聚氨酯的性能及其改进

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聚氨酯及其特点

聚氨酯及其特点

聚氨酯及其特点聚氨酯及其特点00聚氨酯及其特点1.聚氨酯聚氨酯是一类含有重复的氨基甲酸酯链段的高分子化合物。

应当注意的是,它是一大类聚合物的统称。

它是由含有-NCO基团的异氰酸酯与含有活泼氢的化合物反应的产物。

利用这类反应可以得到的产品有聚氨酯软泡(俗称海绵)、硬泡、弹性体、微孔泡沫、自结皮泡沫、黏合剂、涂料、纤维等。

这些产品的应用领域涉足工业、农业、日常生活、国防等国民经济及军事等各领域。

就其应用的广泛程度及其应用的跨度而言,几乎没有另外一种合成材料能与之相提并论。

这些都离不开其独特的制造方法和优异的物理性能以及合理的经济指标,这对于其迅速的发展速度起到极大地推动作用。

我国的聚氨酯工业虽然比较发达国家而言,起步很晚,但是增长速度之快已经令世界震惊。

在近20年间,其平均增长速度超过了12%,有的品种则达到了20%以上。

在建筑行业的应用也取得了惊人的进展,尤其是在建筑的保温方面,近年来已成为了重要的并广为人知的材料。

2.聚氨酯泡沫--其应用如何氨酯泡沫是聚氨酯大类中,最为重要的子项之一,也是聚氨酯中最主要的品种。

聚氨酯泡沫又可分作诸多子项,但一般分作硬质泡沫(简称"硬泡"),软质泡沫(简称"软泡")和半硬质泡沫。

其中硬泡是建筑领域最为重要的一种材料,它是一种具有一定刚性的泡沫塑料严品,其主要用于保温、充填和隔声等。

在保温方面的应用有:冰箱、热水器、太阳能、水箱、建筑屋面、冷库、活动板房、冷藏车、保温集装箱、粮库保温、啤酒罐体及桶类、城市集中供热管道、化工管、罐类、船舶等。

在充填方面的应用有:防盗门及车库门内夹层的充填,建筑物穿壁管、线的封堵,雷达天线罩,矿井封闭,隧道的防水渗透及顶板加固材料等。

用于隔声方面有:大型建'筑物,如会议厅、游泳馆,剧场等天花板,机车顶部的吸声等。

软.泡是一类柔性聚氨酯泡沫、其品种主要有大块软泡(俗称"海绵")、高回弹软泡、自结皮泡沫以及热模塑软泡。

聚氨酯十大优点

聚氨酯十大优点

聚氨酯十大优点1、保温效能好硬泡体喷涂聚氨酯是一种高分热固型聚合物,是优良的保温材料,其导热系数为0.015~0.025W/(m·k),永久性的机械锚固、临时性的固定、穿墙管道、或者外墙上的附着物的固定,往往会造成局部热桥,而采取聚氨酯喷涂工艺,由于硬泡体喷涂聚氨酯与一般墙体材料粘结强度高,无须任何胶粘剂和锚固件,是一种天然的胶粘材料,能形成连续的保温层,保证了保温材料与墙体的共同作用并有效阻断热桥。

2、稳定性强硬泡聚氨酯喷涂与基层墙体牢固结合,是保证外保温层稳定性的基本前提。

对于墙体,其表面应做界面处理,如果面层存在疏松、空鼓情况,必须认真清理,以确保硬泡聚氨酯喷涂保温层与墙体紧密结合。

硬泡聚氨酯喷涂外保温体系应能抵抗下列因素综合作用的影响,即在当地最不利的温度与湿度条件下,承受风力、自重以及正常碰撞等各种内外相结合的负载,保温层仍不与基层底分离、脱落以及在潮湿状态下保持稳定。

3、有较好的防火性能尽管硬泡体聚氨酯喷涂保温层处于外墙外侧,防火处理仍不容忽视,聚氨酯在添加阻燃剂后,是一种难燃自熄性的材料,它与胶粉聚苯颗粒浆料复合,组成一个防火体系,能有效地防止火灾蔓延。

建筑处墙表面及门窗口等侧面,全部用防火胶粉聚苯颗粒材料严密包覆,不得有敞露部位,采用厚型胶粉聚苯颗粒防水抹灰面层有利于提高保温层的耐火性能。

4、抗湿热性能优良(1)水密性好硬泡聚氨酯材料有优良的防水、隔汽性能,材料不含水,吸水率又很低,能很好地阻断水和水蒸汽的渗透,使墙体保持一个良好、稳定的绝热状况,是目前其他保温材料很难实现的。

硬泡聚氨酯喷涂外保温墙体的表面无接缝处、孔洞周边、门窗洞口周围等处严密,使其具有良好的防水性能,避免雨水进入内部造成危险。

国外许多工程的实践证明,吸水的面层或者面层中存在缝隙,在雨水渗入和严寒受冻的情况下,容易遭受冻坏。

(2)墙内不会结露在墙体内部或者在保温层内部结露都是有害的,在新建墙体干燥过程中,或者在冬季条件下,室内温度较高的水蒸汽向室外迁移时由于受到硬泡聚氨酯的阻隔,墙内不可能结露。

