聚氨酯树脂的生产 ppt课件
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聚氨酯化学与工艺反应注射成型(RIM)聚氨酯.pptx
(7)可以使用模内涂装(IMC-Inmold Coating)技术,减少制品后涂装工序。降 低加工成本。
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一寸光阴不可轻
目前聚氨酯RIM一般指两类材料，一类为密度较高从800到 1200千克每立方米以上的外皮密实、内芯气泡较少或基本无泡孔的聚 氨酯材料；另一类是密度在200千克每立方米以上的软质或硬质自结 皮聚氨酯泡沫塑料。
6.1 反应注射成型简介
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。
它是集液体输送、计量、冲击混合、快速反应和成型 同时进行为特征的、一步完成的全新加工新工艺，其加工简单、 快捷。
RIM加工技术的优点包括以下几点： ⑴RIM加工技术能量消耗低。它与传统热塑型合成材料加工成
型相比，由于加工时物料为低粘度液体状态，注模压力较低。
1
一寸光阴不可轻
反应放热量大，模温较低，模具的夹持力较少，因此，其设 备和加工费用相对较低。尤其对大型制品的生产尤为突出。
(2)模具强度要求较低。物料呈液体状态注入模具，模腔内压较低， 模具承压能力较传统塑料成型模要低得多。
(3) 所用原料体系比较广泛。该项新工艺除了适用于聚氨酯、聚脲 材料的生产，同时还可以用于环氧树脂、尼龙、双环戊二烯、聚 酯等材料的加工成型。
(4)与传统塑料加工成型法相比，RIM工艺对制备大型制品、形状复杂制 品、薄壁制品更为有利，产品表面质量好，花纹图案清晰，重现性好。
(5)该工艺加工勿需普通塑料热塑成型所需的昂贵的热流道体系，设备费 仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备的1/2～1/3，且生产出的制品无成 型应力、成型周期短、生产效率高，尤其对于大批量、大尺寸制品的 生产，生产成本的降低更为明显。
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一寸光阴不可轻
目前聚氨酯RIM一般指两类材料，一类为密度较高从800到 1200千克每立方米以上的外皮密实、内芯气泡较少或基本无泡孔的聚 氨酯材料；另一类是密度在200千克每立方米以上的软质或硬质自结 皮聚氨酯泡沫塑料。
6.1 反应注射成型简介
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。
它是集液体输送、计量、冲击混合、快速反应和成型 同时进行为特征的、一步完成的全新加工新工艺，其加工简单、 快捷。
RIM加工技术的优点包括以下几点： ⑴RIM加工技术能量消耗低。它与传统热塑型合成材料加工成
型相比，由于加工时物料为低粘度液体状态，注模压力较低。
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一寸光阴不可轻
反应放热量大，模温较低，模具的夹持力较少，因此，其设 备和加工费用相对较低。尤其对大型制品的生产尤为突出。
(2)模具强度要求较低。物料呈液体状态注入模具，模腔内压较低， 模具承压能力较传统塑料成型模要低得多。
(3) 所用原料体系比较广泛。该项新工艺除了适用于聚氨酯、聚脲 材料的生产，同时还可以用于环氧树脂、尼龙、双环戊二烯、聚 酯等材料的加工成型。
(4)与传统塑料加工成型法相比，RIM工艺对制备大型制品、形状复杂制 品、薄壁制品更为有利，产品表面质量好，花纹图案清晰，重现性好。
(5)该工艺加工勿需普通塑料热塑成型所需的昂贵的热流道体系，设备费 仅为热塑型结构泡沫塑料成型设备的1/2～1/3，且生产出的制品无成 型应力、成型周期短、生产效率高，尤其对于大批量、大尺寸制品的 生产，生产成本的降低更为明显。
ppt课件-聚氨酯树脂
ppt课件-聚氨酯树脂1. 引言聚氨酯树脂是一种重要的高分子化合物，具有广泛的应用领域。
它具有优异的物理和化学性质，可以用于制造各种产品，如弹性体、绝缘材料、涂料、胶粘剂等。
