聚氨酯基础知识(通俗版)

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聚氨酯基本概念

一、什么是聚氨酯聚氨酯是指在高分子主链上含有重复单元结构--氨基甲酸酯基团-NHCOO-的高分子化合物统称。

一般聚氨酯由多氰酸酯与多元醇反应合成，目前工业上聚氨酯的合成主要手段。

在学术领域，对非异氰酸酯型聚氨酯也展开了研究，但离工业化还有一段距离，主要还处于实验室研发阶段。

在聚氨酯分子中，除氨基甲酸酯基团外，还有脲、缩二脲等基团，以及原料多元醇中所含有的酯键和醚键，水性聚氨酯中还包括离子型的羧基等。

所以，多异氰酸酯与多元元醇合成的聚氨酯分子中，氨基甲酸酯基团在整个分子链段中只占少数。

因此，从广义上讲，聚氨酯是异氰酸酯的加聚物。

现在人们把其他一些由异氰酸酯合成的聚合物也归类在聚氨酯里，如在高分子主链上含有重复单元-NHCONH-的聚脲，也作为聚氨酯来论述。

二、聚氨酯的基本结构特征聚氨酯由多异氰酸酯（通常为二异氰酸酯）与二元醇（小分子二元醇、聚酯或聚醚、多元胺等）通过逐步聚合反应合成，所以在其分子链上，主要由具有柔性的聚酯或聚醚和异氰酸酯与小分子二元醇生成的硬段链组成。

由于聚酯或聚醚的分子链段一般比较长，且具有良好的柔性，一般将其称为软段；而异氰酸酯与小分子二元醇生成的分子链段，且由于分子间氢键的作用而具有较强的结晶性能，所以一般称之为硬段。

综上所说，聚氨酯是由软段与硬段所组成的嵌段聚合物。

在聚氨酯弹性体聚集态结构中，分子中的刚性链段，由于其内聚能很大，彼此缔合在一起，形成许多被称为微区的小单元，这些小单元的玻璃化温度远高于室温，在常温下它们呈玻璃态、次晶或微晶，因此把它们称之为塑料相。

聚氨酯弹性体分子链中的柔性链段也聚集在一起，构成聚氨酯橡胶的基质或基体，由于其玻璃化温度低于室温，故称之为橡胶相。

软段与硬段在聚氨酯中按各自的性质聚集，形成软段微区与硬段微区。

软段微区与硬段微区由于性质不同而形成相分离结构，软段相为聚氨酯材料提供柔顺性，硬段相则起着物理交联点的作用。

软段与硬段的相分离结构，使聚氨酯材料具有优良的弹性。

聚氨酯基础知识

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、HMDI、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：TDI-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。