水性聚氨酯及其改性方法

水性聚氨酯及其改性方法

水性聚氨酯及其改性方法水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane,WPU)是一种以水为分散介质的聚氨酯树脂。

相比于传统的有机溶剂型聚氨酯树脂,水性聚氨酯具有环保、无毒、低挥发性、易操作以及涂膜性能优良等特点。

因此,在目前的涂料、胶黏剂、纺织品等领域得到了广泛的应用。

水性聚氨酯的制备方法主要有两种:溶剂法和水分散法。

溶剂法是先将聚合物和有机溶剂混合,然后加入异氰酸酯单体进行反应,最后除去有机溶剂得到产品。

溶剂法制备的水性聚氨酯具有分散性好、颗粒细、粘度低等特点。

而水分散法是利用乳化剂或分散剂使聚合过程发生在水中,再通过蒸发水分形成聚氨酯分散体,最后通过过滤去除杂质得到产品。

水分散法制备的水性聚氨酯无需有机溶剂,更加环保。

1.交联改性:通过引入交联剂,如多异氰酸酯、多醇等,使聚氨酯形成三维网络结构,增强其耐磨性、耐化学品性、耐温性等性能。

2.聚合物分散法:将其他合成树脂或聚合物分散到水性聚氨酯中,形成复合体系,提高涂膜的性能,如增强耐候性、耐刮擦性、硬度等。

3.功能性改性:在水性聚氨酯体系中引入改性剂,如改善流平性和润湿性的表面活性剂、增强抗静电的导电剂等,以增强涂膜的特殊性能。

4.纳米增强:通过引入纳米颗粒,如氧化锌、氧化硅等,以增加涂层的硬度和耐用性。

5.共聚改性:将其他具有特殊功能的单体引入水的聚氨酯反应体系中,并进行聚合,以获得具有特殊性能的共聚物。

综上所述,水性聚氨酯作为一种环保、优良性能的树脂,广泛应用于各个领域。

通过不同的改性方法,可以进一步提高水性聚氨酯的性能,满足不同应用领域的需求。

随着技术的进步,水性聚氨酯的制备方法和改性方法也将不断创新和发展。

水性聚氨酯及其改性方法

水性聚氨酯及其改性方法

随着各国环保法规的确立和环保意识的增强,传统的溶剂型涂料中的挥发性有机化合物(VOC)的排放越来越受到限制。

因此,开发低污染环保型的水性涂料、粉末涂料、高固含量涂料和光固化涂料已成为开发的主要方向。

水性聚氨酯(PU)涂料具有良好的物理机械性能和优良的耐寒性。

但是,由于单一PU乳液存在自增稠性差,固含量低,乳胶膜的耐水性差,光泽性较差,机械强度不及丙烯酸树脂,且成本较高等缺陷,其应用受到一定的限制。

而聚丙烯酸酯(PA)乳液具有较好的耐水性、物理机械性能和耐候性能,故PU和PA在性能上具有互补性。

所以将聚氨酯乳液与聚丙烯酸酯乳液复合制备水性聚氨酯一聚丙烯酸酯(PUA)复合乳液,兼有聚氨酯乳液和聚丙烯酸酯乳液的优良特性,成本较低,具有较好的应用前景。

利用有机硅和有机氟对水性聚氨酯进行改性,将各自优点融合起来,突出了环保和高效的特点,获得了更优的特性,因而得到人们的广泛关注与快速发展。

有机硅材料具有耐高低温、耐老化、耐臭氧、电绝缘耐燃、无毒、无腐蚀和生理惰性等优异性能,因而是聚氨酯改性产品的理想材料。

另外,由于氟原子半径小,电负性强、碳氟键键能高,因此赋予了氟涂料极好的利紫外线和核辐射性、柔韧性,优良耐磨性,低表面能,高抗张强度,高电阻率和高耐候性,含氟的聚氨酯树脂涂料就是一种可常温固化的具优异性能的涂料品种。

1.2 水性聚氨酯概述聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。

凡是在高分子主链上含有许多重复的-NHCOO-基团的高分子化合物通称为聚氨基甲酸酯(Ployurethnae,简称PU)。

通常所说的聚氨酯系由二元或多元有机异氰酸酯与二元或多元醇化合物(聚醚多元醇或聚酯多元醇)相互反应而得的,其大分子主链是由玻璃化温度低于室温的柔性链段和玻璃化温度高于室温的刚性链段嵌段而成的依据聚氨酯材料的本身结构,可以分为体形与线形,一般由于所用原料官能团数目的不同,可以合成体形或线形结构的高分子,如当有机异氰酸酯和多元醇化合物均为二官能团时,即可得到线形结构得高聚物,若其中之一种或两种,部分或全部具有三个及三个以上官能团时则得到体形结构的聚合物,由于聚合物的结构不同,性能也不一样,利用这些性质,聚氨酯类聚合物可以用在橡胶、塑料、纤维、涂料、猫合剂、皮革、染整纺织等方面[1]。

