聚氨酯简介
第四讲——聚氨酯简介
HDI IPDI 聚氨基甲酸酯 Polyurethane芳香族聚氨酯脂肪族聚氨酯 一、聚氨酯简介：聚酯 丙烯酸 双组分聚氨酯单组分聚氨酯PUPU聚酯 丙烯酸 聚醚 氨酯油湿固化聚氨酯封闭聚氨酯PUPUPU二、异氰酸酯单体： 1、芳香族异氰酸酯聚氨酯漆中最常用的原料是甲苯二异氰酸酯〔TDI 〕,有二种异构体：工业产品有单独的 2，4 体，也有 2，4 与 2，6 体的混合体，有三种规格见下表：TDIMDI甲苯二异氰酸酯的规格指标 规格2，4 体含量 2，6 体含量沸点，℃〔5 毫米汞柱〕 沸点 〔10 毫米汞柱〕65/35 65±2％ 35±2％106～107 12080/20 80±2％ 20±2％ 106～107 1202，4 体 ≮97.5％ ≯2.5％ 106～107 120除了甲苯二异氰酸酯以外，涂料中有时也可承受二苯甲烷二异氰酸酯〔MDI 〕OCNCH 2NCO，分子量 250.1。
工业产品规格如下：纯度 ≮99.5％ 凝固温度 ≮38.0℃ 比重〔50/4℃〕 1.19 沸点〔5 毫米汞柱〕190℃ 〔15 毫米汞柱〕215～217℃2、脂肪族异氰酸酯OCN(CH 2) 6NCO ,1,6－已二异氰酸酯。
其他的脂肪族二异氰酸酯尚有异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基已二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、六氢甲苯二异氰酸酯等等。
三、多异氰酸酯组分：对甲组分的要求：（1）良好的溶解性以及与其他树脂的混溶性；（2）与乙组分并和后，可使用期限较长；（3）足够的官能度和反响活性，NCO含量高；（4）低毒。
直接承受挥发性的二异氰酸酯〔例如TDI，HDI等〕配制涂料，则异氰酸酯挥发到空气中，危害工人的安康，所以必需把它加工成为低挥发性的产品，使二异氰酸酯或本身聚合起来，或与其他化合物结合，并要求到达产品中游离的二异氰酸酯在0.7％以下。
加工成为不挥发多异氰酸酯的工艺有三种：（1）二异氰酸酯与多元醇〔例如三羟甲基丙烷〕加成；（2）二异氰酸酯与水等反响，形成缩二脲；（3）二异氰酸酯三聚，成为三聚异氰酸酯。
聚氨酯简介
聚氨酯的性能
• 聚氨酯的性能取决于链的化学组成，长度，刚性，
交联程度以及连段间的相互作用 • 线性结构的聚氨酯具有热塑性、强度高、伸长率大 、回弹性好、耐磨、耐油、耐老化、耐低温等性能 好的优点，制成的薄膜制品耐油、易热封，又无毒 、无异味，可用于食品包装。由于强度高、耐油脂 因此仅用0.025毫米厚的聚氨酯即可满足金属防锈 包装的要求。 • 体型结构的聚氨酯是热固性的强度很高、弹性极佳 、化学稳定性好等，多用于生产硬聚质泡沫塑料、 弹性体、粘合剂及涂料等。
全球聚氨酯发展现状
2001年到2006年，世界聚氨酯产能年平均增长率为4％，消费量年平均增长率 为3.4％。2006年世界聚氨酯的产品产量达1165万吨，聚氨酯消耗量达979万吨。
美国是世界上最大的聚氨酯生产国，其产 量占世界的40％左右，也是最大的聚氨酯 消费国
中国聚氨酯发展现状
20世纪90年 代至新世纪初，聚 氨酯弹性体的适用 范围进一步扩大， 产品品种及产量稳 步增长，原材料、 新技术、先进设备 正在协调配套生产 成为新世纪初的一 个朝阳产业。
•
三、交联的影响 聚氨酯弹性体基本上属于具有线性分子特征的热塑性树脂,但也可由多 官能团扩链剂或脲基等方式引入一定程度的交联。适当交联可以改善材料的 物理机械性能,提高聚氨酯的耐水性和耐候性。但也有研究表明,高交联度导 致处于橡胶态的聚氨酯弹性体模量下降,原因是硬链段微区里的交联会阻碍 链段的最佳堆砌和降低玻璃态或次晶微区的含量。 • 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 • 五、氢键的影响 聚氨酯弹性体在硬段与硬段之间和硬段与软段之间都能形成氢键,室温 下聚氨酯分子中大约75%～95%的NH基都形成了氢键。氢键的作用在于能使聚 氨酯耐受更高的使用温度,使聚氨酯弹性体在较高温度时可以保持橡胶态时 的模量。
聚氨酯肖氏硬度
聚氨酯肖氏硬度聚氨酯肖氏硬度是指聚氨酯材料在一定条件下的硬度值，通常用于评估聚氨酯材料的物理性能和质量。
本文将从以下几个方面详细介绍聚氨酯肖氏硬度。
一、聚氨酯简介1.1 聚氨酯的定义聚氨酯是指由异、低分子量二元或多元异构体与多元醇通过缩合反应形成的高分子化合物。
它具有优异的力学性能、耐磨性、耐寒性、耐腐蚀性等特点，广泛应用于汽车、建筑、电子等领域。
1.2 聚氨酯的分类根据不同的制备方法和结构特点，聚氨酯可以分为三类：热固型聚氨酯、弹性体聚氨酯和涂料型聚氨酯。
其中，热固型聚氨酯是最常见的一种类型。
