异氰酸酯与PPG等反应生产聚氨酯的反应
异氰酸根的几种反应
异氰酸酯的各种常见反应一、异氰酸酯与醇的反应带有端羟基的聚醇（如聚酯、聚醚及其他多元醇）与多异氰酸酯反应，生成聚氨酯类聚合物，这是合成聚氨酯最基本的反应。
根据研究得知：氨基甲酸酯基团是内聚能较大的特性基团，空间体积较大，在聚台物中具有硬链段特征，而由碳碳链作为主链的聚醇，具有较强的挠曲作用，成为聚合物的软链段？聚氨酯实际上就是由刚性基团（链段）和软链段构成的嵌段共聚物，显然，使用分子量较大的聚醇，将会使聚合物刚链段比例下降、刚性基团间隔增加。
在实际合成中，应根据产品不同性能要求和应用场合，选择不同分子量的聚醇品种。
不同分子量的聚醇对PUR性能的影响及不同分子量的聚醚品种对与MDI反应的速度都是不一样。
在使用聚醇与异氰酸酯反应时，除原料品种和分子量等因素外，更重要的影响因素是彼此反应基团数的比例，即-NCO/-OH比例，它决定了生成聚合物的分子量太小，这对于二步法合成聚氨酯的反应是极其重要的技术参数。
跟据-NCO/-OH比不同，基本有以下情况，1) -NCO／-OH>1 即- NCO过量，这样生成的聚合物端基为异氰酸基，在聚氨酯合成中．大多数预聚体法（二步法）是采用一NCO／_一OH>1，如PU弹性体、粘合剂，涂料以及二步法合成PU泡沫塑料等。
2) -NCO／-OH)=1 在一NCO基团和-OH基团都是双官能度时，据聚合物化学理论，生成的聚合物分子应该是无穷大在泡沫塑料和热塑性聚氨酯材料制备中，常将-NCO／-OH控制在-NCO／-OH =1左右3)-NCO／-OH<1 即-OH过量，生成的聚合物的两端应是羟基此种情况的使用较少，主要用于便于贮存的生胶、粘合剂和某些中间体的制备。
二、异氰酸酯与苯酚的反应异氰酸酯和酚的反应情况与醇相似，但由于苯环的吸电作用，使酚的羟基中的氧原子电子云密度下降、致使它与异氰酸酯的反应活性下降，该类反应主要作为异氰酸酯封闭反应三、异氰酸酯与水的反应该反应是制备聚氨酯泡沫塑料的重要反应。
聚氨酯对环氧树脂增韧性能研究
聚氨酯对环氧树脂增韧性能研究张萌;葛雪松;吴琳;李刚;于奕峰;姜义军;陈爱兵【摘要】利用甲苯二异氰酸酯(TDI)和聚丙二醇(PPG)合成不同结构的端—NCO聚氨酯(PU)预聚体,然后由聚氨酯预聚体与环氧树脂进行接枝反应,制备聚氨酯改性环氧树脂.研究了聚氨酯预聚体结构和用量对改性环氧树脂力学性能的影响规律.结果表明,当聚醚多元醇选用PPG1000,且TDI:PPG=2:1时,制得的聚氨酯预聚体对环氧树脂的增韧效果最好,当ω(PU预聚体)=10％时,改性环氧树脂的应变和拉伸强度分别达到84.7％和27.1 MPa,是改性前的30.47倍和3.04倍.通过扫描电镜对聚氨酯的增韧机理进行了研究,发现改性前环氧树脂为脆性断裂,聚氨酯改性后的环氧树脂断裂时银纹明显增多,为韧性断裂.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)009【总页数】4页(P1850-1853)【关键词】环氧树脂;聚氨酯;接枝改性【作者】张萌;葛雪松;吴琳;李刚;于奕峰;姜义军;陈爱兵【作者单位】河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄 050018;中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛 266100;青岛职业技术学院生物与化工学院,山东青岛 266100;河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄 050018;河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄 050018;中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛 266100;河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄050018【正文语种】中文【中图分类】TQ323.5;TQ433.4+3环氧树脂(EP)具备良好的物理粘接性、化学稳定性、介电性等特点，在建筑、航空航天以及集成电路等领域[1-5]得到广泛的应用。