提高聚氨酯耐温性

提高聚氨酯耐温性

提高聚氨酯耐温性聚氨酯弹性体是以二异氰酸酯和低聚物多元醇为基本原料聚合而成的高分子材料,具有机械性能好、耐磨耗、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀、耐射线辐射、粘接性好等优异性能,但其使用温度一般不超过80℃,100℃以上材料会软化变形,机械性能明显减弱,短期使用温度不超过120℃,严重限制了其广泛应用。

因此,许多研究机构及学者对聚氨酯弹性体耐热形变性能进行了研究,并制备了许多耐热性能优良的材料,使其在较高的温度下具有较好的机械性能。

但是聚氨酯弹性体结构的复杂性,影响其耐热形变因素很多。

作者从低聚物多元醇、异氰酸酯、扩链剂、催化剂、聚合工艺条件、引入分子基团、加入填料、与纳米材料复合等方面综述了弹性体耐热性的影响因素。

1原料对聚氨酯弹性体耐热性影响聚氨酯弹性体由软段(低聚物多元醇,主要分为聚酯型、聚醚型和聚烯烃型多元醇等)和硬段(二异氰酸酯和扩链剂)组成。

低聚物多元醇的相对分子质量是多分散的,而多异氰酸酯往往是多种异构体的混合物,异构体的存在会破坏硬段的规整性,使得弹性体的耐热性降低。

严格控制原料的纯度,降低缩二脲和脲基甲酸酯等热稳定性差的基团的摩尔分数,可以提高弹性体耐热性。

1.1低聚物多元醇不同结构的低聚物多元醇与相同异氰酸酯反应生成的氨基甲酸酯,其热分解温度相差很大,伯醇最高,叔醇最低,这是由于靠近叔碳原子和季碳原子的键最容易断裂的缘故。

由于酯基的热稳定性比较好,而醚基的碳原子上的氢容易被氧化,所以聚酯型聚氨酯耐热性能比聚醚型聚氨酯好。

由聚酯所制备的聚氨酯,聚酯类型的不同对热性能几乎没有太大的影响。

对于聚醚型聚氨酯,聚醚的类型对其耐热性能有一定的影响,如由甲苯二异氰酸酯(TDI)、3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺(MOCA)分别与聚氧化丙烯二醇和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)所制备的聚氨酯,放入121℃环境下老化7天后,二者的拉伸强度存在明显差别,前者室温下拉伸强度保留率为44%,而后者保留率为60%。

聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用

聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用

聚氨酯胶粘剂的研究进展合成改性与应用聚氨酯胶粘剂是一种广泛应用于工业生产中的粘合剂,具有优异的粘附性能和机械性能,同时还具有耐化学腐蚀、耐热、耐候性和电绝缘性等优良特性。

随着科学技术的不断发展和进步,人们对聚氨酯胶粘剂的研究不断深入,合成改性技术也不断提升,应用领域也日益拓展。

本文将对聚氨酯胶粘剂的研究进展、合成改性与应用进行综述。

一、聚氨酯胶粘剂的研究进展1. 合成方法聚氨酯胶粘剂的合成方法主要包括溶液聚合法、乳液聚合法、热固法和辐射固化法等。

溶液聚合法是目前应用最为广泛的一种合成方法,通过二元异氰酸酯与双官能度化合物(如聚醚、聚酯等)反应得到聚氨酯,再将聚氨酯与单官能度原料进行加成反应得到胶粘剂。

2. 结构特征聚氨酯胶粘剂的结构特征主要取决于原料的选择和反应条件的控制。

通常情况下,聚氨酯胶粘剂具有交联结构,即聚氨酯分子链之间存在交联点,这种交联结构决定了聚氨酯胶粘剂的机械性能和耐化学性能。

3. 性能改进近年来,随着聚氨酯胶粘剂的研究深入,人们通过改变原料配方、引入新的功能单体和采用新的合成方法等手段,不断提升聚氨酯胶粘剂的性能,使其在粘接强度、耐热性、耐老化性和电绝缘性等方面有了显著改进。