二、肖氏硬度简介2.1 肖氏硬度定义肖式硬度测试法是一种常用的金属材料硬度测试方法，它是通过压入金属表面的钢珠或钻头对金属材料进行硬度测试的。
肖氏硬度值越大，表示材料的硬度越高。
2.2 肖氏硬度测试方法肖氏硬度测试方法是通过将一个标准大小和形状的钢珠或钻头压入材料表面，然后测量留下的印痕直径大小来确定材料的硬度值。
在聚氨酯中，通常使用钢珠进行测试。
三、聚氨酯肖氏硬度测试3.1 测试前准备工作在进行聚氨酯肖氏硬度测试之前，需要准备以下工具和设备：肖式硬度计、钢珠、擦拭布、清洁剂。
3.2 测试步骤（1）将聚氨酯样品放置在平坦的水平面上。
（2）将肖式硬度计垂直于样品表面，并用一定力量将钢珠压入样品表面。
（3）记录留下的印痕直径大小，并根据标准图表确定聚氨酯样品的肖氏硬度值。
（4）重复以上步骤多次，取平均值作为最终测试结果。
四、影响聚氨酯肖氏硬度的因素4.1 聚氨酯材料的成分聚氨酯材料的成分对其硬度值有直接影响。
一般来说，聚氨酯中含有更多的硬质成分，其硬度值也会相应提高。
4.2 聚氨酯材料的制备工艺不同的制备工艺对聚氨酯材料的硬度也会产生影响。
例如，采用高温高压制备的聚氨酯硬度值通常较高。
4.3 测试条件测试条件也会对聚氨酯肖氏硬度值产生影响。
例如，钢珠大小、压力大小、测试时间等都会对测试结果产生一定程度上的影响。
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.
PU聚氨酯 产品简介
应用：适用于冶金、矿山、石油、汽车、建材、体育，重型机械、大型冲压设备的减震垫板、垫块、弹簧，以及做各种金属板、管的冲材模。通用机械设备的摩擦，起缓冲或减震作用，是理想的模具弹簧。
主要产品：
1、聚氨酯板、棒、管。
2、工业配件：套管、挠性联轴器、油封等、工业胶棍、造纸设备、印刷、化工、木材加工设备、各种机械材料、各种五金摸具弹簧等
PU（聚氨酯）英文名称:Polyurethane，简称PU。中文名称聚氨酯，俗称优力胶、弹簧胶、全称为： 聚氨基甲酸脂或异氰酸脂聚合物。聚氨脂是一种介于塑料和橡胶之间的弹性体，其优异独特的综合性能是普通的塑料和橡胶所不具备的。
特性：聚氨脂弹性体具有耐磨耗、耐化学腐蚀、抗张强度、高弹性、耐高压荷重、耐磨耗强度高、吸震性强、耐撕裂，耐辐射，高强度，高承载和减震缓冲等良好性能。同时具有较宽的硬度范围，从邵氏A10—100。目前已有超过邵氏A100及以上的产品。具有优越的用于吸震，减震缓冲垫板，比金属弹簧耐冲击，不伤模具。
撕裂强度 KN/m 31-36 GB/T 529-998
扯断永久变形 % 23-32 GB/T 6669
扯断强度 Mpa 32-59
回弹率 % 31-36 GB/T 1681
磨耗 cm3/16.1KM <0.05 GB/T 1689
脆性温度 ℃ 低于－50 /
耐水系数 >0.8 700*144h
颜色：黄色半透明、可定各种颜色
技术数值
试验项目 单 位 检验结果 试验方法
比重 g/cm2 1.1 GB 6343-86
硬度 邵氏A 85±5 GB/T 531-1999
拉伸强度 Mpa 13.805 GB/T 528-1998
聚氨酯密封件(1)
聚氨酯密封件一、聚氨酯简介：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。
聚氨酯材料，用途非常广，可以代替橡胶，塑料，尼龙等，用于机场，酒店，建材，汽车厂，煤矿厂，水泥厂，高级公寓，别墅，园林美化，彩石艺术，公园等。
产品特性（1）划不伤，无噪音。
使用寿命长，减少成本。
（2）耐温性在零下20度~高温120度（3）聚氨酯产品无污染，无毒无味。
二、聚氨酯油封简介：聚氨酯材料是目前国际上性能最好的保温材料。
主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物。
英文缩写PU。
由异氰酸酯（单体）与羟基化合物聚合而成。
由于含强极性的氨基甲酸酯基，不溶于非极性基团，具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。
用不同原料可制得适应较宽温度范围（－50～150℃）的材料，包括弹性体、热塑性树脂和热固性树脂。
高温下不耐水解，亦不耐碱性介质。
聚氨酯油封是利用聚氨酯原材料制成的密封件，它至少由一对垂直于旋转轴线的断面在流体压力和补偿机构弹力的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并且相对滑动，从而构成防止泄露的装置。
（1）聚氨酯油封性能聚氨酯油封主要用於油压缸，易安装且可刮除粘附在活塞杆上的尘汅。
绿色的聚氨酯油封硬度稍低，而蓝色的硬度较高并能承受较大的压力。
聚氨酯油封具有良好的物理机械性能，耐磨性能以及耐油性能。