但EP固化后质脆、抗冲击性能差，限制了其广阔的发展。
近年来研究较多的EP增韧剂有橡胶弹性体、刚性粒子、热塑性树脂、液晶聚合物、超支化聚合物等[6-10]，其中聚氨酯凭借其丰富的柔性链段和较高的相容性得到研究者们的广泛关注[11-15]。
ipdi和饱和聚酯的反应
ipdi和饱和聚酯的反应反应介绍：IPDI（异氰酸酯二异芳基酯）是一种具有双重官能团的化合物，通常用于聚氨酯的合成。
饱和聚酯是一类聚酯化合物，具有饱和的碳链结构。
这两种化合物在特定条件下可以发生反应，形成聚氨酯材料。
IPDI和饱和聚酯反应的机理：IPDI的两个异氰酸酯基团可以与饱和聚酯中的羟基反应，形成酯键。
这个反应通常在一定的温度和催化剂的存在下进行。
反应后，IPDI 的双重官能团与饱和聚酯中的羟基形成的酯键连接起来，形成聚氨酯结构。
IPDI和饱和聚酯反应的应用：聚氨酯材料具有优异的物理和化学性质，广泛应用于涂料、粘合剂、弹性体等领域。
IPDI和饱和聚酯反应制备的聚氨酯材料具有高度的耐候性、耐化学品腐蚀性、优异的机械性能和耐磨性，因此在工业和商业应用中得到了广泛应用。
IPDI和饱和聚酯反应的条件：IPDI和饱和聚酯反应的条件是关键，通常需要适当的温度和催化剂的存在。
温度的选择应根据具体的反应体系而定，一般在100-150摄氏度之间。
催化剂的选择也很重要，常用的催化剂包括有机锡化合物、有机锡酸盐、有机锡醇盐等。
IPDI和饱和聚酯反应的优势：IPDI和饱和聚酯反应制备的聚氨酯材料具有很多优势。
首先，聚氨酯材料具有良好的耐候性，可以在恶劣的环境条件下使用。
其次，聚氨酯材料具有优异的耐化学品腐蚀性，可以在腐蚀性介质中安全使用。
此外，聚氨酯材料还具有较高的机械性能和耐磨性，适用于各种应用场合。
IPDI和饱和聚酯反应的限制：尽管IPDI和饱和聚酯反应具有很多优势，但也存在一些限制。
首先，反应条件较为苛刻，需要适当的温度和催化剂的存在。
其次，IPDI 和饱和聚酯反应的过程中可能会产生一些副产物，对环境造成一定的影响。
此外，由于聚氨酯材料的制备需要一定的工艺控制，生产过程相对复杂，成本较高。
总结：IPDI和饱和聚酯反应是一种重要的聚氨酯材料制备方法。
通过IPDI 的双重官能团与饱和聚酯中的羟基反应，可以形成聚氨酯结构，赋予材料优异的性能。
异氰酸酯和羟基反应
异氰酸酯和羟基反应
异氰酸酯与羟基反应是一种常见的化学反应，也是合成聚氨酯等高分子化合物的关键步骤之一。
本文将介绍异氰酸酯与羟基反应的基本原理、反应机理以及应用。
一、基本原理
异氰酸酯（isocyanate）是一种含有-N=C=O基团的有机化合物，而羟基（hydroxyl）则是一种含有-OH基团的有机化合物。
当异氰酸酯与羟基反应时，它们之间会发生加成反应，形成尿素结构（urethane）。
二、反应机理
异氰酸酯与羟基反应的机理可以分为两步。
首先，异氰酸酯会与羟基发生加成反应，生成一个间接的亚硫酸酯（isocyanate adduct）。
然后，亚硫酸酯会与另一个羟基反应，生成尿素结构。
在这个反应中，亚硫酸酯是一种暂时的中间体，容易降解为异氰酸酯和羟基。
因此，在反应过程中，需要控制反应温度和反应时间，以保证反应的完整性和产率。
三、应用
异氰酸酯与羟基反应是许多工业合成中的重要步骤，其中最常见的应用是合成聚氨酯（polyurethane）。
聚氨酯是一种重要的高分子化合物，广泛应用于制造汽车座椅、沙发、鞋子、衣服等不同的产
品。
此外，异氰酸酯与羟基反应还用于生产涂料、胶黏剂、弹性纤维等。
总结：
异氰酸酯与羟基反应是一种重要的化学反应，它能够生成尿素结构，是制备聚氨酯等高分子化合物的关键步骤之一。
在反应过程中，需要控制反应条件，以保证反应的完整性和产率。
此反应的应用十分广泛，涵盖了许多工业领域，是化学工业中不可或缺的一部分。
聚氨酯化学与工艺5化学
聚氨酯化学与工艺5化学聚氨酯化学与工艺5化学聚氨酯（PU）是一种由异氰酸酯和羟基化合物反应生成的弹性材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。