本文将介绍聚氨酯树脂的概念、制备方法、应用领域及优缺点。
2. 聚氨酯树脂的概念聚氨酯树脂是一种由多个氨基甲酸酯（或其衍生物）单体组成的高分子聚合物。
其结构中含有酯键和尿素键，具有类似橡胶的弹性和良好的耐磨损性能。
聚氨酯树脂可以通过调整单体结构和反应条件来获得不同性能的树脂。
3. 聚氨酯树脂的制备方法聚氨酯树脂的制备主要包括两个步骤：预聚体的合成和聚合物的形成。
3.1 预聚体的合成预聚体是聚氨酯树脂的前体物，它是由聚醚、聚酯或聚醇与二异氰酸酯反应得到的。
反应过程中，聚醚、聚酯或聚醇中的羟基与二异氰酸酯中的异氰酸酯基团反应生成尿素键，形成预聚体。
3.2 聚合物的形成预聚体在一定的温度和湿度条件下，与过量的聚醚多元醇进行反应，形成聚氨酯树脂。
该反应被称为链延长反应，通过聚醚多元醇中的羟基与预聚体中的异氰酸酯基团反应，生成新的尿素键和酯键，同时形成聚合物网络结构。
4. 聚氨酯树脂的应用领域聚氨酯树脂由于其良好的性能和可塑性，被广泛应用于多个领域。
4.1 弹性体聚氨酯树脂可以制备各种硬度和弹性的弹性体，被广泛用于制造汽车零部件、工程机械配件等。
其优异的弹性能够有效减震和缓解冲击，提高产品的使用寿命。
4.2 绝缘材料聚氨酯树脂具有良好的绝缘性能，可以用于制造电缆、绝缘胶带等电气设备。
它的优点包括耐高温、耐化学品、耐腐蚀等。
4.3 涂料聚氨酯树脂可以用作涂料材料，具有良好的附着力和抗腐蚀性能。
它可以制备高光泽、耐磨损的涂层，被广泛用于汽车、建筑、船舶等行业。
4.4 胶粘剂聚氨酯树脂可以制备具有优异粘接性能的胶粘剂，广泛应用于家具、汽车、纺织品等领域。
其优点包括耐高温、耐化学品、耐水性能好等。
5. 聚氨酯树脂的优缺点聚氨酯树脂作为一种重要的高分子化合物，具有以下优点和缺点：5.1 优点•良好的物理性能，具有高强度和高韧性；•耐化学品和耐腐蚀性能好；•可以通过调整配方和制备方法来获得不同性能的树脂；•容易加工和成型，适应多种加工工艺。
聚氨酯ppt课件
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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
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
.
.
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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➢
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➢
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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
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
聚氨酯胶粘剂ppt课件
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●固化条件：涂胶后，0.2MPa， 140℃下固化20-40min .
●应用：可用于胶片、织物的粘结（粘结强度不小于 5.6kN/m）。
§5.5 聚氨酯胶粘剂的制备与配方
三.预聚体型聚氨酯树脂胶粘剂
1.预聚体型聚氨酯树脂胶粘剂（双组分）
将多异氰酸酯单体与多羟基树脂反应，生成的预聚 体作甲组分，将多羟基树脂（如：聚酯，聚醚）、催化 剂与溶剂作乙组分配制而成的胶粘剂（双组分） 。
O
属双组分PU胶粘剂，性能最好，应用最广。
3.交联 可用OCN~~~~NCO或甲醛进行交联（略）
§5.4 聚氨酯胶粘剂的配方组份
1.异氰酸酯（主体材料）：
常用品种：TDI、MDI、HDI、IPDI、NDI等。
2.多羟基化合物（关键组分,决定胶的性能） 常用的多羟基化合物：
（1）聚酯 如：聚己二酸乙二醇酯（M≤2000）：307聚酯、 309聚酯、311聚酯等；
34.8
●固化条件：涂胶后，120℃下固化20min .