二、聚氨酯胶粘剂的合成改性1. 功能单体的引入在聚氨酯胶粘剂的合成过程中,引入具有特定功能基团的单体可以有效改善胶粘剂的性能。

引入含硅单体可以提高胶粘剂的耐热性和耐老化性,引入含氟单体可以提高胶粘剂的耐化学腐蚀性能。

2. 交联剂的选择聚氨酯胶粘剂的交联剂对其性能也有着重要影响。

合适的交联剂可以提高胶粘剂的强度和硬度,改善其耐热性和耐溶剂性能。

常用的交联剂包括异氰酸酯、聚醚二元醇、聚醚多元醇等。

3. 分子量控制分子量是影响聚氨酯胶粘剂性能的重要因素之一。

合适的分子量可以提高胶粘剂的粘接强度和柔韧性,同时还能影响胶粘剂的固化速度和成膜性能。

三、聚氨酯胶粘剂的应用1. 汽车制造聚氨酯胶粘剂在汽车制造中有着广泛的应用,主要用于车身板件、玻璃钢制品和橡胶制品等的粘接。

聚氨酯弹性体的性能及应用

聚氨酯弹性体的性能及应用

(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、家具、箱包及车辆座椅等。 (5)制鞋工业 聚氨酯弹性体具有缓冲性能好, 质轻、耐磨、防滑等特点,加工性能好,已成为 制鞋工业中一种重要的鞋用合成材料,制造棒球 鞋、高尔夫球、足球等的运功鞋、鞋底、鞋跟、 鞋头,以及滑雪鞋、安全鞋、休闲鞋等。
(l)PU的力学性能 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弹性体对交变营地的作用表现出明显的滞后 现象,在这一过程中外力作用的一部分能量消 耗于聚氨酯弹性体的内部转变为热能。因此, 聚氨酯弹性体具有明显的吸振性能,也可称为 阻尼性能。
(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。
PU弹性体的应用 弹性体的应用
(1)汽车工业 汽车用热塑性弹性体以聚酯型 为主。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。
(2)建筑材料 主要用于运动场人造跑 道、建筑混凝土和天花板浮雕的模板等。 (3)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。
(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、弱极性溶剂 和耐霉菌性能好,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弹性体具有突出的耐辐射和耐臭氧性能的 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。

聚氨酯的性能和优缺点

聚氨酯的性能和优缺点
• 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
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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
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。
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。
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聚氨酯的缺点
• 由于聚氨酯橡胶的二次交联作用在高温下 被破坏,所以其拉伸强度、撕裂强度、耐 油性能都随温度的升高而明显地下降。该 橡胶长时间连续工作的温度范围一般为8090℃,而短时间使用的温度可达120℃。聚 氨酯橡胶虽然弹性很好,但滞后损失却较 大, 在多次变形状态下,其生热量较高。 此外,该橡胶的耐水性差,也不耐酸碱, 长时间与水作用会发生水解。
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结构对性能的影响
• 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
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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

聚氨酯材料的制备与改性研究

聚氨酯材料的制备与改性研究

聚氨酯材料的制备与改性研究聚氨酯是一种重要的高分子材料,广泛应用于建筑、汽车、航空、家具等领域。

其优异的力学性能、化学性能和物理性能,使得它成为一种理想的选择。

聚氨酯材料的制备和改性研究也成为了材料科学领域的一大热点。

一、聚氨酯材料的制备方法聚氨酯材料的制备方法分为两种:一种是采用聚酯型原料,以异氰酸酯为交联试剂,制备出聚氨酯预聚物,再使用增塑剂等添加剂形成具有所需要性能的材料。

另一种是聚醚型原料,首先聚醚醇与异氰酸酯反应制得预聚物,然后再加入交联试剂和添加剂,形成材料。

但无论采用哪种方法,其基本反应都是异氰酸酯和羟基化合物反应形成尿素键、肽键等,形成交联结构,这种反应称为聚氨酯化。

制备出的聚氨酯材料可以通过改变原料的组成、反应条件等途径,调节材料的物理性能和力学性能。

例如,改变交联试剂的种类和比例可以调节材料的硬度和强度;添加增塑剂可以提高聚氨酯材料的韧性和延展性。

二、聚氨酯材料的改性研究1.增强材料的加入将纤维、微球等增强材料加入聚氨酯基体中,可以显著提高材料的力学性能。

纤维增强聚氨酯材料具有优异的强度和刚性,例如玻璃纤维增强聚氨酯材料广泛应用于汽车、飞机等领域。

微球增强聚氨酯材料具有很好的吸能性能,例如聚氨酯泡沫材料广泛应用于工程防震、隔音、保温等领域。

2.添加功能性材料添加具有特殊功能的材料,可以赋予聚氨酯材料新的性能。

例如,添加导电粉末、导热粉末等,可以提高聚氨酯材料的导电性、导热性;添加发光粉末,可以让聚氨酯材料呈现出独特的发光效果。

3.表面改性通过表面改性,可以改善聚氨酯材料的表面性能。

例如,使用等离子体处理或化学改性,可以让聚氨酯材料表面变得更加亲水、耐磨、耐腐蚀;采用UV光固化等方法,可以让聚氨酯材料表面具有防紫外线、抗黄变等特性。

三、聚氨酯材料的应用前景随着经济的快速发展和科技的不断进步,对于功能性和性能要求更高的材料需求日益增长。

聚氨酯材料作为一种多功能、高性能、可调节性强的材料,在未来的应用中将有更广泛的应用前景。

聚氨酯发泡性能评价方法的改进

聚氨酯发泡性能评价方法的改进

在应用聚氨酯硬泡的时候,冷藏柜行业和电冰箱行业对聚氨酯硬泡原料的发泡性具有非常高的要求,这些行业都需要对快速脱模以及定量浇筑的方式应用,将发泡工作完成。

在发泡的时候,因为具有比较复杂的发泡空间形状,需要经过很长的一段时间之后泡沫才会固化,而且还需要和性能指标要求相符合,保证制品聚氨酯泡沫的压缩强度以及尺寸稳定性,所以需要将大量的发泡性能评价工作开展。