在聚氨酯的合成过程中，化学反应起着至关重要的作用，而工艺参数的控制也对产品的性能产生重要影响。
本文将探讨聚氨酯化学与工艺之间的联系，并介绍聚氨酯合成中的一些重要化学反应和工艺参数。
一、聚氨酯的合成化学聚氨酯的合成化学主要涉及异氰酸酯和羟基化合物的反应。
其中，异氰酸酯是主要的反应性化合物，可以通过与多个羟基化合物反应生成聚氨酯。
在合成过程中，异氰酸酯与羟基化合物的比例、反应温度和时间等工艺参数对聚氨酯的性能产生重要影响。
二、聚氨酯的合成工艺在聚氨酯的合成过程中，工艺参数的控制至关重要。
以下是一些重要的工艺参数：1、异氰酸酯与羟基化合物的比例：这个比例对聚氨酯的性能有显著影响。
通常，较高的异氰酸酯含量会导致较高的硬度和强度，但也会降低弹性。
相反，较高的羟基化合物含量会使聚氨酯更柔软，更具弹性。
2、反应温度：反应温度对聚氨酯的性能也有显著影响。
较高的温度可以加速反应，缩短合成时间，但也可能导致聚氨酯分子量的降低。
相反，较低的温度可能会减缓反应速度，但可以获得更高的分子量。
3、反应时间：反应时间对聚氨酯的性能也有重要影响。
较长的反应时间可以获得更高的分子量，但也可能导致聚氨酯分子链的交联。
相反，较短的反应时间可能会获得较低的分子量，但可以避免交联。
此外，其他重要的工艺参数包括溶剂的选择、催化剂的使用和封端剂的添加等。
这些参数对聚氨酯的性能和加工过程都有显著影响，需要在合成过程中进行精确控制。
三、结论聚氨酯的化学与工艺之间存在着密切的联系。
化学反应是聚氨酯合成的基础，而工艺参数的控制则直接影响到聚氨酯产品的性能和质量。
了解聚氨酯的合成化学和掌握重要的工艺参数对于合成高性能、高质量的聚氨酯材料至关重要。
通过深入研究和掌握聚氨酯的化学与工艺，我们可以进一步优化聚氨酯的合成过程，提高产品的性能和质量，同时降低生产成本。
丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制
丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制标题：丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的深入解析导言：丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制在有机化学领域中具有重要的地位。
本文将对这一反应机制进行深入解析，从基础概念出发，从简到繁地介绍其反应过程，并提供对这一机制的观点和理解。
一、丙烯酸酯和异氰酸酯的介绍1. 丙烯酸酯的结构和性质1.1 丙烯酸酯的化学结构1.2 丙烯酸酯的物理和化学性质2. 异氰酸酯的结构和性质2.1 异氰酸酯的化学结构2.2 异氰酸酯的物理和化学性质二、丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的基础概念1. 亲核反应与亲电反应的理解2. 共轭体系对反应速率的影响3. 反应机理中的中间体和过渡态的角色三、丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的简单模型1. 根据机理的相似性，参考高登反应机制2. 介绍该简单模型的反应过程2.1 加成反应的进行2.2 消除反应的发生2.3 反应过程中的中间体和过渡态四、丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的详细解析1. 实际反应的条件与影响因素1.1 温度与反应速率的关系1.2 溶剂对反应性质的影响2. 反应机制的详细步骤2.1 亲核试剂的攻击2.2 中间体的生成与转化2.3 消除反应的进行3. 不同基团对反应机制的影响五、丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制的观点与理解1. 反应机制的灵活性与多样性2. 反应过程中的副产物与副反应3. 反应机制的应用领域与前景展望结论与总结：本文对丙烯酸酯和异氰酸酯反应机制进行了深入解析，在基础概念的引导下，从简到繁地介绍了该反应过程。