●应用：可用于织物（粘结力不小于26.0MPa），伸长率610%。
§5.5 聚氨酯胶粘剂的制备与配方
●封闭型异氰酸树脂胶粘剂配方2：
●组分:
质量份：
Hylene MP（苯酚封闭的MDI）水分散液（40%） 27.5
氯丁胶乳
173
氧化锌
15
防老剂（酚类）
即可配制成多异氰酸酯胶粘剂（单组分） 。 2.固化原理：—NCO与被粘物表面—OH作用，可在常温或
高温下固化。 3.多异氰酸树脂胶粘剂的特点： 1）多异氰酸酯分子量低，渗透力强，且反应后性高，
故粘结力很强； 2）固化后，耐热、耐溶剂性能好。 3）含游离异氰酸酯基团高，对潮气敏感、有毒性。 4）多异氰酸酯分子量低，固化后，胶层硬度高，有脆
聚氨酯树脂的生产培训课程PPT72张课件
3、胺类
常起催化、扩链、交联等作用。对于聚氨酯 涂料最有普遍意义的胺来自自身的－NCO基与水 反应生成的胺：
R NCO+ H 2O
H R N COOH
R NH2 +CO 2
4、酚类
酚类也是具有活性氢的化合物，用作 －NCO基的封闭剂。
三、溶剂
自学。
四、催化剂与其他助剂
催化剂
树脂合成催化剂 漆膜固化催化剂
脲基甲酸酯
2、乙组分（羟基组分）的制造
1）羟基树脂的制造
（1）蓖麻油醇酸树脂
以蓖麻油醇酸树脂作为羟基组分的聚氨酯涂料， 具有良好的综合性能。蓖麻油醇酸树脂配方的多样 化，可以满足各种不同性能特点的聚氨酯漆的要求。
2、乙组分（羟基组分）的制造
1）羟基树脂的制造
（1）蓖麻油醇酸树脂
工艺：醇解法、一次投料直接酯化法和半
1、催化剂
（1）树脂合成催化剂
CH 2 CH 2
C4H9
N CH 2—CH 2 N P C4H9
CH 2— CH 2
C4H9
H3C N H2C
H3C
OH CH3
CH2 N CH3
CH3 CH2 N
CH3
TEDA 三丁基膦
DMP－30
1、催化剂
（2）漆膜固化催化剂
①NCO/OH型双组分聚氨脂涂料固化催化剂 ②湿固化型聚氨酯涂料固化催化剂
CH3 NCO
OCN
CH3 NCO
NCO
分子式：C9H6N2O2 分子量：174.15
1、芳香族二异氰酸酯 （1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
特点：TDI是涂料领域中用量最大，应用最广 的二异氰酸酯。 缺点：蒸汽压较高，较易挥发，有明显刺激性 与毒性，以它制备的涂料漆膜易泛黄，耐候性较 差。
聚氨酯树脂教案PPT课件
3、有机膦--三丁膦，三乙基膦等，工业上用得不多。需要 注意的是，原料中存在的微量碱，微量水溶性金属盐如酚钠， 铁皂，水溶性铁盐等对异氰酸酯的反应也有催化作用。如处 理不当，容易产生凝胶使漆料报废。为消除微量碱的影响可 加入少量0.3%的磷酸或苯甲酰氯，邻硝基酰氯，其醇解时 产生的盐酸可中和碱性杂质。 四、水份消除剂。
预期的方向进行。 1、叔胺类---甲基乙二醇胺，二甲基乙醇胺、N-甲基吗啉， 二甲基环已胺，三亚乙基二胺、其中的三亚甲基二胺最为常 用，叔胺的催活性取决于其碱性强度和结构，催化活性随碱 性增大而增大。叔胺对芳香族TDI有显著的催化作用，但对 脂肪族HDI的催化作用极弱。而金属类化合物对芳香族或脂 肪族异氰酸酯都有强烈的催化作用。 2、有机金属化合物--二月桂酸二丁基锡，二酯酸二丁基锡， 辛酸亚锡。环烷酸锌，铝，铅等，其中以二月桂酸常用。它 对芳香族和脂及族异氰酸酯都有很强的催化作用，它对— NCO/ROH 型 反 应 的 催 化 能 力 比 叔 胺 强 得 多 ， 但 对 — NCO/H2O型反应则不及胺类、环烷酸锌对脂肪族的催化作 用强，而对芳香族的催化作用弱。
配方 ：
三、双组分聚氨酯漆（NCO/OH）主要指羟基固化的双 组分聚氨酯漆
1、多异氰酸酯组分 要求具有良好的溶解性以及与其他树脂的混溶性，
与乙组分合并后，可使用期限较长，NCO含量高，低毒。 在生产中若直接采用挥发性的二异氰酸酯（TDI，HDI， XDI等）配制涂料，危害人体健康，必须把它加工成低挥 发性产品，这类产品有：
加入TDI通氮气，搅拌升温至60--70℃反应加入10%甲苯以调节
粘度。
2）加入聚醚N204（预先用苯脱水），升温至80-90℃，
保持2-3h，终点可抽样以丁二胺测NCO基含量来决定。
聚氨酯材料及其应用ppt课件
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2012年2月27日
由于异氰酸酯基团的高活泼性，使其可以与许多含活性氢 的物质反应。可与异氰酸酯发生反应的活性氢化合物有醇、 水、胺(氨)、醇胺、酚、硫酸、羧酸、脲等。反应可生成氨 基甲酸酯、取代脲、脲基甲酸酯、缩二脲等化学结构。
由于异氰酸酯及活泼氢化合物种类繁多，分子结构千变万 化，所以可以合成出结构、性能各异的聚氨酯（脲）材料。
异氰酸酯与酰胺、脲、氨基甲酸酯反应活性低，反应温度高； 2、异氰酸酯与胺、水、羧基反应都生成脲，在较高温度下，脲基可 进一步与异氰酸酯反应生成支链或交联结构产物。 3、只有在异氰酸酯基过量和高温条件下，才能生成支链或交联结构 产物。
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2012年2月27日
异氰酸酯的自聚合反应
生成二聚体的反应：
N CO
2002年
285.5 40.5 68.0 52.0 180.2 48.5 301.8 1016.5
2006年
326.5 45.0 71.0 53.5 240.7 52.0 327.7 1165.0
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2012年2月27日
世界聚氨酯主要原料消耗量
万吨
原料名称 聚合MDI 纯MDI TDI 脂肪族异氰酸酯 聚醚多元醇 聚酯多元醇 总计
汽车弹性体 和RIM, 6%
涂料、胶粘 剂和密封 剂, 19%
鞋用, 6%
汽车弹性体 汽车模塑泡和RIM, 7%
沫, 13%
2001年
世界聚氨酯产品市场消耗比例
2010年
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2012年2月27日
二、聚氨酯主要原料
聚氨酯原料
脂肪族
异氰酸酯 脂环族
芳香族
聚酯多元醇
环氧丙烷聚醚多元醇
低聚物多元醇 聚醚多元醇 四氢呋喃聚醚多元醇
聚氨酯涂料树脂ppt课件
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TDI与三羟甲基丙烷的加和物是重要的溶剂型双组分聚氨酯涂料的固 化剂，Bayer公司牌号为Desmodour R,其为75％的乙酸乙酯溶液，NCO 含量为：13.0±0.5％，粘度（20℃）约为2000±500mP﹒s。