全面详细的PU基础知识

聚氨酯基本常识一、聚氨酯基础知识聚氨酯树脂制成的产品有泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革、铺面材料等到品种;广泛用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工业以及纺织等领域;一PU制品的基本组成：生产聚氨酯PU制品,其所用的原材料按性质、功能来分,可分为如下几个组份：组份一：异氰酸酯盐类—此类原料是PU树脂主要原料之一;其官能团为：—NCO即为异氰酸酯基,此类原料中一般在其分子结构中有两个或两个以上的—NCO基;常用的原料有：MDI、PAPI、TDI三种;特殊的：HDI1,6—己二异氰酸酯,IPDI异佛尔酮二异氰酸酯,H12MDI二环己基甲烷二异氰酸酯,HTDI 甲基环己基二异氰酸酯;XDI苯二亚甲基二异氰酸酯,NDI萘—1,5—二异氰酸酯;改性的异氰酸酯类：是指过量的异氰酸酯与含活泼氢类化合物反应,生成末端是—NCO的预聚物;如液化MDI碳化二亚胺改性MDI,鞋底原液B料聚酯多元醇改性MDI,弹性体所用的预聚物等;组份二：活泼氢类——此类原料是PU树脂主要原料之一;一般在其分子结构中有两个或两个以上的羟基—OH或胺基—NH2等;常用的有：聚酯多元醇,聚醚多元醇,二元醇EG,BDO,1,6—HDO,PG等,MOCA,TMP,HQEE,水等组份三：溶剂类—此类原料量大,在合成中不参与反应;常用的有：DMF,MEK,TOL,ETAC,CY,二甲苯,汽油,水等;组份四：助剂类—此类原料量少,但对制品的品质影响很大,同时其种类很多,根据其作用来分有：催化剂：有机锡类DBTDL,辛酸亚锡,叔胺类三亚乙基三胺,三乙醇胺,三乙胺等表面活性剂：改善制品内部或表面性质;如硅油匀泡剂DC—193,DC—5043,DS—80,OT—70等;抗氧化剂：防止制品在制作过程中,被空气氧化发生颜色变化;常用的是BHT,I—1010等;着色剂：分无机和有机颜料,常将颜料与多元醇研磨成糊状物——色浆或色膏,有红、黄、绿、蓝、黑五种颜色;此外还有其它助剂：紫外线吸收剂,分散剂,防结皮剂,增塑剂,偶联剂,增粘剂等;另外在PU制品中常使用填料,其目的是：改进制品物理性能,补强其力学性能,降低成本;常用的填料有：CaCO3,瓷土,滑石粉等;二基本反应：1：与醇类反应：R1—NCO + R2—OH ——R1NHCOOR22：与胺类反应：R1—NCO + R2—NH2——R1NHCONHR23：与水反应：R—NCO + H2O ——RNHCOOH ——R—NH2 + CO2R—NCO + R—NH2——RNHCONHR三原料简介：➢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20/4℃,熔点-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;溶解能力强,被称为万能有机溶剂;比重0.9445g/cm325/4℃,熔点-61℃,沸点153℃,折射率为;2：用途：DMF主要用于革用树脂的合成和PU皮革生产加工方面,约占总量的90%以上,余下的用于医药和分析方面;➢1,4—丁二醇BDO：1：物理性质：无色粘稠油状液体,味苦,有吸湿性,无气味;可溶于水、甲醇、乙醇和丙酮,微溶于乙醚,不易挥发;比重为1.016g/cm320/4℃,凝固点为20.9℃,沸点为228℃,折射率为25℃;2：用途：用于制造聚酯多元醇、不饱和树脂、药物、染料、化妆品及油漆等;四：多元醇简介：一：聚酯多元醇1：分类：聚酯多元醇的种类繁多,根据其结构来分可分为三大类：聚酯多元醇类主要是己二酸系列, 聚ε—己内酯类,聚碳酸酯类;聚酯多元醇是由二元酸与二元醇或三元醇经酯化、缩聚成一定分子量的端羟基高聚物;聚ε—己内酯类是ε—己内酯在催化剂有机钛类、辛酸亚锡存在下,由起始剂二醇或二胺开环聚合成线性的端羟基或端胺基高聚物;聚碳酸酯类是1,6—己二醇与二苯基碳酸酯经酯交换、缩聚而成的聚碳酸己二醇酯二醇;2：聚酯多元醇生产工艺：3：聚酯多元醇主要品种：见表1：二：聚醚多元醇：1：分类：聚醚多元醇品种很多,根据其特性来分可分为四大类：第一类：普通氧化丙烯为基的聚醚多元醇;第二类：特种氧化丙烯为基的聚醚多元醇;第三类：四氢呋喃为基的聚醚多元醇; 第四类：丁二烯为基的聚醚多元醇; 2：聚醚多元醇生产原料：聚醚多元醇的生产原料只有三种：第一种：含氧的环化物：主要有：环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等;第二种：含活泼氢的起始物：主要有：乙二醇、丙三醇、季四醇、乙二胺、芳胺等; 第三种：离子型催化剂：主要有：KOH 、NaOH 、FeCl 3、AlCl 3、BF 3等 3：主要的聚醚多元醇品种：见表2：二、聚氨酯制品的生产和用途概述聚氨酯用途很广,涉及的产品有：泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革和铺装材料等;这些些制品广泛应用于工、农业,运输、建筑以及日常生活用品等行业中;下面简单概述一下聚氨酯的有关用途;一泡沫塑料：1：生产原理：1：ONC —R —NCO + H 2O ONC —RNHCOOH ONC —R —NH 2 + CO 2ONC —R —NCO + R —NH 2 ONC —RNHCONHR2：ONC —R —NCO + HO —R 1—OH + ONC —R —NCOONC —R —NH —R 1—NH —R —NCO2：生产工艺：按聚氨酯泡沫的生产工艺,可分为一步法、预聚体法两步法两种；按生产机械的种类,可分为间歇法、连续法两种;常见的箱式发泡是间歇式一步法;其生产流程如下：3：各组份作用：1：聚醚多元醇：是泡沫塑料的主要原料之一,与异氰酸酯反应,生成氨基甲酸酯,使分子链增长形成聚氨酯;构成泡沫体的主体骨架;2：TDIT—80：是泡沫塑料的主要原料之一,其作用有：第一：与异氰酸酯反应,生成氨基甲酸酯,使分子链增长形成聚氨酯;构成泡沫体的主体骨架;第二：与水反应,放出CO2,形成泡沫塑料中泡孔;第三：过量的—NCO与脲、氨基甲酸酯中的活泼氢反应,生成缩二脲和脲基甲酸酯,使聚合物分子链接连起来,形成聚合物网络结构,起交联作用,赋予泡沫体强度;3：发泡剂：发泡剂有两类：水和物理发泡剂;水：与异氰酸酯反应,生成脲基甲酸酯,形成泡沫体的主体骨架之一;同时反应中放出的CO2,形成泡沫塑料中泡孔;物理发泡剂：常用的有：F11三氯一氟甲烷,二氯甲烷等;其作用是：其一：起发泡作用；其二是带走热量或减少放热量,防止泡沫烧心或燃烧;4：催化剂：用来调整和平衡在泡沫形成过程中,发生的发泡和聚合凝胶两种反应速率;以克服泡沫中的各种问题;同时为了加快反应速度,缩短生产时间;5：硅油：属于表面活性剂系列;其作用有三：其一：有助各种原料混合均匀;其二：稳定泡孔,防止泡沫塌泡;其三：控制泡孔大小和均匀度;6：填料：降低成本和提高泡沫强度、耐热性能;4：应用领域：1：垫材：软泡用于家具座椅、沙发,汽车座垫、靠背、扶手,床垫等;2：软泡可用作隔音材料、鞋内衬等织物复合材料、玩具、过滤材料和高档仪器的包装材料等方面;3：硬泡可用于冰霜、冷藏方面的绝热材料,工业管道、贮罐的保温材料,以及汽车的车门板、行李箱盖、发动机盖板等;4：硬泡在建筑方面可用作楼顶层的防水、隔热材料,组合活动建筑;同时还能作为具有车、锯、刨功能的仿木材料;二弹性体：1：分类：从制造工艺来分,聚氨酯弹性体可分为浇注型、热塑性、混炼型三大类;1：浇注型聚氨酯弹性体是通过浇注工艺,由液体树脂浇注并反应成型的一类聚氨酯弹性体; 2：热塑性聚氨酯弹性体是由低聚物多元醇软段与二异氰酸酯—扩链剂硬段构成的线性嵌段共聚物;3：混炼型聚氨酯弹性体是先合成贮存稳定的固体生胶,再经过混炼机加工,制成热固性网状分子结构的聚氨酯弹性体;2：浇注型聚氨酯弹性体的生产工艺：浇注型聚氨酯弹性体的生产工艺有三种：一步法、预聚体法、半预聚体法;其中一步法和预聚体法比较常用,是TDI —MOCA 体系;半预聚体法不很常用,是MDI —BDO 体系;下面简单概述一下预聚体法、半预聚体法的生产工艺：一步法：二步法：3．热塑性聚氨酯弹性体TPU 的生产工艺：TPU 的生产工艺很多,但最常用的双螺杆连续化生产工艺;412312：特性：1：涂膜耐耐磨与粘附力强; 2：涂膜防腐性能优良; 3：施工温度范围广;4：涂料配方可调范围广;一 5：具有优良的电气性能; 6：与其它树脂相溶性良好; 7：装饰与保护性能良好; 8：耐温性能好; 3：工艺简介：1：单组分涂料生产工艺：氨酯型、封闭型、湿气固化型等单组分涂料的生产,其工艺基本相同,主要是配方不同;2：双组分涂料生产工艺：在双组分聚氨酯涂料中,甲组分为末端带—NCO 的预聚物,乙组分为末端带—OH 的多元醇;其中乙组分的生产工艺与聚酯多元醇的生产工艺基本相同;甲组分为多异氰酸酯组分,主要有三类：加成物,缩二脲,异氰酸酯三聚体;其中以加成物为主,其它两类为辅;下面为TDI —TMP 加成物的生产工艺图：除了上述几种涂料外,较常见的还有聚氨酯沥青涂料、粉末涂料和水性聚氨酯涂料三种;3：用途：1：聚氨酯涂料用于飞机涂装、船舶水下防腐涂装、水上保色涂装以及车辆表面涂装;2：聚氨酯涂料用于建筑物外墙涂刷、地面或木制地板涂刷;也可用于电器、仪表和机床等到方面涂装;3：聚氨酯涂料用于作家具等到木器漆,也可用于塑料、橡胶、皮革表面涂装;四胶粘剂： 1：分类：聚氨酯胶粘剂的种类繁多,根据其使用方式来分,可分为：单组分胶粘剂和双组分胶粘剂；根据其使用范畴来分：通用型、食品包装、鞋用胶粘剂、热熔胶、压敏型、密封胶等种类; 2：特性：1：粘结力强,宜用范围广; 2：配方的可调范围广;3：操作方便,固化方式可调;4：固化方式单一,无副反应产生,因此不易使粘合层产生缺陷;5：相溶性良好,易扩散,易渗透;6：粘合内应力小,具有良好的耐疲劳性能,适合软、硬材质粘接;7：低温性能良好;8：具有良好的耐磨、耐水、耐油、耐溶剂、耐化学药品、耐菌等性能;3：生产工艺：聚氨酯胶粘剂的种类繁多,但其生产工艺流程与涂料或革用树脂的生产工艺流程基本相同;4：各类聚氨酯胶粘剂简介：1：多异氰酸酯胶粘剂：多异氰酸酯胶粘剂是由多异氰酸酯单体或其低分子衍生物组成的胶粘剂;属于反应型胶粘剂粘接能力好,特别适合于金属与橡胶、纤维等粘接;常见的三种：三苯基甲烷—4,4,4—三异氰酸酯胶粘剂TTI,硫代磷酸三4—异氰酸酯基苯酯胶粘剂TPTI,四异氰酸酯胶粘剂;2：通用型聚氨酯胶粘剂：通用型聚氨酯胶粘剂一般是双组份,其中甲组分是溶剂型端羟基聚氨酯树脂,乙组分是TDI—TMP加成物为固化剂末端是—NCO基;此类胶粘剂用于绝缘材料、包装材料、复合膜、多孔材料等方面的粘接;3：食品包装型聚氨酯胶粘剂：此类聚氨酯胶粘剂一般是双组分的,其甲、乙两组分与通用型相似;但对胶粘剂有一些特殊要求,即能耐热、耐寒、耐油、耐酸、耐药品、阻气、透明等性能;尤其是要求能耐水煮或蒸煮其剥离强度变化很小;此类聚氨酯胶粘剂用于复合薄膜食品包装之用;4：鞋用聚氨酯胶粘剂：此类胶粘剂是溶剂型的PU树脂或改性的PU树脂与固化剂搭配使用;此类胶粘剂要求初粘力大,胶粘层柔软,耐溶剂性好,能适应PU、PVC、EVA、橡胶等到各种不同的材质;鞋用聚氨酯胶粘剂用于鞋材粘接;5：聚氨酯热熔胶：此类胶粘剂是无溶剂型的单组分胶粘剂;在室温下是固体,加热到一定温度就熔化成粘稠液体,冷却到室温又变成固体,且有很强的粘接作用;此类胶粘剂的特点是粘合速度快、无毒、操作简单,同时具有良好的柔软性和粘合强度;此类胶粘剂适用于书籍无线装订、包装封口、纺织等方面;6：聚氨酯压敏胶：此类胶粘剂是单组分的,在制备过程中不使用溶剂,避免了溶剂的污染和回收问题;此类胶粘剂具有优秀的粘接性、保持性、稳定性、以及耐热性,同时能用于水下粘接;7：聚氨酯密封胶：此类胶粘剂是以—NCO与活性氢化合物反应而固化为基础,用来填充空隙孔洞、接头、接缝等的材料;在密封胶的制备过程中,原料脱水是最关键的操作; 聚氨酯密封胶的生产工艺：主剂的生产工艺：固化剂的生产工艺：注意：主剂是由聚醚多元醇与多异氰酸酯反应得到的端—NCO 预聚体;固化剂是聚醚多元醇、多元胺、填料、抗氧化剂、催化剂等组成的端—OH 