通过对反应条件、影响因素和具体反应步骤的讨论，我们对该反应机制有了更全面、深刻和灵活的理解。
这项反应机制在有机合成中具有重要的应用前景，值得进一步深入研究。
1. 温度与反应速率的关系随着温度的升高，丙烯酸酯和异氰酸酯反应的速率也会增加。
这是因为温度的升高能够提供反应参与物质的更高的动能，使它们更容易突破反应能垒，从而加速反应的进行。
较低温度下，反应速率较慢，需要较长的反应时间才能达到理想的产率。
异氰酸酯的各种化学反应
R-NHCONH-R
脲
2RNCO+H2O
RNHCONHR+CO2
1mol(18g)水与1mol二异氰酸酯（TDI174g或MDI250g）生成1mol（22.4L）CO2 空气中的水分及容器壁附着的水分会使NCO含量降低，使预聚体黏度变大甚至凝胶， 产生的CO2还会使容器涨罐。
4、异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应
OO
120-140℃
RNCO + R1-NHCOO-R2
-N-C-OR2
R1
交联结构
自聚反应 二聚：
2ArNCO
O
C
Ar-N
N-Ar
C
O
MDI、TDI在室温下可以缓慢产生二聚体，具有邻位取代基的芳香族异氰酸酯， 由于位阻效应，在常温下不能生成二聚体，而MDI由于NCO邻位无取代基， 活性比TDI大，即使无催化剂，室温也有部分单体缓慢自聚成二聚体。
聚氨酯分子的微观结构
软段：大分子多元醇
硬段
异氰酸酯 小分子醇、胺
不同活泼氢基团反应活性比较
聚氨酯
反应速度：-CH2-OH > -CH-OH
2、异氰酸酯与胺基的反应（常温下快速反应）
伯胺基：NH2
仲胺基：NH
R-NCO+R1-NH2
R-NHCONHR
脲
R-NCO+R1R2NH
R-NHCONR1R2
取代脲
3、异氰酸酯与水的反应
慢
快
RNCO+H2O
R-NHCOOH
RNH2+CO2
快
RNH2+RNCO
异氰酸酯的各种化学反应
1、异氰酸酯与羟基的反应 2、异氰酸酯与胺基的反应 3、异氰酸酯与水的反应 4、异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应 5、异氰酸酯的自聚反应
单组份聚氨酯防水涂料机理
单组份聚氨酯防水涂料机理聚氨酯防水涂料是一种常用的防水材料，它具有优异的性能和广泛的应用领域。
了解聚氨酯防水涂料的机理对于正确选择和使用该涂料具有重要意义。
聚氨酯防水涂料的机理可以分为以下几个方面：1. 聚合反应机理：聚氨酯防水涂料是由异氰酸酯和多元醇等组成的。
在涂料施工过程中，异氰酸酯与多元醇发生聚合反应，形成聚氨酯聚合物。
聚氨酯聚合物具有高分子量、高交联度和高强度的特点，能够形成坚固的涂膜，从而实现防水效果。
2. 溶剂蒸发机理：聚氨酯防水涂料中通常含有溶剂，涂料施工后，溶剂会逐渐挥发。
溶剂的挥发过程会使涂膜表面形成致密的结构，提高涂膜的耐水性和耐侯性。
3. 化学反应机理：聚氨酯防水涂料中的异氰酸酯与水发生反应，产生氨气和氰酸盐。
氨气能够中和酸性物质，降低涂膜表面的酸碱度，减少涂膜腐蚀；而氰酸盐则能够与水形成氰酸盐溶液，进一步提高涂膜的耐水性能。
4. 物理吸附机理：聚氨酯防水涂料的涂膜表面具有一定的亲水性，能够吸附周围的水分子。
当涂膜表面的水分子达到一定数量时，水分子之间的相互作用力会超过涂膜的表面张力，从而形成水滴，防止水分渗透。
5. 弹性变形机理：聚氨酯防水涂料的涂膜具有一定的弹性，能够在外力作用下产生弹性变形。
当涂膜表面受到外界水压力时，涂膜能够产生相应的弹性变形，从而减小涂膜的渗透性，提高防水效果。
总结起来，聚氨酯防水涂料的机理主要包括聚合反应、溶剂蒸发、化学反应、物理吸附和弹性变形等多种机制。
这些机制相互作用，共同实现了聚氨酯防水涂料的优异性能。
在实际应用中，根据不同的施工条件和要求，可以选择不同类型的聚氨酯防水涂料，以达到最佳的防水效果。
环氧树脂改性MDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与表征