NCO
H5C2 C CH2 O CO NH
CH3 3
（2）二苯基甲烷二异氰酸酯（diphenylmethane-4，4，diisocynate,MDI）及聚合二苯基甲烷二异氰酸酯（polyphenylmethane polyisocynate，聚合MDI或PAPI）
聚氨酯(polyurethane)大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基：
O
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。
返回 2
第二节 聚氨酯化学 一、异氰酸酯的反应机理
异氰酸酯指结构中含有异氰酸酯（—NCO，即—N==C==O）基团 的化合物，其化学活性适中。一般认为异氰酸酯基团具有如下的电子共 振结构：
RN C O
RN C O
RN C O
根据异氰酸酯基团中N、C、O元素的电负性排序：O(3.5) ＞N(3.0) ＞ C(2.5)，三者获得电子的能力是：O ＞ N ＞ C。另外， —C==O键键能为733kJ/mol，—C==N—键键能为553kJ/mol，所以碳 氧键比碳氮键稳定。
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NCO
CH2
NCO
NCO CH2
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
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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）
4
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。
7
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）
1
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
2
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
9
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
10
SPC 1006 板材料
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）
4
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
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
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（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）
OCN
CH2
NCO
分子式：C15H10N2O2 分子量：250.1
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1、芳香族二异氰酸酯
（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 特点：挥发性很低，是低毒性的二异氰酸酯。以 它制备的涂料漆膜强度高、耐磨性好，但非常容 易泛黄。
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缺点：蒸汽压较高，较易挥发，有明显刺激性 与毒性，以它制备的涂料漆膜易泛黄，耐候性较
差。
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1、芳香族二异氰酸酯
（1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
在涂料中的应用形式：主要是通过与多元醇 反应制成多异氰酸酯基加成物或预聚物，自聚成为 具有异氰脲酸酯环状结构的多异氰酸酯基聚合物。
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1、芳香族二异氰酸酯
分子式：C14H16N2O2 分子量：244.3
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2、脂肪族二异氰酸酯
（3）四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯（TMXDI） 特点：不会产生自缩聚反应，预聚物粘度低， －NCO基与水反应速度慢，价格很高。
应用： TMXDI的预聚物适宜制造水性聚氨酯 漆。
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二、含活性氢的化合物与树脂
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2、脂肪族二异氰酸酯
（2）异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI） 特点：所制的涂料漆膜不泛黄，耐候性好。 其预聚物可溶性好。
应用形式：制成IPDI三聚体固化剂。
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2、脂肪族二异氰酸酯
（3）四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯（TMXDI）
CH3 C NCO H3C
H3C C CH3 NCO
O C NRN C O
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1、芳香族二异氰酸酯 （1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
CH3 NCO
OCN
CH3 NCO
NCO
分子式：C9H6N2O2
分子量：PPT课1件74.15
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1、芳香族二异氰酸酯 （1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