一、传统的发泡性能评价方法1.简易测试方法简易测试方法就是将聚氨酯发泡工作在塑料管、长塑料袋或者纸管之内开展。

这种测试方法的成本相对比较低,而且在操作的时候也会比较简单,但是具有比较差的准确性,所以一般在大量实验室的初步筛选时,会对这种测试方法应用。

2.兰芝模测试法使用这种方法需要对垂直爬升模具应用,而且垂直爬升模具的内墙尺寸应该是5cm*20cm*200cm,还需要将温度控制装置在模具上设置,每次加500克的料,可以对发泡原料的密度分布系数以及高度指数同时检测,具有较高的检测结果准确度。

但是在对这种方法应用的时候,会使用较多的用料,而且如果使用的是台钻搅拌机或者普通搅拌机将混合工作开展,那么搅拌的效果就不会很好,而且在加料的时候也不是很方便。

如果对高压发泡剂应用,虽然可以将快速加料的问题解决,并且将混料的效果改善,但是会大大的增加设备投资和操作的成本。

3.中试发泡方法中试发泡工艺需要对和实际工艺相似或者相同的发泡模具以及发泡设备应用,将发泡工作开展,对原料的发泡性能评价。

使用这种方法,可以将准确的评价结果得出,但是和兰芝模法相比较来说,会耗费更大的设备投资以及操作成本,所以这种方法一般在产品开发成熟之后,在中试阶段开展应用。

4.上机发泡实验上机发泡实验就是对生产现场的发泡工艺以及发泡设备应用,开展发泡工作,对原料的发泡性能开展评价。

这种评价方法可以将最可信的评价结果得出,但是同时也会消耗大量的人力以及物力,和其它的测试方法相比较来说,具有最大的成本,所以一般在开发工作基本完成之后,对产品开展最终评价时对这种方式应用,在产品开发的初期是不适合对这种方法应用的。

