能也有一定影响。
而低游离聚氨酯预聚体在制备中，通常使聚酯或聚醚二元醇与过量很多的二异氰酸酯反应，从而获得相对分子质量较小、相对分子质量分布较窄的齐聚物预聚体，再通过一定的方法如常压减压蒸馏、薄膜蒸发法、分子蒸馏法等[6]将上一步所制得的预聚体中未反应的游离二异氰酸酯单体分离出来，得到游离二异氰酸酯单体含量少于0.1%的预聚体。
低游离预聚体除卫生安全方面的优势外，还有较低的粘度、较长的釜中寿命(可以用非MOCA的胺类固化剂进行扩链)、较长的储存期，且所制弹性体制品具有较好的耐老化性能、低内生热和较高的动态机械性能。
1结构特点1.1预聚体的结构特点在预聚体合成过程中二异氰酸酯表示为A，聚酯或聚醚二元醇表示为B，合成的预聚体产物中主要产物为：A-B-A、A-B-[A-B]n-A (n=1、2、3)以及游离未反应的A。
在一般的预聚体制备中，设计异氰酸酯指数(NCO/OH)为2，理论上预聚体完全反应生成A-B-A的三单元结构齐聚物，不存在游离的二异氰酸酯单体，而实际操作中，体系中总是存在一定游离未反应的二异氰酸酯单体，还存在n=1、2、3的情况，此外还有由-NH-COO-的二次反应生成的支化产物[7]。
在低游离预聚体制备过程中，二异氰酸酯单体大量过量，游离的二异氰酸酯单体上-NCO基团相对于齐聚物上的-NCO基团有更高的活性，聚合物多元醇更容易与游离的二异氰酸酯单体上的-NCO基团反应，从而使得预聚体体系中大量生成的是A-B-A三单元结构。
再将体系中游离的二异氰酸酯单体分离，得到游离二异氰酸酯含量低、相对分子质量分布较窄、分子结构更为规整的低游离预聚体。
1.2交联后弹性体的结构特点以MOCA为扩链剂为例，预聚物制的弹性体软段组成为聚酯或聚醚二元醇(-B-)，硬段主要有以下几种：二异氰酸酯与聚合物二元醇反应生成的二聚体：A-B-A-B-A，(-A-)为硬段Ⅰ，硬段Ⅰ有一个二异氰酸酯分子和两个氨基甲酸酯基(-NHCOO-)；预聚体的端(-NCO-)与扩链剂反应生成硬段Ⅱ，产物分子结构表示为：A-B-A-C-A-B-A，其中的(-A-C-A-)为硬段Ⅱ，硬段Ⅱ含有一个扩链剂、两个二异氰酸酯分子和两个氨基甲酸酯基(-NHCOO-)；预聚体中二聚体(n=1)和三聚体(n=2)也能与扩链剂生成硬段Ⅱ；预聚体的端(-NCO-)、一个游离二异氰酸酯单体A和2个扩链剂反应生成硬段Ⅲ，产物分子结构表示为：A-B-A-C-A-C-A-B-A，其中(-A-C-A-C-A-)为硬段Ⅲ，硬段Ⅲ中含有2个扩链剂、3个二异氰酸酯分子和2个氨基甲酸酯基(-NHCOO-)；预聚体中的端(-NCO-)、2个游离的二异氰酸酯和3个扩链剂反应生成硬段Ⅳ，产物分子结构表示为：A-B-A-C-A-C-A-C-A-B-A，其中(-A-C-A-C-A-C-A-)为硬段Ⅳ，硬段Ⅳ含3个扩链剂、4个二异氰酸酯分子和2个氨基甲酸酯基(-NHCOO-)[8]。
在预聚体中存在较多游离的二异氰酸酯单体的条件下，生成的弹性体中主要含有上述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ4种不同的硬段。
而对于由低游离聚氨酯预聚体制的预聚体，由于其游离的二异氰酸酯含量非常低，因此分子链中主要含有硬段类型为硬段Ⅱ，硬段Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ则很少。
因此，相对与常规聚氨酯预聚体，低游离预聚体制备的弹性体有更为规整的分子链结构，从而能够形成更规整的微区结构，得到综合性能更高的弹性体。
2低游离预聚体的性能特点2.1环境、健康和安全性常规聚氨酯预聚体中不可避免地含有一定的残余的二异氰酸酯单体，含量在1%~10%之间，接触和吸入的二异氰酸酯单体具有刺激性气味、有毒，对人体有很大危害。
对一些含有较高挥发性的二异氰酸酯单体的预聚体，如甲苯二异氰酸酯(TDI)、六甲亚基二异氰酸酯(HDI)等，此类预聚体在制备和成型操作过程中都有一定的二异氰酸酯单体挥发，应尽可能的降低吸入危险。
对于含有低挥发性的二异氰酸酯单体的预聚体，如4，4二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)等，虽然此类二异氰酸酯单体具有低挥发性，但其在成型加工加热过程中也会有一定的挥发，从而对人体造成一定危害。
在许多国家，对聚氨酯预聚体中游离异氰酸酯单体的含量有越来越多的限制和规定。