环氧树脂改性MDI型水性聚氨酯胶粘剂的制备与表征李帅杰;柴春鹏;马一飞;李国平;罗运军【摘要】采用4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和分子质量为1 000的环氧丙烷缩合物(PPG1000)为原料合成聚氨酯预聚体,用2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)作亲水扩链剂并用l,4-丁二醇(BDO)作小分子扩链剂进一步提高分子质量,再向预聚物中引入环氧树脂E-44,采用内乳化法制备了环氧树脂改性的MDI型水性聚氨酯胶粘剂.其中异氰酸酯根与羟基比值(R值)为1.3,DMPA质量分数为6％,PPG1000和MDI 物质的量比(软硬比)为1:2.8,固含量为30％.对其结构和性能进行研究.结果表明,当环氧树脂E-44加入量为2％～6％时,乳液较为稳定;环氧树脂E-44加入量为6％时,拉伸剪切强度最高,可达到2.78 MPa.在2％～10％的环氧添加量内,拉伸强度随环氧添加量上升逐渐提高,而断裂伸长率则逐渐下降.环氧的加入使水性聚氨酯胶膜的吸水性下降,耐水性提高.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】5页(P60-63,70)【关键词】4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯;水性聚氨酯;胶粘剂;环氧树脂;改性【作者】李帅杰;柴春鹏;马一飞;李国平;罗运军【作者单位】北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081;北京理工大学材料学院,北京100081【正文语种】中文【中图分类】TQ433.4+3水性聚氨酯胶粘剂软硬度可调节、无污染、操作加工方便，易于改性，能直接粘接非金属、金属等多种材料，粘接工艺简单，适用范围广泛［1］。
但是传统水性聚氨酯胶粘剂耐水耐热性差、耐老化性差、干燥时间长且胶膜力学性能较差［2］。
为了提高水性聚氨酯胶粘剂的性能，对其进行改性是有效的途径［3］。
异氰酸酯 二聚反应
异氰酸酯二聚反应异氰酸酯是一种重要的有机化合物，具有广泛的应用领域。
本文将介绍异氰酸酯的二聚反应，并探讨其在合成有机化合物和聚合物中的应用。
异氰酸酯是一类含有异氰基的有机化合物，化学式为R-N=C=O。
它们具有高度活性的异腈基团，可以与一些亲核试剂发生二聚反应。
异氰酸酯二聚反应是一种重要的有机合成方法，可用于构建碳-碳和碳-氮键，以及合成多种有机化合物。
异氰酸酯的二聚反应有多种机理和反应类型。
其中最常见的是亲核加成和亲核取代反应。
在亲核加成反应中，亲核试剂的亲核性质使其与异氰酸酯中的异氰基发生反应，形成加成产物。
而在亲核取代反应中，亲核试剂取代异氰基，生成取代产物。
异氰酸酯的二聚反应可以应用于合成各种有机化合物。
例如，它可以用于合成酰胺、氨基酸和多肽等生物活性分子。
亲核试剂可以是胺、醇、酚等，通过与异氰酸酯反应，可以在分子中引入氨基、羟基等官能团，从而改变其性质和功能。
异氰酸酯的二聚反应还可以用于合成聚合物。
聚氨酯就是一种重要的聚合物，它是通过异氰酸酯与多元醇反应得到的。
聚氨酯具有优异的物理性质和化学稳定性，广泛应用于涂料、胶粘剂、弹性体等领域。
通过调控反应条件和反应物的选择，可以合成具有不同性质和应用的聚氨酯。
异氰酸酯的二聚反应具有一定的反应性和选择性。
在反应过程中，需要控制反应条件、反应时间和反应物的比例，以获得理想的产物。
此外，还可以通过催化剂的选择和添加辅助试剂来改变反应的速率和产物的结构。
异氰酸酯的二聚反应是一种重要的有机合成方法，具有广泛的应用前景。
通过合理设计反应条件和选择合适的反应物，可以合成各种有机化合物和聚合物。
这为有机化学和材料科学领域的研究提供了重要的工具和方法。
随着对异氰酸酯反应机理和催化剂的深入研究，相信将有更多新的反应类型和应用领域被发现和开发。
异氰酸酯基团与羟基反应生成氨基甲酸酯。
异氰酸酯基团与羟基反应生成氨基甲酸酯。
异氰酸酯基团与羟基反应生成氨基甲酸酯的反应机理是亲核加成反应。
在反应中，异氰酸酯基团中的N=C键中的C原子带有部分正电荷，是一个电子亲和性较强的亲电位。