混合物;五：聚氨酯弹性纤维： 1：弹性原理：聚氨酯弹性纤维是嵌段聚氨酯,是由低聚物二元醇、二异氰酸酯以及低分子的二官能活性氢扩链剂反应而成;其弹性性能来自构成的软段与硬段的两种形态;软段在常温下处于高弹态,在应力的作用下它能很容易发生形变,从而赋予纤维容易被拉长的特征;硬段含多种极性基团,结晶性强,且能产生分子链间的横向交联,在在应力的作用下它基本上不发生形变,为软段的伸长和回弹提供必要的结点,从而赋予纤维一定的强度;2：生产工艺：聚氨酯弹性纤维的生产分三步：嵌段聚氨酯树脂的制备；纺丝工艺；纤维后加工;1：嵌段聚氨酯树脂的制备：嵌段聚氨酯树脂的制备是分两步的：第一步是合成预聚物,第二步是再经扩链成树脂;2：纺丝工艺：有四种方法：干法纺丝、湿法纺丝、化学反应纺丝、熔融纺丝;但最常用的是干法纺丝法;3：纤维后加工：主要是改变纤维表面,通过添加一些石蜡、硅油等表面活性剂 ,降低其表面粘性; 3：用途：聚氨酯弹性纤维用于紧身衣、运动衣、游泳衣、护腿袜、外科用绷带等;六：铺装材料：聚氨酯铺装材料的种类很多,包括铺地材料、防水材料、灌注材料等;其中铺地材料是用于运动场地与地板的铺设,防水材料是用于建筑物楼顶的防水隔热,灌注材料是用于建筑、煤矿、铁道、石油开采、水利电力以及地质钻探等部门的堵水、防水、加固、补强以及防腐等;1：聚氨酯铺地材料：聚氨酯铺地材料—运动场地用的胶面层浆料是双组分的：甲组分：含羟基聚醚多元醇和色浆;乙组分：端—NCO基的TMP加成物;需用的原材料：聚醚多元醇、二异氰酸酯、填料、胶粒、防老剂、催化剂;2：聚氨酯防水材料：聚氨酯防水材料主要是双组分的;其中主剂的组成是聚醚多元醇混合物,变化不大；但固化剂的组成变化较多;因此根据固化剂组成来分类：3：聚氨酯灌注材料：聚氨酯灌注材料是由末端含—NCO基的聚氨酯预聚物为主体加上溶剂、催化剂、缓凝剂、表面活性剂、增塑剂以及改性剂等组成;七：革用树脂与人造革：一：革用树脂：革用树脂属于溶剂型的热塑性聚氨酯弹性体,因此其生产工艺与热塑性聚氨酯弹性体的生产工艺基本相同;下面简介一下革用树脂的种类和性能：1：树脂分类：革用树脂一般分为三大类：干式一液型面料树脂,干式二液型底料树脂和湿式树脂; 1：干式一液型面料树脂：此类树脂涂布于离型纸上,经干燥、定型,然后将离型纸上的花纹转写于皮革面层;此类树脂常与色粉或其它助剂混和使用,以便生产出各种色彩鲜艳、不同手感、花纹各异的皮革;2；干式二液型底料树脂：此类树脂涂布于已干燥定型的面料树脂上,然后与基布或Base革贴合,起粘合剂作用;在使用过程中,常与固化剂或称架桥剂和催化剂或称促进剂配合使用,以便在较短时间内获得较佳的剥离强度;3：湿式树脂：在基布上经涂刮或浸渍此类树脂,然后在水中凝固、水洗、挤压、干燥等一系列的工序,获得具有透气、耐磨、回弹性佳的Base革;湿式树脂通常与一些表面活性剂、色浆、填料以及DMF 溶剂等混合使用,以便获得加工更方便、性能更优异的Base革;2：树脂结构、性能比较：为了明确上述三种树脂在结构上、加工性能上存在哪些差异,下面从其合成时所需的原料、异氰酸酯类、溶剂体系等比较;见下表3：两个基本概念：1：固含量：也称固形份或固成份;指树脂中的非挥发性物质百分含量;2：100%模量：是指在一定的牵引速率下,当试片的长度被拉长一倍时,单位截面积所承受的拉伸力; 4：用途：根据树脂的100%模量不同,选择不同的树脂生产手感不同、用途各异的皮革产品;见下表：表5：革用树脂用途表：树脂100%模量0;1Mpa范围手感用途20以下——50 柔软服装50——120 中硬箱包120——200以上高硬鞋类二：PU人造革：1：生产工艺：1：湿式加工工艺：2：干式加工工艺：2：加工流程举例：1：Base革生产流程：配料配方：见表6工艺流程：2：干式生产流程：工艺流程：八：鞋底原液：聚氨酯鞋底原液是一种微孔弹性体,实际上是一种泡沫与弹性体的混合物;一般来说,聚氨酯鞋底原液是双组分或三组分,A组分是端羟基聚酯多元醇、水、硅油、可能有二元醇扩链剂的混合物;B组分是末端为—NCO的预聚集物,C组分是催化剂;聚氨酯鞋底原液的生产工艺：A组分的生产：B组分的生产：鞋底的生产工艺：第三部分基础原料对PU原料的影响己二酸生产过程：苯环己醇己二酸消耗定额：苯／AA=1,也就是生产1吨的AA,需苯吨;DMF生产过程：甲醇二甲胺DMF消耗定额：一步法：甲醇／DMF=1,也就是生产1吨的DMF,需甲醇吨;二步法：甲醇／DMF=1,也就是生产1吨的DMF,需甲醇吨;TDI生产过程：甲苯对硝基甲苯二氨基甲苯甲苯二胺TDI甲苯／TDI=／1,也就是生产1吨的TDI,需要吨的甲苯;BG生产原料：1 乙炔2 丁二烯3 顺酐4 丙烯醇丙稀环氧丙烷丙稀醇其中,丁二烯法比较普遍,我国周边地区大约有19万吨的规模的BG采用该方法；台湾大连万吨规模的BG采用丙烯醇法;国内目前的生产公司均采用乙炔法;因此,丁二烯和丙稀将是影响BG进口价格的重要基础原料;EG生产过程：环氧乙烷直接水合法目前工业规模生产的唯一方法乙烯乙二醇消耗定额：乙烯／乙二醇=／1,也就是生产1吨的EG需要吨;TMP三羟甲基丙烷生产过程：丙稀正丁醛TMP消耗定额：丙稀/TMP=／1,也就是生产1吨的TMP需吨的丙稀;NPG新戊二醇异丁醛＋甲醛NPG异丁醛和正丁醛都是由丙稀和甲醛氧化而成,因此上游原料丙稀的波动会对TMP和NPG的影响是一致的;聚酯多元醇机械性能、耐油性好、价高主要原料：多元醇：EG、BDO、DEG、PG二元羧酸：AA、生产工序：加温脱水,加热缩聚聚醚多元醇用量占90%以上;主要是PU泡沫塑料主要原料：含氧环化物：环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃含活泼氢的起始剂：离子型催化剂：生产工序：醇钾催化体系的制备、氧化烯烃聚合反应、中和脱色处理、脱挥发物与过滤后处理PPG聚氧化丙烯醚多元醇：多用于PU泡沫塑料环氧丙烷+ 丙二醇——> PPGPTMEG聚四氢呋喃醚多元醇：多用于PU弹性体、纤维等四氢呋喃THF + 乙二醇——> PTMEG聚合物多元醇POP Polymer polyol。