它能够极好的防止外部杂质的进入对聚氨酯的作用产生影响，从而达到优良的密封性能。
聚氨酯油封是中高压液压油缸中最常用的密封件。
（2）聚氨酯油封用途聚氨酯油封主要用于於油压缸，易安装且可刮除粘附在活塞杆上的尘污染。
此外，中高压液压油缸中最常用的密封件便是聚氨酯油封了。
适用於最苛刻的工作条件，极好地防止了外部杂质的进入，从而达到优良的密封性能，是中高压液压油缸中最常用的密封件。
（3）聚氨酯油封优点1、聚氨酯油封的物理性能稳定，密封效果良好；2、聚氨酯油封能够有效的防止外界杂质的进入，杜绝了外界的干扰；3、聚氨酯油封结构简朴，制造简单、安装方便；4、聚氨酯油封的使用寿命长，拆卸方便、检验便利、价格便宜。
聚氨酯手册
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。
聚氨酯制品生产手册
聚氨酯制品生产手册摘要：一、聚氨酯制品概述1.聚氨酯简介2.聚氨酯制品的应用领域二、聚氨酯制品生产工艺1.原料选择与配比2.聚氨酯制品生产设备3.聚氨酯制品生产流程三、聚氨酯制品性能与质量控制1.聚氨酯制品的性能特点2.影响聚氨酯制品性能的因素3.聚氨酯制品的质量控制方法四、聚氨酯制品的应用案例1.聚氨酯泡沫的应用2.聚氨酯弹性体的应用3.聚氨酯涂料的应用五、聚氨酯制品的发展趋势与前景1.新型聚氨酯制品的研发2.聚氨酯制品的市场需求3.聚氨酯制品的未来发展趋势正文：【聚氨酯制品概述】聚氨酯（Polyurethane, PU）是一种由多元醇和多异氰酸酯通过缩聚反应生成的有机高分子材料，具有良好的物理、化学性能和广泛的用途。
聚氨酯制品因其优异的性能，被广泛应用于家具、建筑、交通、电子、医疗等领域。
【聚氨酯制品生产工艺】1.原料选择与配比：聚氨酯制品生产的主要原料包括多元醇、多异氰酸酯、催化剂、泡沫稳定剂等。
各种原料的选择和配比对于制品的性能至关重要。
2.聚氨酯制品生产设备：主要包括反应釜、搅拌器、模具等。
生产设备的精度和稳定性直接影响到制品的质量。
3.聚氨酯制品生产流程：主要包括原料预处理、混合、浇注、固化、脱模等步骤。
合理的生产流程设计可以提高生产效率，降低生产成本。
【聚氨酯制品性能与质量控制】1.聚氨酯制品的性能特点：聚氨酯制品具有优良的耐磨性、抗拉伸强度、耐腐蚀性、柔韧性等性能，可以满足不同应用领域的需求。
2.影响聚氨酯制品性能的因素：主要包括原料的性质、生产工艺、模具设计等。
3.聚氨酯制品的质量控制方法：主要包括生产过程控制、成品检测等。
通过严格的质量控制，确保制品的性能和质量达到预期要求。
【聚氨酯制品的应用案例】1.聚氨酯泡沫的应用：聚氨酯泡沫广泛应用于冰箱、冷柜、空调等制冷设备中，作为保温材料使用。
2.聚氨酯弹性体的应用：聚氨酯弹性体具有良好的弹性和抗拉伸性能，广泛应用于汽车、火车、飞机等交通工具的座椅、缓冲器等部件。
PU聚氨酯简介
聚氨基甲酸酯基本信息中文名：聚氨基甲酸酯；聚氨酯聚氨基甲酸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。
反应式如下：-N=C=O+HO-→-NH-COO-，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。
（氰酸说明:H—O—C≡N（正）氰酸H—N＝C＝O（异氰酸）有（正）氰酸和异氰酸两种。
游离酸是二者混合物，未曾分离开业，但其酯类则有两种形式。
氰酸是有挥发性和腐蚀性的液体。
有强烈的乙酸气味。
密度1.14。
沸点23.6℃。
在水溶液中显示极强酸性。
性不稳定，容易聚合。
水解时生成氨和二氧化碳。
与醇类作用时生成氨基甲酸酯。
（正）氰酸酯R—O—C ≡N 易聚合，并易水解，很难得到纯态物。
异氰酸酯R—N＝C＝O或O＝C＝N—R—N＝C＝O，一般是带有不愉快气味的液体。
氰酸可由氰尿酸经加热分解而制得。
）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。
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。
聚醚型聚氨酯主要是针对制备聚氨酯材料中的多元醇定义的，即制备聚氨酯的多元醇完全由聚醚型多元醇或者是在该体系中占有绝大部分。
聚醚多元醇分子结构中，醚键内聚能低，并易旋转，故有它制备的聚氨酯材料低温柔顺性能好，耐水解性能优良，虽然机械性能不如聚酯型聚氨酯，但原料体系粘度低，易与异氰酸酯、助剂等组份互溶，加工性能优良。
聚酯多元醇一般所指的是由二元羧酸与二元醇等通过缩聚反应得到的聚酯多元醇。
广义上是含有酯基（COO）或是碳酸酯基（OCOO）的多元醇。
聚氨酯泡沫塑料应用广泛。