聚氨酯防水涂料的性能及应用研究

聚氨酯防水涂料的性能及应用研究

聚氨酯防水涂料的性能及应用研究随着经济发展水平的提高,人们对于房屋建筑、桥梁、地铁隧道等基础设施的防水、防潮、防腐等需求也越来越高。

而作为重要的防水材料,聚氨酯防水涂料因其良好的性能及广泛的应用,在市场上越来越受到关注和青睐。

一、聚氨酯防水涂料的性能1. 良好的耐候性能聚氨酯防水涂料是一种高分子材料,其氧化、光解、老化等性能与其结构有关。

经过加入一系列稳定剂和抗氧化剂的改性后,使其具有了良好的耐候性能,在各种恶劣自然环境中都能维持长时间的稳定性能。

2. 良好的耐腐蚀性能聚氨酯防水涂料具有良好的耐腐蚀性能,其抗腐蚀性能能够满足各种工业环境中的要求。

它不仅防止化学物质的侵蚀,同时也抗酸、抗碱等。

3. 优异的耐热性能聚氨酯防水涂料的高温稳定性能也十分出色,能够承受高达200℃的高温环境,而不发生明显的性能变化。

4. 显着的防水性能作为防水涂料,其防水效果是其最重要的性能指标之一。

聚氨酯防水涂料具有优越的密封性能,具有良好的黏结能力,能够有效地防止水的渗透,起到了很好的防水效果。

二、聚氨酯防水涂料的应用1. 地下工程防水随着城市化的不断加速,各种地下工程的建设也不断增多。

例如:地下车库、地下室、地铁隧道等。

聚氨酯防水涂料作为一种高效的防水材料,在这些地下工程建设中得到了广泛的应用。

它的良好的防水性能和耐腐蚀性能,能够有效地防止地下水渗漏,不仅保护了地下建筑,同时也保证了上面的道路和房屋不会因为水的渗透而受到损害。

2. 屋顶防水屋顶防水是建筑工程中非常重要的一环。

屋顶热胶或热熔防水材料在生产和施工过程中产生的环境污染,已经引起了社会和政府的广泛关注,因此更加环保和可靠的涂料类防水成为了主流。

聚氨酯防水涂料是目前比较常用的一种,它的施工方法简便且成本不高。

同时,其优异的耐候性能和水密性能,能够保证屋顶长时间稳定,不会向室内渗水。

3. 桥梁防水桥梁作为交通基础设施中不可或缺的部分,其防水问题也十分重要。

聚氨酯防水涂料在桥梁工程建设中得到了广泛的应用。

聚氨酯生产工艺中的质量控制与管理

聚氨酯生产工艺中的质量控制与管理

聚氨酯生产工艺中的质量控制与管理聚氨酯是一种重要的聚合物材料,广泛应用于建筑、汽车、家具和电子等行业。

在聚氨酯的生产过程中,质量控制与管理是确保产品质量和性能稳定的关键要素。

本文将探讨聚氨酯生产工艺中的质量控制与管理措施,并提出一些改进建议。

一、原材料选择与管理在聚氨酯生产中,原材料的选择和管理对产品质量至关重要。

首先,原材料供应商的选择至关重要,应该选择信誉良好、有稳定供应能力的供应商。

其次,应对原材料进行严格的质量检查,确保其符合产品的技术要求。

对于涉及到维稳、催化剂等添加剂的原材料,要确保其含量准确,以避免影响产品的性能。

二、生产工艺的控制与管理1. 设备管理:聚氨酯生产过程中,各种设备的状态和运行状况对产品质量具有重要影响。

因此,应对设备进行定期的检查和维护,确保设备处于良好的运行状态。

2. 工艺参数控制:在聚氨酯生产过程中,工艺参数的控制对产品质量起着至关重要的作用。

例如,反应温度、压力、混合比等参数都需要进行准确的控制。

通过合理地调整这些参数,可以获得所需的产品性能。

3. 技术人员培训:为了确保生产工艺的稳定性和产品质量的一致性,应对相关技术人员进行系统的培训和考核。

他们需要熟悉生产工艺的各个环节,并能够及时处理各类技术问题。

三、质量检验与监控1. 原材料检验:在生产过程中,应抽样检验原材料的质量,确保其符合产品要求。

包括检验原材料的外观、密度、粘度、水分含量等。

2. 过程控制检验:在生产过程中,应不断对关键环节进行检测,以确保生产过程的可控性和一致性。

例如,可以通过检测反应物的消耗情况、产品的流变性能等指标来判断生产过程是否正常。

3. 产品质量检验:对成品产品进行全面的质量检验,以验证其性能是否符合要求。

包括外观检查、物理性能测试等。

四、质量问题分析与改进1. 异常处理:对于生产中出现的质量异常问题,应及时进行分析和处理。

找出问题的原因,并采取适当的措施进行改进。

2. 经验总结与借鉴:将前期生产过程中的经验进行总结和归纳,形成相应的技术文档和操作规程,并借鉴其他企业的成功经验,以不断提升质量控制与管理水平。

聚氨酯的材料性能及安全措施

聚氨酯的材料性能及安全措施
I防水 天 地 笙
聚氨酯 是一种高分子合成材料 , 是集防水 、 保 温、 隔热于一体的新型材料 。在建设部颁布的《 建 筑业1 项新 技术( 00 》 项建筑防水新技术 中 O 2 l> 第8
也 有收 录 。
聚氨酯防水涂料按 组分可 分为单组 分和 双组 分两种类型 . 按拉伸性 能又分为 I, Ⅱ两类。它们 都是以二异氰酸酯和聚醚树脂为主要原 料经聚合 反应而成 的基料 , 掺入适量 的化学助剂 , 通过专门 设 备均 匀混合 的化合物 , 广泛应用于高层住宅 、 被 宾馆 、 库等具有防水保温 功能 的屋面 、 仓 外墙 、 地
2 隔 热 保 温 .
聚氨酯泡沫热导率低于0 2 ( K)远低 . 2W/m・ , 0 于传统的保温材料 , 保温隔热效果明显。
3 粘 结 性 能 .
聚氨酯材料具有优良的粘绪 眭能 , 对混凝土 、 金属 、 石 、 、 砖 木材 玻璃 、 纤维等基面均有较强的粘 结强度 , 粘结强度不小于10k a 对混凝土和砖石 0 P , 的粘结强度可高达2 0k a 4 P 。
对不变 时 , 密度 决定 强度 , 当聚氨 酯泡沫 密 度大 于5 g , ,其抗 压 强度 不小 于 30 5 /时 km 0 k a抗拉强度 不小 于50k a具有 良好的抗 P, 0 P ,
冲 击性 能 。
() 3 材料进场时 , 在运 输 、 储存和使 用过 氨酯涂料本身较稠 ,喷涂时要掺 兑稀释剂 , 程 中 , 防止 日晒 , 禁明火 且不允 许与 氧 要 严 使其浓度适 宜。聚氨酯涂料 同稀释剂 的重量 化剂接触。 比通常为11 最常用的稀释剂是 甲苯或二 甲 :。 () 4 严禁在雨天 、 雪天、 高温和三级风 以 苯。 上的气候条件下施工。 甲苯沸 点为 104 自燃 点为4 0C, 1. ℃, 8 ̄ 爆 ( ) 工现场 的 气温 应不 低于 1 ℃, 5施 0 当 炸极限为 1 7 71 %,最易 引燃 的浓度为 . %~ . 2 0 气温低于 1℃时 , 0 应采取可靠的技 术措施 。 22 %。其蒸汽 与空 气混合能形成 爆炸性混 . 7 () 6 施工机具 、 物料 、 脚手架和安 全通道 合物 , 遇热 、 明火极易 引起燃 烧和爆炸 , 与氧 都 应在 开工前准备齐全。 化剂接触 反应 剧烈 ,摩擦撞 击能产生静 电 , () 7 在进行喷涂作业时 , 除远离明火 、 严 引起火灾。 禁与明火交叉作业外 , 人员应禁 止进 入 无关 二 甲苯是无色透明液体 、有麻醉性 、 有 作 业现场 , 不允许有人居住在房屋内。 绝对 毒 。空气 中容 许浓 度 为 1 1 k, 3  ̄ 0 gm ,沸 点 () 8 作业现场 应 当注意通风换 气 , 好 最 14  ̄ , 4 . C 自燃点4 5C 爆炸极限 11 6 %, 4 6 ̄, .%~ . 4 能测试作业场所空气 中苯 的蒸汽浓 度 , 勿使 其蒸 汽能与空气形成爆炸性 混合物 ,遇 热 、 可燃 }蒸汽聚集 。作业人员应当穿戴防静 电 生 明火 、 强氧化 剂有 引起燃烧爆炸的危险。 的工 作服 、 套 、 靴 , 手 胶 不允 许穿 带 铁钉 的 三、 安全 使 用 措 施 鞋, 放苯 的容 器不许 使用 塑料 桶 , 以免产 生 ( ) 聚氨 酯 防 水涂 料 的 产 品说 明 书 1在 静电 , I 火灾 。 弓发 上 , 当如 实表述 其火 灾危 险性 , 应注 明 应 并 () 9 作业 现场应 当准备 灭火器 , 全 出 安 该产品遇 热 、 明火 、 氧化 剂有 引起火 灾 的可 口应不远于 3 0 m.如果作业场所 的面积大于 能性 。 5 2其安全出 口应不少于两个 。 Om , () 2 材料进场前 , 应经过抽样检查 , 待复