聚氨酯基本知识

干法聚氨酯浆料——在应用的过程中，靠加热蒸发将浆料中的溶剂蒸发掉，溶剂大都是用甲苯、丁酮，蒸发掉的溶剂无法回收，不仅污染环境，而且还造成了不必要的浪费。
湿法聚氨酯浆料——由于加工过程采用的是将DMF用水抽提（原因是DMF与水有无限的溶解性），比较环保，而且生产出的合成革具有良好的透湿、透气性能，手感柔软、丰满、轻盈，更富于天然皮革的风格和外观，因此发展速度极为惊人。
灌封材料——例如防水灌浆材料、堵漏材料、屋顶防水材料
花卉行业——PU花盆、插花泥等
3、PU半硬泡Semi-rigid PU
吸能性泡沫体——吸能性泡沫体具有优异的减震、缓冲性能，良好的抗压缩负荷性能及变形复原性能，其最典型的应用是用于制备汽车保险杠；
自结皮泡沫体（Integral Skin Foam）——用于制备汽车方向盘、扶手、头枕等软化性内功能件和内部饰件。自结皮泡沫制品通常采用反应注射模塑成型（Reaction Injection Moulding，简称RIM）加工技术；
7、聚氨酯纤维（Spandex，简称氨纶）
氨纶的优异性能：突出的高回弹性，氨纶的高回弹性是目前所有弹性纤维都无法比拟的，它的断裂伸长率大于400%，最高可达800%，即使在300%拉伸形变时，回弹回复率仍在95%以上；优异的抗张强度、抗撕裂强度；耐候、耐紫外线照射能力强；耐化学品、耐洗涤；与染料的亲和性好。
具备优异的抗剪切强度和抗冲击特性，适用于各种结构性粘合领域，并具备优异的柔韧特性；
聚氨酯胶粘粘剂具备优异的橡胶特性，能适应不同热膨胀系数基材的粘合，它在基材之间形成具有软-硬过渡层，不仅粘接力强，同时还具有优异的缓冲、减震功能；
聚氨酯胶粘剂的低温和超低温性能超过所有其他类型的胶粘剂；
水性聚氨酯胶粘剂——水性聚氨酯胶粘剂具有低VOC含量、低或无环境污染、不燃等特点，是聚氨酯胶粘剂的重点发展方向。

聚氨酯知识点范文

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

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

聚氨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。

聚氨酯的结构英文名：polyurethane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。

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 + HOˉ→—NH-COOˉ聚氨酯(简称TPU)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最终产品。

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。

20世纪40年代，德国Bayer实验室用二异氰酸酯及多元醇为原料，制得了硬质泡沫塑料等聚氨酯样品。

美国于1946年起开展了硬质聚氨酯泡沫塑料的研究，产品用于飞机夹心板材部件。

1952年，Bayer公司报道了聚酯型软质聚氯酯泡沫塑料中试研究成果；1952～1954年，又开发连续方法生产聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料技术，并开发了相应的生产设备；1961年，采用蒸气压较低的多异氰酸酯PAPI制备硬质聚氨酯泡沫塑料，提高了硬质制品的性能和减少了施工时的毒性，并应用于现场喷涂工艺，使硬质泡沫塑料的应用范围进一步扩大。