而羟基中的O原子则带有部分负电荷，是一个能够提供电子的亲核位。
当这两种官能团相遇时，由于它们的电荷性质不同，它们之间会发生亲核加成反应。
具体反应机理如下：
首先，羟基中的O原子攻击异氰酸酯基团中的C原子，形成一个中间体，即一个带有O=C-N=C-O的不稳定分子。
这个中间体中的C-N键断裂，形成一个新的化学键，即一个C-O键。
同时，原来的O=C键上的N原子与羟基中的H原子结合，形成一个新的N-H键。
最终，这个不稳定的中间体会进一步分解，生成氨基甲酸酯和二氧化碳。
化学方程式如下：
R-N=C=O + HO-R' →R-NH-COOR' + CO2
其中，R和R'是有机基团。
聚氨酯 异氰酸酯涉及的化学反应汇总及应用简述【建筑工程类独家文档首发】
聚氨酯异氰酸酯涉及的化学反应汇总及应用简述【建筑工程类独家文档首发】聚氨酯化学反应是聚氨酯研究开发的基础，今天小编根据自己多年来的研究生产经验，为大家分享一下聚氨酯涉及的基本反应及应用领域。
异氰酸酯涉及的化学反应汇总及应用简述反应原理异氰酸酯基（-NCO）的高度不饱和的结构，决定了它有较高的反应活性。
根据Baken等人的异氰酸酯基团的电子共振理论，可以得出由于-NCO的共振作用，使其电荷分布不均匀，产生了亲核中心和亲电中心。
其电子共振结构表示如下：氮碳氧原子的电负性顺序是O＞N＞C，所以氮原子和氧原子的电子云密度较大，表现为强的负电性，容易与亲电试剂进行反应。
与此相反，由于两端强电负性原子的作用，使得碳原子的电子云密度降低，表现出较强的正电性，成为亲电中心。
因此，二异氰酸酯非常容易和含有氢原子的化合物进行反应。
一、聚氨酯合成过程中涉及的基本化学反应1、NCO和羟基的反应NCO和羟基的反应是聚氨酯工业中最重要的反应之一，可以说是聚氨酯工业的基础。
主要生成氨酯基，其反应主要发生在异氰酸酯与多元醇及其小分子醇之间的反应，是聚氨酯合成的主要反应，其反应如下所示：2、NCO和水的反应NCO和水的反应是聚氨酯泡沫的主要反应之一，其主要的应用是利用生成的二氧化碳来给聚氨酯制品发泡，也是聚氨酯工业中重要的反应，反应主要生成脲基。
在普通聚氨酯产品合成过程中，须严格控制醇、胺、溶剂中的水份含量，其原因有水作为双官能反应物与异氰酸酯反应，生成脲基于聚氨酯中，它是一种单体，影响反应的继续进行；其次，水的相对分子质量较小，在反应体系中只要含有少量的水，将会消耗大量的NCO，影响配方的准确性，会对产品的性能产生不利的影响；还有就是异氰酸酯与水的反应生成二氧化碳，导致不需要发泡的产品发泡等不利影响。
需要特别指出的是，即使在聚氨酯泡沫的生产合成过程中水分的含量也要严格控制，不然对泡孔的控制将不确定，同时与水反应会释放出大量的热量，可能会使制品出现烧焦等不良现象。
聚氨酯的化学原理
聚氨酯的化学原理聚氨酯实际上是各种不同类型的异氰酸酯与含活性氢化合物生成的加聚物。
因此，聚氨酯胶粘剂在制备与固化过程式中，都要发生异氰酸酯与活化氢化合物的反应，所以聚氨酯化学是异氰酸酯的反应为基本原理。
一）、异氰酸酯的化学反应1、异氰酸酯与羟基的反应异氰酸酯能与醇、多元醇、聚醚、聚酯等含羟基化合物的活性氢反应，生成氨基甲酸酯。
这类反应是聚氨酯胶粘剂合成与固化的基本反应。
在些类反应中空间位阻对反应影响很大，异氰酸酯与伯羟基的反应十分迅速，比仲羟基快3倍，比叔羟基快200倍。
2、异氰酸酯与水的反应。
异氰酸酯与水的反应首先生成不稳定的氨基甲酸，然后分解成二氧化碳和胺。
如果异氰酸酯过量，可继续反应生成取代脲反应如下：R—NCO + H2O → R—NHCOOH → R—NH2 + CO2R—NCO + RNH2 → R—NHCONH—R单组分湿固化型聚氨酯胶粘剂就是利用上述反应进行固化，而对于双组分聚氨酯胶粘剂在潮湿环境中粘接，胶层容易产生气泡，粘接强度可降低10%~20%3、异氰酸酯与胺基的反应异氰酸酯与胺基的反应生成脲，由于伯胺反应活性太大，在聚氨酯胶粘剂中常用活性较小的芳香二胺如MOCA等，作为异氰酸酯基封端预聚体的固化剂。
4、异氰酸酯与羧基的反应异氰酸酯与羧基的反应的活性低于伯羟基或水，首先反应生成酸酐，然后分解成酰胺和二氧化碳这对粘接不利。