聚氨酯发泡材料隔热保温性能的分析

聚氨酯发泡材料隔热保温性能的分析

聚氨酯发泡材料隔热保温性能的分析
1聚氨酯发泡材料隔热保温性能分析
聚氨酯发泡材料的热性能有其特定的优势,是一种非常有效的热保护装置。

聚氨酯发泡材料的隔热保温性能分析可以帮助我们识别和节省资源。

1.1聚氨酯发泡材料的功能
聚氨酯发泡材料的主要优势在于其良好的导热性能比较低。

它可以有效地降低温度的传递,改善热稳定性,延长产品使用寿命。

另外,聚氨酯发泡材料具有良好的隔声效果、防水防潮能力强,具有一定的震动隔离抗击性,从而可以保护建筑物、器件和机械的内部元件,减少不良损坏的可能性。

1.2热传导机理
热传导机理是聚氨酯发泡材料的重要热性能之一,也是隔热保温性能评估的重要指标。

热传导机理包括热扩散、热对流和热辐射三个部分,相互之间耦合、相互影响。

聚氨酯发泡材料具有良好的隔热性能,所以将它用于隔热保温,可以有效地降低房屋或仓库等建筑空间的噪音、促进空气循环,以及保持室内温度稳定,使环境更加舒适。

1.3耐候性
一种新型的聚氨酯发泡材料具有良好的耐候性,因此可以耐受各种恶劣的气候条件,并且可以防止材料受潮、渗漏,从而降低施工和使用的成本。

1.4综合性能分析
综合来看,聚氨酯发泡材料有良好的隔热保温能力,可以有效地减少房屋和仓库空间等建筑物温度的上升,有效减少空调消耗,从而大大节省能源;另外,它还具有良好的隔声效果、防水防潮能力强、耐候性差等特点;此外,聚氨酯发泡材料中添加有阻燃剂,可以提高防火性能。

从综合分析来看,聚氨酯发泡材料具有良好的隔热保温性能。

发泡聚氨酯的优缺点及其应用

发泡聚氨酯的优缺点及其应用

发泡聚氨酯的优缺点及其应用一、发泡聚氨酯的优点发泡聚氨酯由双组分组成,甲组分为多元醇,乙组分为异氰酸酯,施工时两组分进入喷涂机械中混合喷出,呈雾状,一分钟发泡凝固成型。