由于价格较低的聚醚多元醇在60年代的大量生产，以及一步法和连续法软泡生产工艺及设备的开发，聚氨酯软泡获得应用。

全面、详细的PU基础知识

聚氨酯基本常识一、聚氨酯基础知识聚氨酯树脂制成的产品有泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革、铺面材料等到品种。

广泛用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工业以及纺织等领域。

（一）PU制品的基本组成：生产聚氨酯（PU）制品，其所用的原材料按性质、功能来分，可分为如下几个组份：组份一：异氰酸酯（盐）类—此类原料是PU树脂主要原料之一。

其官能团为：—NCO（即为异氰酸酯基），此类原料中一般在其分子结构中有两个或两个以上的—NCO基。

常用的原料有：MDI、PAPI、TDI三种。

特殊的：HDI（1，6—己二异氰酸酯），IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯），H12MDI（二环己基甲烷二异氰酸酯），HTDI （甲基环己基二异氰酸酯）。

XDI（苯二亚甲基二异氰酸酯），NDI（萘—1，5—二异氰酸酯）。

改性的异氰酸酯类：是指过量的异氰酸酯与含活泼氢类化合物反应，生成末端是—NCO的预聚物。

如液化MDI（碳化二亚胺改性MDI），鞋底原液B料（聚酯多元醇改性MDI），弹性体所用的预聚物等。

组份二：活泼氢类——此类原料是PU树脂主要原料之一。

一般在其分子结构中有两个或两个以上的羟基（—OH）或胺基（—NH2）等。

常用的有：聚酯多元醇，聚醚多元醇，二元醇（EG，BDO，1，6—HDO，PG等），MOCA，TMP，HQEE，水等组份三：溶剂类—此类原料量大，在合成中不参与反应。

常用的有：DMF，MEK，TOL，ETAC，CY，二甲苯，汽油，水等。

组份四：助剂类—此类原料量少，但对制品的品质影响很大，同时其种类很多，根据其作用来分有：催化剂：有机锡类（DBTDL，辛酸亚锡），叔胺类（三亚乙基三胺，三乙醇胺，三乙胺等）表面活性剂：改善制品内部或表面性质。

如硅油匀泡剂（DC—193，DC—5043），DS—80，OT—70等。

抗氧化剂：防止制品在制作过程中，被空气氧化发生颜色变化。

常用的是BHT，I—1010等。

着色剂：分无机和有机颜料，常将颜料与多元醇研磨成糊状物——色浆或色膏，有红、黄、绿、蓝、黑五种颜色。

全面,详细的PU基本知识

聚氨酯基本常识一、聚氨酯基础知识聚氨酯树脂制成的产品有泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革、铺面材料等到品种。

广泛用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工业以及纺织等领域。

其官能团为：—NCO（即为异氰酸酯基），此类原料中一般在其分子结构中有两个或两个以上的—NCO基。

常用的原料有：MDI、PAPI、TDI三种。

特殊的：HDI（1，6—己二异氰酸酯），IPDI（异佛尔酮二异氰酸酯），H12MDI（二环己基甲烷二异氰酸酯），HTDI （甲基环己基二异氰酸酯）。

XDI（苯二亚甲基二异氰酸酯），NDI（萘—1，5—二异氰酸酯）。

改性的异氰酸酯类：是指过量的异氰酸酯与含活泼氢类化合物反应，生成末端是—NCO的预聚物。

如液化MDI（碳化二亚胺改性MDI），鞋底原液B料（聚酯多元醇改性MDI），弹性体所用的预聚物等。

组份二：活泼氢类——此类原料是PU树脂主要原料之一。

一般在其分子结构中有两个或两个以上的羟基（—OH）或胺基（—NH2）等。

常用的有：聚酯多元醇，聚醚多元醇，二元醇（EG，BDO，1，6—HDO，PG等），MOCA，TMP，HQEE，水等组份三：溶剂类—此类原料量大，在合成中不参与反应。