特点：TDI是涂料领域中用量最大，应用最广 的二异氰酸酯。
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
应用：可以制造高柔性的用于纸张、皮革、 软质注塑品的涂料及高弹性的用于橡胶制品 的涂料，也可以制造高硬度、抗划伤、高光 泽、高丰满度的家具涂料及高硬度而又高耐 磨的地板涂料 。
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
应用：既可以制造可在低温下固化的室外建 筑保护涂料，也可以制造在高温烘烤下快速 固化的工业涂料以及用双组分喷枪施工的瞬 间固化无溶剂厚层涂料等。
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三、聚氨酯涂料的种类
单组分
氨酯油、氨酯醇酸 封闭型 湿固化型
催化固化型
双组分
多羟组分固化型
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第二部分 聚氨酯树脂的原料
多异氰酸酯
含活泼氢的化合物与树脂 溶剂（自学）
催化剂和各类助剂
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一、多异氰酸酯
用于制造聚氨酯树脂的多异氰酸酯一 般为二异氰酸酯，其结构通式为：
最重要的是多元醇与多羟基树脂，它们可 用于与二异氰酸酯反应以制造多异氰酸酯预聚物， 也可以在-NCO/OH型双组分涂料中作为羟基组 分。胺类则常用作催化剂、扩链剂或者兼任催化 剂与交联剂。
③可以在室温固化乃至在低温下固化，尤其是可以 制造不需经烘烤就能固化的高耐候涂料。
应用：汽车、保护涂料。
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
④通过原料的选用、组分的配合与比例的变化以 及助剂的应用，可以调节固化条件与漆膜性能， 制造出用于不同领域的性能特点各异的涂料。
应用形式：与水反应制造线型结构的多异氰酸 酯固化剂——HDI缩二脲，或者聚合成为具有异氰 脲酸酯环状结构的多异氰酸酯固化剂——HDI三聚 体。
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2、脂肪族二异氰酸酯
（2）异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）
OCN
H3C H3C
CH3 CH2NCO
分子式：C12H18N2O2
分子量：222.3
合成聚氨酯树脂的原料不是氨基甲酸酯
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
①漆膜物理机械性能好，坚韧、耐磨、 丰满、光亮，装饰性强 。
应用：家具、住房装饰、装修涂料。
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
②耐腐蚀性、电气绝缘性优良。 应用：防腐蚀漆与电气绝缘漆等工业涂料。
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二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
分子式：C8H12N2O2 分子量：168.2
NCO
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2、脂肪族二异氰酸酯 （1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）
特点：可以制得高耐候，保光、保色性优良 的外用聚氨酯涂料。 缺点：挥发性较强，有明显的刺激性与毒性，
价格比TDI高得多。
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2、脂肪族二异氰酸酯
（1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）
1、芳香族二异氰酸酯
（2）4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI） 应用：常通过几种异构体的混合来降低熔点，或 者通过改性产生碳化二亚胺结构，使之成为液态 产品，工业上称之为液化MDI，用作聚氨酯、聚 脲等涂料的多异氰酸酯组分。
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2、脂肪族二异氰酸酯
（1）六亚甲基二异氰酸酯（HDI）
OCN CH2CH2CH2CH2CH2CH2
第四节 聚氨酯树脂的生产
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教学目标
１．掌握聚氨酯树脂的制造方法 ２．了解聚氨酯树脂的原料、结构和组成
３．了解聚氨酯涂料的分类
４．了解其他聚氨酯树脂的制造方法
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2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是
否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，
聚氨酯，是聚氨基甲酸酯的简称。它的分 子结构特征是具有氨基甲酸酯结构单元。氨基甲 酸酯是由异氰酸酯基与羟基通过逐步加成聚合反 应形成的。
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一、聚氨酯树脂的基本结构与组成
n NCO-R-NCO + n HO R' OH
多异氰酸酯 多羟基物
O
O
H
H
R N C O R' O C N
n
聚氨基甲酸酯
没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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第一部分 概述
第二部分 聚氨酯树脂的原料
第三部分 聚氨酯树脂的生产
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6
第一部分 概述
一、聚氨酯树脂的基本结构与组成
二、聚氨酯树脂涂料的特性与应用
三、聚氨酯涂料的种类
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7
一、聚氨酯树脂的基本结构与组成