若在异氰酸酯和羧酸二者之中仅其一是芳香族的它们在室温下反应时则主要生成酸酐、脲和二氧化碳。
5、异氰酸酯与脲的反应。
异氰酸酯与取代脲的反应生成缩二脲聚氨酯胶粘剂在较高温度（>1000C）下可产生支化或交联、能提高粘接强度。
6、异氰酸酯与酚的反应。
异氰酸酯与酚的反应要比与羟基的反应迟缓，即使在50~700C下其反应速度也很慢。
然而可用叔胺或氯化铝催化反应速度。
为个反应有催化剂存在且较高温度下为可逆反应，可用于制备封闭型异氰酸酯胶粘剂。
7、异氰酸酯与酰胺的反应异氰酸酯与酰胺的反应活性很低，仅在1000C时才有一定的反应速度，并且生成酰基脲。
聚氨酯化学反应
异氰酸酯与OH的反应RNCO + R′OH →RNHCOOR′这个反应属于二级反应，反应速度随着羟基含量而变化，不随异氰酸酯浓度而改变。
异氰酸酯与羟基的摩尔比，一般称异氰酸酯指数，R值。
R值>1，端NCO封端的聚氨酯预聚体。
对二异氰酸酯和二元醇而言，R值大于2，体系中含有未反应的游离异氰酸酯，此时称之为半预聚体或改性异氰酸酯。
例：各类弹性体预聚体、跑道铺地胶、聚氨酯密封胶等R值<1，端OH封端的预聚体。
大多聚氨酯胶黏剂的主剂及聚氨酯弹性体生胶。
例：软包装复合胶、聚氨酯油墨连结料、PU 革的浆料、磁带胶、鞋胶等R值=1，理论上生成分子量无穷大的高聚物，实际上由于水分、杂质等影响不可能。
R值越靠近1，分子量越大，体系粘度越大。
2RNCO + H2O →RNHCONHR+ CO2↑1个水分子与2个NCO基团反应得到取代脲，水可以看做一种扩链剂或固化剂。
这点对聚氨酯的生产及储存具有重要的指导意义。
原材料和产品都需要严格控制水分含量。
反应放出二氧化碳气体，可用在聚氨酯泡沫的生产中，还有湿固化的聚氨酯胶黏剂和涂料。
异氰酸酯与胺基的反应RNCO + R′NH2→RNHCONHR ′RNCO + R′NHR〞→RNHCONR′R〞脂肪族伯胺反应速度太快，一般很少用。
脂肪族仲胺和芳香族伯胺反应速度稍慢，常用来固化NCO封端的预聚体。
MOCA、E-300、unilink4200等不同活性氢与异氰酸酯的反应活性理论上，异氰酸酯可以和所有可以提供活性氢的化合物反应，属亲核反应。
在含活性氢的化合物中，亲核中心的电子云密度越大，其电负性越强，它与异氰酸酯反应活性越高，反应速度越快。
脂肪族NH2>芳香族NH2>伯OH>水>仲OH>酚OH>羧基>取代脲>酰胺>氨基甲酸酯。
不同异氰酸酯含量对水性聚氨酯的合成及性能影响
不同异氰酸酯含量对水性聚氨酯的合成及性能影响摘要：由4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、甲苯二异氰酸酯（TDI）、聚酯多元醇（JW218，Mn=2000）、二羟甲基丙酸（DMPA）和1，4-丁二醇（BDO）反应，然后用三乙胺（TEA）中和，制备水性聚氨酯，采用FTIR、TG、GPC等来表征。
研究了n (TDI)/ n (MDI)比值对水性聚氨酯结构与性能的影响。
关键词：异氰酸酯；水性聚氨酯；结构；性能 1 引言近10年来，保护地球环境的舆论压力与日俱增，一些发达国家制定了消防法规及溶剂法规[1]。
水性聚氨酯以水为介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点，这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯的开发[2]。
国内水性聚氨配乳液的研究起步较晚，70年代后期才开始，发展也比较缓慢，所用的原料大多数是聚醚型、TDI芳香族型，但制品性能不高，特别是力学性能和耐水性，对聚酯型、MDI型的水性聚氨酯研究较少[3]。
本实验固定了硬段含量为40wt%、DMPA含量为6.5wt%、n(NCO)/n(OH)值为1.0，中和度为1.0，选择用了MDI、TDI为异氰酸酯组分，研究了n(TDI)/n(MDI)不同异氰酸酯对水性聚氨酯性能的影响。