常用的有：DMF，MEK，TOL，ETAC，CY，二甲苯，汽油，水等。

如硅油匀泡剂（DC—193，DC—5043），DS—80，OT—70等。

抗氧化剂：防止制品在制作过程中，被空气氧化发生颜色变化。

常用的是BHT，I—1010等。

着色剂：分无机和有机颜料，常将颜料与多元醇研磨成糊状物——色浆或色膏，有红、黄、绿、蓝、黑五种颜色。

聚氨酯基础知识介绍

泡沫塑料
软质泡沫塑料 • 块状软泡 • 模塑软泡 • 床上用品、汽车坐垫、隔音、防震床上用品、汽车坐垫、隔音、硬质泡沫塑料 • 浇铸成型 • 喷涂成型 • 保温、仿木、包装保温、仿木、半硬质泡沫塑料 • 防震缓冲材料
发泡流程
发泡流程
发泡流程
手工模塑
发泡出现的一些问题及解决方法
烧心 • 水分偏高 • 原料温度高，反应温度高原料温度高，泡沫过软 • T-9用量少 • TDI指数低 TDI指数低泡孔粗大 • 硅油用量少 • T-9用量少，活性低用量少，塌泡孔洞 • A-1用量多 • T-9用量少，活性低用量少， • TDI指数低 TDI指数低
聚氨酯基础知识介绍
2010.7.10
什么是聚氨酯
聚氨酯，英文名PolyUrethane 也称PU 聚氨酯，英文名PolyUrethane，也称PU， PolyUrethane， PU， HO 是一类含有氨基甲酸脂基团的高聚物。是一类含有氨基甲酸脂基团的高聚物。 -N-C-O氨基甲酸脂基团主要是由异氰酸酯和聚醚或聚脂多元醇异氰酸酯和聚醚或聚脂多元醇，主要是由异氰酸酯和聚醚或聚脂多元醇，以及各种添加剂，聚合反应制得。以及各种添加剂，聚合反应制得。 • R-N=C=O + HO-R → R-NH-COO-R HONH-COO聚氨酯的应用 • 泡沫 • 橡胶，弹性体橡胶， • 纤维 • 涂料 • 粘合剂，胶水粘合剂，
异氰酸酯
TDI， TDI，甲苯二异氰酸酯 2，4`-TDI 2，6`-TDI
异氰酸酯
纯MDI，二苯基甲烷二异氰酸酯 MDI， • 有4，4`-，2，4`-和2，2`三种异构体 4`4`2`三种异构体 • 含99%以上4，4`-MDI的纯MDI，又称M-100，常温 99%以上以上4 4`-MDI的纯MDI，又称M 100，的纯MDI 下是白色至浅黄色固体，下是白色至浅黄色固体，用于弹性体 • 含50%以上2，4`-MDI的纯MDI，又称M-50，常温 50%以上以上2 4`-MDI的纯MDI，又称M 50，的纯MDI 下是液态，活性比M 100低用于弹性体，下是液态，活性比M-100低，用于弹性体，模塑 • 主要生产公司有Basf，Bayer，DOW，三井，主要生产公司有Basf Bayer，DOW，三井， Basf， NPU，Huntsman， NPU，Huntsman，烟台万华 • 我司主要有Bayer的Desmodur 44C，Desmodur 我司主要有Bayer Bayer的 44C， 2460M，Basf的 2460M，Basf的Lupranate MI

聚氨酯（PU）基本知识大全

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。

聚氨酯基本知识

一、聚氨酯基本知识
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·Ｋ３０～４０㎏／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

聚氨酯基本知识概括

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“ POLY”，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。

聚氨酯基础知识

聚氨酯基础知识聚氨酯树脂第⼀节概述1937年，德国化学家Otto Bayer 及其同事⽤⼆或多异氰酸酯和多羟基化合物通过聚加成反应合成了线形、⽀化或交联型-聚合物，即聚氨酯，标志着聚氨酯的开发成功。

其后的技术进步和产业化促进了聚氨酯科学和技术的快速发展。

最初使⽤的是芳⾹族多异氰酸酯(甲苯⼆异氰酸酯),60年代以来，⼜陆续开发出了脂肪族多异氰酸酯。

聚氨酯树脂在涂料、黏合剂及弹性体⾏业取得了⼴泛、重要的应⽤。

据有关⽂献报道，在全球聚氨酯产品的消耗总量中，北美洲和欧洲占到70％左右，美国⼈均年消耗聚氨酯材料约5.5kg ，西欧约4.5kg 。

⽽我国的消费⽔平还很低，年⼈均不⾜0.5kg ，具有极⼤发展空间。

聚氨酯(polyurethane)⼤分⼦主链上含有许多氨基甲酸酯基(NH C OO )。

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，NH C O O )外，⼤分⼦链上还往往含有醚基（O ）、酯基（O O ）、脲基（NH C O NH －）、酰胺基（NH C O）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。

第⼆节聚氨酯的合成单体⼀、多异氰酸酯多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原⼦连接的结构特点，分为四⼤类：芳⾹族多异氰酸酯（如甲苯⼆异氰酸酯，即TDI ）、脂肪族多异氰酸酯（六亚甲基⼆异氰酸酯,即HDI ）、芳脂族多异氰酸酯(即在芳基和多个异氰酸酯基之间嵌有脂肪烃基－常为多亚甲基，如苯⼆亚甲基⼆异氰酸酯，即XDI)和脂环族多异氰酸酯（即在环烷烃上带有多个异氰酸酯基，如异佛尔酮⼆异氰酸酯，即IPDI ）四⼤类。

聚氨酯基础知识

ohoh基团的提供者聚酯多元聚醚多元乙二醇二乙二醇14丁二醇13chdm新戊二醇聚己内酯capappg普通聚醚各种分子量用于发泡聚四氢呋喃醚ptmg100020003000聚碳酸酯二醇pcdlnpu己二酸aa型聚酯多元己内酯单体起始剂二元醇扩链剂多为低分子量的二元醇酸氨
聚氨酯体系基础知识
1
.
涂料,油墨,粘合剂的组成
NDI 综合性能好，但价格很高，目前只有Bayer公司的产品比较成熟。
8
xx
.
-OH基团的提供者
—OH
9
聚酯多元醇
聚醚多元醇
己二酸(AA) 型聚酯多元醇
己二酸 (AA) + 乙二醇、二乙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇、CHDM、新戊二醇
聚己内酯CAPA®
己内酯单体+起始剂（二元醇）
二醇扩链（较慢）
二胺扩链（较快）
链中止：单官能团来中止
11
.
CAPA ®聚己内酯在特殊聚氨酯中的应用
The Monomer Process 单体合成过程
12
.
3．Typical Adipate Preparation 己二酸型聚酯制备过程
13
.
4．Ring Opening Polymerisation of Caprolactone 己内酯开环聚合过程
4
.
聚氨酯（PU）树脂的合成
—NCO基团 + —HO 基团
—NCO基团：TDI MDI HDI IPDI H12MDI NDI…… （我司：IPDI,HDI,H12MDI）
—HO 基团：1，聚酯多元醇（我司：CAPA,PCD,Priplast3190,T1136） 2，聚醚多元醇（我司：PTMG1000/2000/3000）