软泡沫塑料主要用于家具及交通工具各种垫材、隔音材料等；硬泡沫塑料主要用于家用电器隔热层、屋墙面保温防水喷涂泡沫、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等；半硬泡沫塑料用于汽车仪表板、方向盘等。
聚氨酯简介介绍
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(PU)
聚氨酯简介：英文简称：PU，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。
聚氨酯弹性体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“耐磨橡胶”之称。
按其用途主要分为以下三类：硬质聚醚型塑料理化性质：密度：0.04～0.06g/cm3(25摄氏度)，拉伸强度：0.147MPa，弯曲强度：0.196MPa，导热系数：0.02W/(m.K)。
该制品最大特点是：可根据具体使用要求，通过改变原料的规格、品种和配方，合成所需性能的产品。
该产品质轻（密度可调），比强度大，绝缘和隔音性能优越，电气性能佳，加工工艺性好，耐化学药品，吸水率低，加入阻燃剂，亦可制得自熄性产品。
该材料与聚醚型同一密度的硬泡相比，有较高的拉伸强度和较好的耐油、耐溶剂和耐氧化性能，但聚酯粘度大，操作较困难。
主要用于冷库、冷罐、管道等部门作绝缘保温保冷材料，高层建筑、航空、汽车等部门做结构材料起保温隔音和轻量化的作用。
超低密度的硬泡可做防震包装材料及船体夹层的填充材料。
软质聚醚型塑料理化性质：密度：0.03～0.07g/cm3，拉伸强度：8.83～117kPa，伸长率（%）：150～300。
弯曲强度：0.196MPa，导热系数：0.034～0.041W/(m.K)。
熔点（℃）：170～190。
主要用途不同密度的软泡沫塑料，其主要用途有些差别。
软质聚酯型聚氨酯泡沫塑料（FlexiblePolyesterPolyurethaneFoams）主要用作服装、鞋帽衬里，垫肩和精密仪器的防震包装等。
聚氨酯涂层剂主要优势在于：涂层柔软并有弹性；涂层强度好，可用于很薄的涂层；涂层多孔，具有透湿和通气性能；耐磨，耐湿，耐干洗。
其不足在于：成本较高；耐气候性差；遇水、热、碱要水解。
聚氨酯及聚氨酯橡胶性能简介
聚氨酯及聚氨酯橡胶性能简介聚氨酯是由聚酯（或聚醚）与二异睛酸酯类化合物聚合而成的，耐磨性能好、其次是弹性好、硬度高、耐油、耐溶剂。
聚氨酯应该分类成塑料还是橡胶要看实际情况。
台湾、香港等地区一般把塑料称为塑胶，因此严格区分塑料和橡胶没有什么意义。
从理论角度区分塑料和橡胶，一般是看材料的玻璃化转变温度（Tg）是在常温以上还是在常温以下。
通常将Tg小于常温的聚合物材料称为塑料（如聚乙烯Tg为-78度），而将Tg温度高于常温的聚合物材料称为橡胶。
聚氨酯是一种很特别的聚合物，它由硬段和软段组成，硬段部分Tg很低，具有塑料的特性，软段部分Tg高于室温很多，具有橡胶的特性。
在聚氨酯的合成过程中，通过控制聚合反应，可以调节聚合物的硬段和软段的比例，从而使聚氨酯表现为塑料或橡胶。
聚氨酯橡胶（U)是由低聚物多元醇（聚醚二醇、聚酯二醇或聚烯经二醇以及含磷、氯、氟的聚醚二醇等）、多异氰酸酯和扩链剂在有催化剂存在的条件下进行反应的产物。
聚氨酯橡胶根据所用原料的不同，可分为聚酯型聚氨酯橡胶（AU)和聚醚型聚氨酯橡胶（EU)两大类。
聚氨酯橡胶分子的结构特点不仅决定了它具有宝贵的综合物理、力学性能，而且还可以通过改变其原料的组分和相对分子质量以及原料酯比来调节其弹性、耐寒性以及模量、硬度和机械强度等各项性能。
各种聚氨酯橡胶的共性如下：该类橡胶具有很髙的拉伸强度（一般为28~42MPa，最高可达70MPa)和撕裂强度；弹性极好，即使是硬度高时，也同样具有较高的弹性；扯断伸长率很大，一般可达400%~ 600%,最大的可达1000%;具有很宽的硬度范围，最低为邵氏（A)10，大多为邵氏（A) 45~95。
当硬度高于邵氏（A)70时，其拉伸强度和定伸应力都高于天然橡胶，当硬度达到邵氏（A)80~90时，其拉伸强度、撕裂强度和定伸应力也是非常高的。
聚氨酯橡胶具有良好的耐油性，在常温下，对于多数油和溶剂的抗耐性都优于丁腈橡胶；具有极好的耐磨性，其耐磨性比天然橡胶髙9倍，比丁苯橡胶高3倍；具有良好的气密性，当硬度较高时，其气密性接近于丁基橡胶；具有良好的耐氧、耐臭氧及抗紫外线辐射作用的能力；还具有较好的耐寒性能。
聚氨酯介绍
前言聚氨酯（polyurethane）是合成高分子的诸多品种中很重要的一个门类[1,2,3]。
术语“聚氨酯”的说法容易导致概念上的混淆，因为它并不像其它聚合物一样，并不仅仅包括大分子链中含有“氨基甲酸酯”链段的聚合物，还包括了以多元异氰酸酯或聚异氰酸酯为主要原料的分子中不含氨基甲酸酯链节的聚合物品种等。