2 实验部分2.1 原料聚酯多元醇(JW-218、Mn=2000) 工业品,无锡市新鑫聚氨酯有限公司；，4’-4二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI），工业品，烟台万华聚氨酯股份有限公司；甲苯二异氰酸酯聚（TDI），工业品，烟台万华聚氨酯股份有限公司；二羟甲基丙酸(DMPA)，工业品，广州正负有限公司；1，4一丁二醇(BDO)，分析纯，成都市科龙化工试剂厂；丙酮(AC)，分析纯，成都市科龙化工试剂厂；三乙胺（TEA)，分析纯，成都市科龙化工试剂厂；二月桂酸二丁基锡（BBTDL），分析纯，成都市科龙化工试剂厂。
DMPA在120℃下真空干燥2h后放入干燥器里自然冷却备用，BDO经过120℃减压蒸馏4h。
催化剂对异氰酸酯反应活性的影响
催化剂对异氰酸酯反应活性的影响催化剂能降低反应活性能，使反应速率加快，缩短反应时间，控制副反应，因此在聚氨酯的制备中常常使用催化剂。
对催化剂的要求一般是：催化活性高、选择性强。
常用的催化剂为有机叔胺类及有...催化剂能降低反应活性能，使反应速率加快，缩短反应时间，控制副反应，因此在聚氨酯的制备中常常使用催化剂。
对催化剂的要求一般是：催化活性高、选择性强。
常用的催化剂为有机叔胺类及有机金属化合物。
聚氨酯合成中所采用的催化剂，都是既能催化与羟基的反应，也能催化与水的反应，但所有催化剂对这二个反应的催化活性各不相同。
一般，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，即各催化剂都有其选择性。
异氰酸酯反应的催化机理一般认为，异氰酸酯与羟基化合物反应的催化机理是，异氰酸酯或羟基化合物先与催化剂生成不稳定的络合物，然后发生反应，生成聚氨酯。
但这种络合催化反应理论也有几种说法，至今还不是十分清楚。
一种公认的催化机理是基于异氰酸酯受亲核的催化剂进攻，生成中间络合物，再与羟基化合物反应。
如二异氰酸酯与二元醇的反应机理如下：另外，有人认为金属有机化合物的催化机理与叔胺类不同，是形成一种三元活化络合物。
有人提出羟基化合物与催化剂形成四节环活化络合物，再与异氰酸酯反应生成氨基甲酸酯。
叔胺催化剂酸碱性对反应活性的影响在聚氨酯制备反应中，一般很少用酸类催化剂，酸性催化剂（如苯甲酰氯、无机及有机酸）对氨基甲酸酯及脲基甲酸酯生成反应有较低的催化作用，但重要的是它们能抑制缩二脲的生成反应，因而抑制交联反应。
若聚醚中尚有微量碱（开环聚合用的KOH）未被除去，则与二异氰酸酯反应时，碱金属化合物会催化交联副反应，发生凝胶。
因而可加入酸中和，并且若酸稍过量，则抑制交联反应，可使预体能长期储存。
叔胺类催化剂对异氰酸酯与羟基化合物反应的影响，除了其碱性程度外，还有位阻效应等因素。
湿固化聚氨酯 原材料
湿固化聚氨酯原材料
湿固化聚氨酯是一种常用的聚氨酯材料，广泛应用于各个领域。
它的原材料包括聚醚、异氰酸酯和催化剂等。
聚醚是湿固化聚氨酯的重要原材料之一。
聚醚是一种高分子化合物，由醚键连接而成。
它具有较好的柔韧性和耐磨性，能够增加聚氨酯材料的强度和耐久性。
聚醚的分子量和分子结构对聚氨酯材料的性能有重要影响。
聚醚的选择要根据具体应用需求来确定，不同的聚醚可以赋予聚氨酯材料不同的特性，如硬度、弹性和耐化学腐蚀性等。
异氰酸酯是湿固化聚氨酯的另一重要原材料。
异氰酸酯是一类含有异氰基（NCO）的有机化合物。
在湿固化聚氨酯的制备过程中，异氰酸酯与聚醚发生反应，形成聚氨酯链。
异氰酸酯的种类和配比可以调节聚氨酯材料的硬度、粘度和耐磨性等性能。
此外，异氰酸酯还具有良好的粘接性能，可以与其他材料粘接在一起，增强聚氨酯材料的使用范围。
催化剂也是湿固化聚氨酯的重要组成部分。
催化剂在聚氨酯制备过程中起到加速反应的作用，促使异氰酸酯和聚醚迅速反应，形成聚氨酯链。
常用的催化剂有有机锡化合物和有机胺。
催化剂的选择要考虑其对反应速率、聚氨酯材料的性能以及对环境的影响等因素。
湿固化聚氨酯的原材料包括聚醚、异氰酸酯和催化剂等。
通过合理
选择这些原材料的种类和配比，可以调节湿固化聚氨酯材料的硬度、弹性、耐磨性和粘接性等性能。
湿固化聚氨酯具有广泛的应用前景，在建筑、汽车、航空航天和家具等领域都有重要的应用。
未来，随着技术的进步和原材料的改进，湿固化聚氨酯材料将能够满足更多领域的需求，并为各行各业带来更多的创新和发展机会。