聚氨酯的初步了解

对聚氨酯的初步了解1.定义：水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯体系，也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。

水性聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，也称WBPU。

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子化合物。

除了含有大量的氨酯键外，还可能含有酯键、醚键、脲键、脲基甲酸酯键、异氰脲酸酯键、不饱和双键、大分子间的氢键等。

水性聚氨酯合成中期望的反应主要是异氰酸酯与羟基或胺基反应得到具有线性结构的含离子聚氨酯或聚氨酯-脲，异氰酸酯与羟基和胺基反应如下：'R- NCO ＋R'OH→ RNHCOOR' 氨基甲酸酯R- NCO ＋R'NH2→ RNHCONHR’脲2.特点：水性聚氨酯以水为溶剂，无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。

聚氨酯(PU)是由硬段和软段交替组成，软段相能提供给聚氨酯低温性能、伸长率和弹性；而硬段相则提供模量、强度和耐热性能。

然而其热稳定性较差、表面性能、耐老化性、耐沾污性不好，限制了它的进一步应用，需要对其进行改性以改善其存在的缺陷。

通过改性，可以调节聚氨酯的化学结构与组成，可以赋予聚氨酯不同的性能。

因此，改性聚氨酯在涂料、纺织、皮革、胶粘剂、生物材料等领域有广泛的应用。

3.合成方法：要制得水性聚氨酯的关键就是要将聚氨酯水化,聚氨酯水化的方法主要有以下几种:：外乳化法，又称强制乳化法。

内乳化法，又称自乳化法，包括丙酮法、预聚体直接分散法、熔融分散法。

（1）外乳化法：外乳化法是最早使用的制备水性聚氯酯的方法，是在高剪切力存在下外加乳化剂强制乳化的方法。

优点：工艺简单缺点：在分散阶段需要强力搅拌设备，搅拌工艺对分散液性能影响很大；聚氨酯粒径较大,储存稳定性不好,而且成膜物的物理性能不好,现在很少采用。

（2）丙酮法：该方法是在丙酮中合成带有亲水基团的聚氨酯预聚体,慢慢加水,达到一定量时发生相转变,水成为连续相,而被溶剂溶胀的聚氨酯粒子成为不连续相,成为聚氨酯水分散液,在加水前可以将-NCO 封闭起来,使用时加热交联。

聚氨酯基础知识

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。

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、HMDI、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：TDI-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。

聚氨酯基础知识

一、聚氨酯（PU）类的产品：1、聚氨酯泡沫2、聚氨酯浆料3、其他：聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、聚氨酯胶黏剂等等三、几条聚氨酯产业链的介绍：１、ＴＤＩ，二甲苯二异氰酸酯A.生产：硝化级甲苯→DNT→TDA→TDIB．市场应用：用于软泡的60％用于聚氨酯涂料的占20％弹性体、塑胶跑道占20％左右。

C.分类：２，６体；氰酸酯基（化学基团NCO）在第二和第六碳键上。

２，４体；氰酸酯基（化学基团NCO）在第二和第四碳键上。

D．用量：最多的是８０的ＴＤＩ，指的是８０％的２，４体；２０％的２，６体。

１００的ＴＤＩ指的是９９．８％的２，４体。

６５的ＴＤＩ指的是６５％的２，４体；3 5％的２，６体；２、ＭＤＩA.生产：以苯胺为原料；苯胺→MDI。

B.分类：一、粗ＭＤＩ，又名ＰＡＰＩ、聚合ＭＤＩ、ＣＭＤＩ，多苯基甲烷多异氰酸酯，多用来生产硬质泡沫；二、纯ＭＤＩ，又名ＰＭＤＩ，二苯基甲烷二异氰酸酯，多用来生产聚氨酯浆料，鞋底原液，氨纶。

３、甲醇→甲胺（混合物）→（１－甲胺；２－甲胺→DMF；３－甲胺）4 、ＢＤＯ（１，４－丁二醇）→ＴＨＦ→ＰＴＭＥＧ→ＧＢＬ→ＰＢＴ→ PU浆料→热熔胶BDO的制作工艺：乙炔、甲醛→ＢＤＯ丁二烯→ＢＤＯ正丁烷→ＢＤＯ顺酐→ＢＤＯ５、纯苯→环己烷→己二酸→尼龙→浆料→鞋底原液6、混合C4→正丁烯→丁酮四、竞争企业部分术语：A组分——在美国常常把双组份体系中的异氰酸酯组份称为A组份，可含有一部分多元醇。

B组份则是由扩链剂和匹配的多元醇组成。

注意：这一术语在欧洲和一些国家正好相反。

酸值——指多元醇中残存的微量的酸。

通常在聚酯二醇中约0.5，在聚醚二醇中约0.05或更低。

酸值越低越好。

B组分——见A组份。

BDO——1，4－丁二醇。

催化剂——用于加速氨基甲酸酯形成的材料，典型的是胺或有机锡化合物。

扩链剂——使聚合物链加长，在PU中，可通过二异氰酸酯预聚物与二胺或二醇反应而实现。

二异氰酸酯——含有两个NCO基的化合物，是合成PU弹性体的基本原料。