然而，它也不是简单的“异氰酸酯衍生聚合物”，因为异氰酸酯衍生物除包括聚氨酯外还有聚酰亚胺、聚酰胺、聚异氰脲酸酯、噁唑烷酮等；此外，非光气工艺、非多元胺工艺以及非异氰酸酯工艺的聚氨酯生产方法早就已经有报道。
而且，不同于异氰酸酯工艺的聚氨酯制备方法有一些具有重要的实用价值。
比如，由四氯代双酚A和光气合成双甲酰氯化合物，后者跟哌嗪或其它二元氨反应可以得到聚氨酯。
得到的聚氨酯由于是氮双取代产物，因而具有更好的物理机械性能以及稳定性等。
因此，对于“聚氨酯”这一大门类聚合物，采用“聚氨酯”这种称呼只是为了方便。
典型的聚氨酯，分子内不仅包括氨基甲酸酯链节，还可以有脂肪族或芳香族的烃基、酯基、醚基、酰胺基、脲基以及异氰脲酸酯基等官能团。
到目前为止，聚氨酯树脂的产量/消费量，仅次于PE、PVC、PP、PS等塑料品种位居第五。
按照1995年美国市场消费聚氨酯估计在36亿磅，而且每年以6%的速度在递增。
其中软泡占48%，硬泡占28%，弹性体占7.8%，其它合计共16.2%。
据保守的估计，北美聚氨酯市场约为世界市场的32%；由于聚氨酯跟许多其它品种的聚合物，如聚乙烯等产品一样的重要性，这类产品的消费量跟一个国家的经济结构和发展状况具有一定的联系，因此，这些数据对于我国今后在这方面的发展和规划仍具有一定的参考价值。
由于聚氨酯树脂独一无二的特性：它可以集合良好的强度、韧性、耐磨性、耐溶剂性等性能于一身，而且可以根据用户的要求对具体的性能进行调节，因此它在多种领域得到了广泛的应用，消费量持续增长。
典型的应用领域包括，皮革涂饰剂、装饰涂料、粘合剂、工业养护和家用的防腐蚀涂料、地板漆、无缝地（面）板、船舶涂料、电磁领域用的涂料、乃至混凝土密封剂等。
聚氨酯概况
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。
tpu聚氨酯分类
tpu聚氨酯分类摘要：一、TPU聚氨酯简介1.TPU聚氨酯的定义2.TPU聚氨酯的特点二、TPU聚氨酯的分类1.按照硬度分类a.软质TPU聚氨酯b.中硬质TPU聚氨酯c.硬质TPU聚氨酯2.按照结构分类a.线性TPU聚氨酯b.支化型TPU聚氨酯c.交联型TPU聚氨酯3.按照用途分类a.通用TPU聚氨酯b.耐磨TPU聚氨酯c.耐寒TPU聚氨酯d.耐油TPU聚氨酯三、TPU聚氨酯的应用领域1.鞋材2.管材3.薄膜4.汽车零件5.电子设备正文：TPU聚氨酯，全称为热塑性聚氨酯弹性体，是一种具有优异弹性和耐磨性能的材料。
它广泛应用于各个领域，具有良好的市场前景。
下面，我们将从分类和应用两方面来详细了解TPU聚氨酯。
首先，我们来了解一下TPU聚氨酯的分类。
根据硬度不同，TPU聚氨酯可以分为软质、中硬质和硬质三种。
软质TPU聚氨酯具有较好的柔韧性和弹性，适合制作对硬度要求不高的产品；中硬质TPU聚氨酯的硬度介于软质和硬质之间，适用于制作一些对硬度有一定要求的产品；硬质TPU聚氨酯具有较高的硬度，适用于制作耐磨性能要求较高的产品。
其次，按照结构分类，TPU聚氨酯可以分为线性、支化型和交联型三种。
线性TPU聚氨酯结构简单，成本较低，但性能有限；支化型TPU聚氨酯通过引入支链结构，提高了材料的耐磨性能；交联型TPU聚氨酯通过交联反应，使材料具有更好的耐热性能。
最后，按照用途分类，TPU聚氨酯可以分为通用、耐磨、耐寒、耐油等类型。
通用TPU聚氨酯适用于一般场合；耐磨TPU聚氨酯适用于磨损环境较严重的场合；耐寒TPU聚氨酯适用于低温环境下的应用；耐油TPU聚氨酯则适用于油性环境下的应用。
在应用领域方面，TPU聚氨酯广泛应用于鞋材、管材、薄膜、汽车零件和电子设备等多个领域。
例如，在鞋材领域，TPU聚氨酯可用于制作鞋底，提供良好的耐磨性能；在管材领域，TPU聚氨酯可用于制作各种软管，具有良好的弹性和耐压性能；在薄膜领域，TPU聚氨酯可用于制作各种包装薄膜，具有良好的耐寒和耐油性能。
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
聚氨酯实习报告
聚氨酯实习报告篇一：实习报告材料生产认识实习报告材料化学101103208蒋中卫第一讲聚氨酯材料简介：聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，英文名称是polyurethane，它是一种高分子材料。
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国民经济众多领域。
产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。