以常用的甲苯二异氰酸酯(TDI)为例，TDI易挥发，有刺激性气味，且在人体中具有积聚性和潜伏性，还有可能致癌[9，10]，因此许多国家都对工业场所空气中异氰酸酯的允许浓度(TLV值)做了规定，我国极限允许浓度MAC为0.2 mg/m3。
一般而言，其8个小时积累最大允许量为0.036 mg/m3，极限瞬间最大允许量为14 mg/m3。
常规法制备的TDI预聚体的游离TDI单体含量在0.5%以上，低游离TDI预聚体的游离TDI单体含量在0.1%以下，常规TDI预聚体的蒸汽压至少5倍于游离TDI含量为0.1%的TDI预聚体，虽然低游离的TDI预聚体的蒸汽压仍然高于允许限度，但比常规预聚体要低得多[11]。
因此，低游离型聚氨酯预聚体能够很好的改善工作操作环境，更加安全卫生。
2.2成型加工性能2.2.1粘度粘度是聚氨酯预聚体成型的重要参数，在一定温度条件下，预聚体粘度越低，加工流动性越好，越有利于在浇注机中脱泡，并有利于下一步在浇注成型中与交联剂的均匀混合、计量和配比，更有利在模具中充模流动。
相对于常规聚氨酯预聚体，低游离聚氨酯预聚体具有更低的粘度。
图1为美国科聚亚Chemtura生产的两种聚醚TDI预聚体的粘度随温度的变化曲线，其中AdipreneL42为常规预聚体，NCO含量为2.75%~3.05%，Adiprene LF800A 为低游离预聚体，NCO含量为2.65%~2.95%。
低游离TDI预聚体(Adiprene LF800A)有更低的粘度。
在一定温度条件下，聚合物熔体的剪切粘度具有相同的相对分子质量依赖性：各种高聚物都有某一临界相对分子质量Mc，相对分子质量小于Mc时，高聚物熔体的零切粘度η0与重均相对分子质量Mw成正比；而大于Mc时，零切粘度η0随相对分子质量的增加急剧地增大，一般为重均相对分子质量Mw的3.4次方成正比[12]。
低游离聚氨酯预聚体形成的主要是A-B-A三单元结构的齐聚物，相对分子质量分布较窄，相对分子质量又比较小，其重均相对分子质量Mw比较小；而常规预聚体中存在A-B-[A-B]n-A (n≥1)结构齐聚物，重均相对分子质量Mw与相对分子质量大的齐聚物分子有更大的相关性，因此相对于常规预聚体，低游离聚氨酯有更小的粘度和成型加工流动性。
2.2.2釜中寿命和脱模时间聚氨酯预聚体的釜中寿命代表了预聚体浇注成型的可操作时间。
釜中寿命越长，越有利于成型加工过程的控制以及一些大型、薄层、复杂结构的浇铸件的成型。
脱模时间是预聚体与扩链剂混合时扩链或交联进行到一定程度，制品具有一定强度可从模具中取出所需的时间。
脱模时间越短，产品的生产效率越高。
图2为基于PTMG2000-TDI的低游离预聚体与常规预聚体及扩链剂混合后粘度随时间的变化曲线，预聚体中的NCO质量分数为3.5%~3.7%，采用MOCA为扩链剂，扩链剂系数为0.9[13]。
低游离预聚体有很好的充模流动性和较长的釜中寿命，从而可获得较长的可操作时间。
除此外，低游离预聚体还有较快的固化速度，脱模时间缩短，可提高生产效率。
原因可以解释为低游离预聚体中主要存在的是A-B-A三单元结构的齐聚物，相对分子质量分布较窄，初始粘度又比较低，它与扩链剂的混合后，可以得到较好的混合效果，与扩链剂的反应比较均匀，各个分子链的相对分子质量增长速率几乎可以认为相等；常规预聚体中除A-B-A三单元结构外，还存在n ≥1的A-B-[A-B]n-A结构齐聚物，体系相对分子质量有一定分布，且含有一定量的游离二异氰酸酯单体，在与扩链剂混合后，小分子的游离二异氰酸酯迅速与扩链剂中活泼的H反应，而齐聚物中相对分子质量较大的集团与扩链剂反应速率相对较慢，扩链交联反应没有低游离体系均匀，因此低游离预聚体在混合后开始一段时间内粘度缓慢增加，在反应一段时间，重均相对分子质量Mw超过临界值Mc后，体系粘度迅速增加，在图中曲线2上出现了一个斜率突变较大的拐点，体系的均匀反应使得其在固化阶段硬度和强度增长较快，获得了较短的脱模时间。
而常规预聚体初始阶段粘度本来就较高，其齐聚物相对分子质量的一定分散性又使各个分子相对分子质量非均匀增长，从而体系粘度也是非均匀增长，在固化阶段，体系中不同相对分子质量的分子反应速率不同，制品硬度和强度要达到一定数值就需要相对较长的时间。
2。
3动态力学性能聚氨酯弹性体大分子链上含有大量极性基团，分子间的作用力很大，内生热比较大，热稳定性比较差，长期使用温度仅为80℃左右，极大限制了聚氨酯材料的应用，其优良的机械性能、弹性与耐磨性能得不到发挥[14，15]。
在动态力学条件下，材料的损耗因子tanδ愈小，材料存储的能量就越多，转化为热量的能量就越小，从而在高速、重负载条件下材料的内生热就比较少。