日常生活中的应用：家具业应用1.油漆、2.涂料、3.粘合剂、4.沙发、5.床垫、6.座椅扶手家用电器应用1.电器绝缘漆2.电线电缆护套3.冰箱、冷柜、消毒柜、热水器等保温层4.洗衣机电子器件防水灌封胶建筑业应用1.密封胶、2.粘合剂、3.屋顶防水保温层、4.冷库保温、5.内外墙涂料6.地板漆、7.合成木材、8.跑道、9.防水堵漏剂 10 塑胶地板交通行业应用1. 飞机、汽车内饰件座椅，扶手，头枕，门内板，仪表盘，方向盘，保险杠，减震垫，挡泥板2.地毯衬里，油漆3.保温绝缘部件、管路4.密封垫圈5.防滑链制鞋、制革业应用1. 鞋内、外底2.粘合剂3.皮革整饰剂4.人造革、合成革涂层体育行业的应用塑胶运动场地（包括篮球、排球、羽毛球、球场地、跑道的铺设），运动服装（舞蹈服、泳衣、舞蹈服）；运动鞋、滑板车……具体应用： 1、PU软泡Flexible PU垫材——如座椅、沙发、床垫等，聚氨酯软泡是一种非常理想的垫材材料，垫材也是软泡用量最大的应用领域；吸音材料——开孔的聚氨酯软泡具有良好的吸声消震功能，可用作室内隔音材料；织物复合材料——垫肩、文胸海绵、化妆棉；玩具2、PU硬泡Rigid PU冷冻冷藏设备——如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等，聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料；工业设备保温——如储罐、管道等；建筑材料——在欧美发达国家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的70%左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上；在中国，硬泡在建筑业的应用还不像西方发达国家那样普遍，所以发展的潜力非常大；交通运输业——如汽车顶篷、内饰件（方向盘、仪表盘）等；仿木材——高密度（密度300~700kg/m3）聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料，又称仿木材，具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点，强度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各类高档制品。
聚氨酯
◎
预聚体或扩链后的聚合物进行交联, 生成交联结构的聚氨酯。
27
扩链反应 扩链：分子量不高的聚合物, 通过末端活性基团的反应 (或其他方法)使分子相互连结而增大分子量的过程。 相应的反应称为扩链反应。
扩链而生成高聚物。
28
●
用水扩链
O NCO 聚 体
2OCN 预
+
H2O
OCN 取
NH 代
C 脲
(8)价格昂贵。
9
4.2 聚氨酯的合成原理
二异氰酸酯 + 二羟基化合物 线型聚氨酯
二异氰酸酯 + 三羟基 or 四羟基化合物
体型聚氨酯
聚醚 or 聚酯型聚氨酯
二异氰酸酯 + 含游离羟基的低分子聚醚 or 聚酯
10
化学的角度：
● ●
异氰酸酯 + 含活泼氢的化合物 异氰酸酯的自聚
11
4.2.1 异氰酸酯的分子结构与反应机理
◐
◐
二十世纪 50 年代，制造技术获得飞速发展， 开始用于涂料工业
5
◐
二十世纪 50 年代末，我国开始研制 PU 涂料
◐
二十世纪 60 年代，我国开始生产 PU 涂料
6
聚氨酯涂料特点 聚氨酯涂料： 50 余年的历史，品种、产量仍在不断发展。
◎ 用异氰酸酯或其反应产物为原料的涂料 都统称为聚氨酯涂料。
NH 链 节
NCO
+
CO2
●
用二元胺扩链：
O O R' NH C NH 取代 脲链节 NCO NCO 聚 体
2OCN 预
+
H2N R' NH2
OCN
NH C NH 取代 脲链节
聚氨酯发展史
聚氨酯的发展史1、聚氨酯(PU)材料简介聚氨酯是一种由多异氰酸酯（OCN-R-NCO）和多元醇（HO-R1-OH）反应并具有多个氨基甲酸酯（R-NH-C--OR1）链段的有机高分子材料。
因聚氨酯分子结构中含有多个氨基甲酸酯（简称氨酯）基团，故称之为聚氨酯。
在制造聚氨酯材料时常采用扩链剂，即小分子二元醇和二元胺，前者形成氨基甲酸酯基团，后者形成氨基甲酸酯——脲基团，这两种基团在PU结构中称之为硬段，而由多元醇构成的链段称之为软段。
因此聚氨酯是由多个软段和多个硬段以嵌段形式相结合而构成。
聚氨酯的塑料性质和强度等性能主要由其硬段性质决定，聚氨酯的橡胶性质和弹性等性能主要由其软段性质决定。
PU材料可通过改变不同原料化学结构、规格指标、品种、配方比例制造出具有各种性能和用途的变化多端的制品。
PU 材料是在目前所有高分子材料中唯一一种在塑料、橡胶、泡沫、纤维、涂料、胶粘剂和功能高分子七大领域均有应有价值的合成高分子材料。
由此也决定了PU材料是高分子材料中品种最多、用途最广、发展最快的一种特种有机合成材料。
可广泛应用于轻工、建筑、汽车、纺织、机电、船舶、石化、冶金、能源、军工等国民经济各个领域。
PU材料的优越性越来越得到凸现、也越来越被人们所接受，因此世界各国竞相加快发展PU工业。
2、世界PU发展简史PU树脂首先由德国拜耳（Bayer）（PU工业奠基人）教授于1937年发明，至今已有七十年历史。
到第二次世界大战结束后，美国、英国从德国获得了PU制造技术。
美国在五十年代初率先合成了由环氧丙烷与环氧乙烷共聚醚与TDI构成的PU软泡塑料，这是PU工业发展中一个重大里程碑。
即由德国拜尔公司原先采用的多元醇原料来源由煤炭路线转变成低成本的石油路线，从而为PU实现工业化和高速发展奠定了物质基础。
1951年美国用干性油及其衍生物制得了TDI型PU涂料。
1953年美国从德国引进了PU胶粘剂制造技术，开发成了以蓖麻油和聚醚多元醇为原料的PU胶粘剂。
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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。
C、泡沫稳定剂用于泡沫制品，可降低表面张力、控制泡孔大小及泡孔壁强度等，常用水溶性聚醚硅 氧烷。
D、交联剂及扩链剂常用甘油、三羟甲基丙烷及季戊四醇等。
2、PU合成方法(1)预聚体法 也称二步法，首先由异氰酸酯与多元醇生成末端带有异氰酸酯的低分子预聚体，然后加 入其他添加剂，进一步反应成最终制品。
此法常用于聚醚型泡沫塑料制品。
(2)半预聚体法 将异氰酸酯与部分多元醇反应生成末端带有异氰酸酯的低分子预聚体， 然后加入另一 部分多元醇及其他添加剂，进一步反应成最终制品。
此法常用于硬质和半硬质泡沫塑料制品。
(3)一步法 将参加反应的所有单体和添加剂等一起加入，一次反应完成。
因工艺简单、投资少而普遍 采用。
聚氨酯弹性体PU弹性体是一种 PU的密实制品，其性能介于橡胶与塑料之间，具有高回弹性、吸震性、耐磨性、耐 油、耐撕裂、耐化学腐蚀及耐辐射等性能。
由于其加工方法越来越简单，应用越来越广泛，已发展成为 PU 的主导制品。
PU 弹性体可分为混炼型、浇铸型和热塑型三种，其目前应用比例为混炼型 10%、浇铸型 65%、热塑 型 25%。
1、PU弹性体的结构PU 弹性体的种类很多，化学结构也时十复杂，但都是由聚酯或聚醚二元醇与二异氰酸酯反应生成的 软段和由低分子二元醇和二异氰酸酯反应生成的硬段构成的嵌段聚合物。
不同 PU 弹性体的差别『在于柔 性链段与刚性链段的比例、连接和排列方式不同，从而导致整体性能的差异。
PU 弹性体中的硬段对模量、硬度和撕裂强度有特殊的作用，而软段则主要影响制品的弹性及低温性 能；也就是说，PU中的软、硬段分别赋予其不同的性能。
PU弹性体也有不同程度的交联结构，其交联包括一级和二级两种结构。
一级交联结构为多异氰酸酯、 多轻基化物等反应生成的氨基甲酸酯、脉基甲酸酯等化学键形成的交联，它稳定和不可逆，在具体成型过 程中形成，主要发生在混炼和浇铸型 PU中。
二级交联结构比一级交联要弱，它有分子间的氢键形成交联， 使其具有很高的模量和力学性能;二级交联发生在 PU热塑料性弹性体中，交联程度越大，制品的密度、强 度、刚性越大。
PU 热塑料性弹性体中存在两相结构。
硬段互相规整有序紧密地排列在一起，形成结晶区，赋予弹性 体以高强度、刚性和高熔点等性能；软段则无规卷曲排列，形成无定型区，赋予弹性体以柔性、弹性、吸 湿性和耐低温性能。
2、PU弹性体的性能PU 弹性体的性能介于塑料和橡胶之间。
不同类型多元醇合成的 PU 弹性体的性能稍有差异，聚酯型 PU的力学性能高、耐油性好，但耐水性较差；聚醚型 PU的耐低温性及耐水解性优于聚酯型，但耐油性、 力学性能稍差一点。
(l)PU的力学性能 PU弹性体的硬度变化范围比较宽， 可从邵氏 A10 到D80， 断裂伸长率高达 600%～ 800%。
而天然橡胶的最高邵氏硬度仅为 A70，断裂仲长率为 550%。
PU弹性体的撕裂强度较高，比天然橡胶大 2～10 倍。
PU弹性体的回弹性高，减震效果好。
PU 弹性体的应变滞后于应力，从而使损失的能量变成热量;大量的内热使 PU 弹性体在高速运动场合 使用有到限制。
PU弹性体的耐磨性好， 具体耐磨性能如表 52 所示， 一般为天然橡胶的 3～10 倍； 其摩擦因数在 0.2～ 3 范围内变化，适于鞋底材料。
不同 PU塑料的耐磨性能(2)PU 的热学性能 PU 弹性体的耐热性较差，一般只能在 80℃以下使用，温度超过 80℃会导致性能 下降。
但 PU弹性体的耐低温性较好，并以聚醚型力最佳，可在62～70℃温度范围内使用。
(3)PU 的环境性能 PU 弹性体的耐水性一般，在水中浸泡或暴露于湿气中，会引起力学性能下降;但 聚醚型 PU的耐水解性要比聚酯型好 5～10 倍。
PU 弹性体的耐油性、耐非极性和弱极性溶剂性能好，其中以聚醚型好于聚酯型。
但其不耐强酸、强 碱及极性溶剂的作用。
可长期于户外使用。
PU弹性体的生理相容性好，具有良好的抗血栓性，可用于医学。
(4)PU的电学性能 PU弹性体的电性能较好。
其硬度越大，电性能越好。
但 PIJ 吸水后电性能下降， 限制了在高绝缘场合的应用。
3、PU 弹性体的加工(1)浇铸型 PU弹性体 (CPUR) CPUR 的成型极为方便，将液体反应物注人模具中，经加热即可固 化形成复杂制品，特别适合大型 PU制品的制造。
CPUR 的加工可用一步法、预聚体法和反应注塑成型法(RIM)。
一步法为将聚酯二元醇、二异氰酸酯和扩链剂等一起充分混合后浇人模具中，待尺寸稳定后进行后交 联，条件为 l00℃、3～24h。
一步法 CPUR 制品的性能一般，只有在聚酝多元醇的控基数和多异氰酸酯的一 NCO 数大于 2 时，用一步法才最合适。
预聚体法适合于聚酯多元醇的羟基数和多异氰酸酯的－NCO 等于 2 时使用。
具体方法为:预聚物的合 成、预聚物和交联剂充分混合、浇人模具中升温交联。
交联剂为多胺类和多醇类，两者搭配使用效果好。
反应注塑成型法也叫液体注塑成型或高压冲击混合成型，其实质是一步法或半预聚体法反应的变形。
不同点在于其反应是在高压和充分混合下进行的，使制品的强度和粘接性能大幅提高。
CPUR 的应用很广，可用于合成革、铺装材料、体育跑道、建筑防水材料等。
(2)热塑型 PU弹性体 (TPUR) TPUR 与 CPUR 大不相同，它为先合成为线型聚合物或部分交联聚 合物，市售为颗粒状。
此聚合物具有热塑性，可用热塑性方法加工，如注塑、挤出、吹塑和压延等，也可 将其溶剂化后涂覆加工成革制品。
TPUR 可为聚酞型或聚醚型，异氰酸酯为 MDI，交联剂为 1，4丁二醇或乙二醇。
TPUR 为线型时分子 两端曲 HDH 接尾，而部分交联型在其中加人多醇类如甘油等，使其具有耐油、耐磨性和永久变形小的优 点。
TPUR 在加工前需要干燥处理，使其水分在0.1%以下。
在具体加工中，TPUR 受强剪切作用时，内部 易发热而发生降解，因此螺杆转速不能太快。
TPUR 的流动特性属牛顿流体，其粘度对温度敏感;较小的温 度变化即可引起粘度的急剧变化，因而加工温度范围比较窄。
TPUR 对金属的粘合倾向较大，需加入润滑剂或与其他材料共混加以改善。
TPUR 在注塑成型时可选用通用注塑机，由于熔体粘度较低，流道可长，加工前需要干燥，干燥条件 为 93～110℃、1～2h；加工的料筒温度为 170～220℃，模具温度为 10～50℃，注塑压力较低，一般为 14～ 18MPa。
TPUR 可挤出生产异型材、管材、电缆护套、吹塑薄膜及片材等，选用常规挤出机即可。
(3)混炼型PU弹性体 (MPUR) MPUR一般是在 一NCO/－OH为l～1.02配比下并加人交联剂组 成，具体配方如下：乙二醇己二酸酯混聚酯二醇 80 炭黑 81，4 丁二醇 1011 云母粉 0.51三乙烯二胺 0.2～0.5 MDl 60二月桂酸二丁基锡 0.20.7 一氟二氯甲烷 015硅酮共聚物 1 水 适量MPUR 以一步法为主，所有反应组分先生成粘流状胶料，送人烘箱固化制得生胶；再加入混炼机中混 炼，混炼温度 40～60℃，时间15～25min；混炼好的胶料注人模具中交联成型即可。
4、PU弹性体的应用PU弹性体可代替天然橡胶、丁脂胶及氯丁胶，还可代替塑料和金属用于许多方面。
(1)汽车工业 汽车用热塑性弹性体以聚酯型为主，一般常用 RIMPUR，并在其中加入 6%一 8%玻璃 纤维或玻璃微球增强。
具体产品有：保险杠、挡泥板、方向盘、阻流板、行李箱盖、门把手、扶手、仪表 盘及防滑链等。
PU 弹性体因具有弹性大、承载力大、耐磨好、耐切割等优点，制成的轮胎可用于低速行驶的车辆， 具体有实芯轮胎、马车胎、叉车胎、小平车胎及自行车胎等。
(2)建筑材料 主要用于运动场人造跑道、地下管密封件、防水材料、建筑混凝土墙壁和天花板浮雕的 模板等。
(3)制鞋工业 利用 PU弹性体的耐磨性、高弹性、弯曲强度高、耐低温性好等优点，广泛用于高档鞋 底材料如运动鞋、冰鞋及爬山鞋等。
(4)合成革 用 PU制成的合成革材料具有最接近天然革的性能，手感好、透气性高、柔软适度，广泛 用于服装、皮鞋、家具、箱包及车辆座椅等。
(5)医疗器材 利用 PU弹性体的生理相容性和抗血栓性的优点，可用于绷带、心脏助动器、血泵、人 造血管、人工肾及人造心室等。
(6)其他方面 用浇铸 PU 弹性体可制造轧辊，可用于高承重和高耐磨的钢铁及造纸工业中;PU 弹性体还可用于油田、采矿和冶金工业中高耐磨和高强度的结构材料，具体有油田旋转除砂器、选煤筛网、浮选 机、螺旋选矿机、矿砂输送管和传动带。