这种材料近几年才引进,用于建筑保温防水经过二、三年的使用,有较多的了解,优点很多,使用范围很广。

1.保温性能好。

导热系数0. 025左右,比聚苯板还好,是目前建筑保温较好的材料。

2.防水性能好。

泡沫孔是封闭的,封闭率达95% ,雨水不会从孔间渗过去。

3.因现场喷涂,形成整体防水层,没有接缝,任何高分子卷材所不及,减少维修工量。

4.粘结性能好。

能够和木材、金属、砖石、玻璃等材料粘结得非常牢固,不怕大风起。

5.用于新作屋面或旧屋面维修都很适宜特别是旧屋面返修,不必铲除原有的防水层保温层,只需清除表面的灰、砂杂物,即可喷涂。

6.施工简便速度快。

每日每工可喷200多平米,有利于抢进度。

7.收头构造简单。

喷涂发泡聚氨酯收头,不用特别处理,大为简化。

如使用卷材,在女儿墙处,需留凹槽,收头在凹槽内;若不能留凹槽,需用扁铁封钉收头,还要涂嵌缝膏。

8.经济效益好。

如果把保温层和防水层分开,不仅造价高,而且工期长,而发泡聚氨酯一次成活。

9.耐老化好。

据国外已用工程总结和研究测试获知,耐老化年限可达30年之久。

二、发泡聚氨酯的应用1.平屋面防水保温不上人屋面加喷一道彩色涂料,作为保护层;上人屋面,在上坐浆铺面砖。

2.瓦顶坡屋面将发泡聚氨酯喷在望板下沿,瓦块座浆在望板上,不会发生滑动。

3.墙体保温发泡聚氨酯用作墙体保温更具优越性装。

配式大墙板,喷在板肋间,粘结好又严密。

如用空心砌块,可将发泡聚氨酯喷在孔洞内,塞充饱满冻库的墙壁,喷涂尤佳。

目前墙体改革很关键的是保温技术,发泡聚氨酯可以大展宏图。

4.地下室外墙保温防水,是发泡聚氨酯大显身手的部位,既能保温、防水,又省去其他保护层,一举二得。

三、发泡聚氨酯的缺点虽然发泡聚氨酯有如此多的优越性,但也不是万能的,存在短处和不适宜之处。

聚氨酯的合成、性能及应用

聚氨酯的合成、性能及应用

聚氨酯的合成和产品的性能及应用分析一介绍: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。

目前我国聚氨酯制品品种牌号约80种,其中弹性体60余种,泡沫塑料10余种,聚氨酯制品具有强度好、抗压大、抗撕裂性能好、耐磨等性能,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.二.基本聚氨酯的合成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聚氨基甲酸酯子化合物。

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+HO- → -NH-COO-随着时间的推移与科学的进步,简单的聚氨酯不能满足人们的需要,因此增加了许多的合成材料。

以下主要介绍水性聚氨酯的合成(一)聚氨酯的合成之水性聚氨酯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。

根据聚氨酯的水性化方法划分根据制备方法有多种分类。

举例如下。

(1)自乳化法和外乳化法自乳化法又称内乳化法,是指聚氨酯链段中含有亲水性成分,因而无需乳化剂即可形成稳定乳液的方法。

外乳化法又称为强制乳化法,若分子链中仅含少量不足以自乳化的亲水性链段或基团,或完全不含亲水性成分,此时必须添加乳化剂,才能得到乳液。

比较而言,外乳化法制备的乳液中,由于亲水性小分子乳化剂的残留,影响固化后聚氨酯胶膜的性能,而自乳化法消除了此弊病。

水性聚氨酯的制备目前以离子型自乳化法为主。

(2)预聚体法、丙酮法、熔融分散法自乳化法制水性聚氨酯最常用的方法有预聚体分散法和丙酮法。

预聚体法即在预聚体中导人亲水成分,得到一定粘度范围的预聚体,在水中乳化同时进行链增长,制备稳定的水性聚氨酯(水性聚氨酯-脲)。

丙酮法属于溶液法,是以有机溶剂稀释或溶解聚氨酯(或预聚体),再进行乳化的方法。

提高聚氨酯耐温性

提高聚氨酯耐温性

提高聚氨酯耐温性聚氨酯弹性体是以二异氰酸酯和低聚物多元醇为基本原料聚合而成的高分子材料,具有机械性能好、耐磨耗、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀、耐射线辐射、粘接性好等优异性能,但其使用温度一般不超过80℃,100℃以上材料会软化变形,机械性能明显减弱,短期使用温度不超过120℃,严重限制了其广泛应用。

因此,许多研究机构及学者对聚氨酯弹性体耐热形变性能进行了研究,并制备了许多耐热性能优良的材料,使其在较高的温度下具有较好的机械性能。

但是聚氨酯弹性体结构的复杂性,影响其耐热形变因素很多。

作者从低聚物多元醇、异氰酸酯、扩链剂、催化剂、聚合工艺条件、引入分子内基团、加入填料、与纳米材料复合等方面综述了弹性体耐热性的影响因素。

1原料对聚氨酯弹性体耐热性影响聚氨酯弹性体由软段(低聚物多元醇,主要分为聚酯型、聚醚型和聚烯烃型多元醇等)和硬段(二异氰酸酯和扩链剂)组成。

低聚物多元醇的相对分子质量是多分散的,而多异氰酸酯往往是多种异构体的混合物,异构体的存在会破坏硬段的规整性,使得弹性体的耐热性降低。

严格控制原料的纯度,降低缩二脲和脲基甲酸酯等热稳定性差的基团的摩尔分数,可以提高弹性体耐热性。

低聚物多元醇不同结构的低聚物多元醇与相同异氰酸酯反应生成的氨基甲酸酯,其热分解温度相差很大,伯醇最高,叔醇最低,这是由于靠近叔碳原子和季碳原子的键最容易断裂的缘故。

由于酯基的热稳定性比较好,而醚基的碳原子上的氢容易被氧化,所以聚酯型聚氨酯耐热性能比聚醚型聚氨酯好。

由聚酯所制备的聚氨酯,聚酯类型的不同对热性能几乎没有太大的影响。

对于聚醚型聚氨酯,聚醚的类型对其耐热性能有一定的影响,如由甲苯二异氰酸酯(TDI)、3,3'-二氯-4,4'-二苯基甲烷二胺(MOCA)分别与聚氧化丙烯二醇和聚四氢呋喃醚二醇(PTMG)所制备的聚氨酯,放入121℃环境下老化7天后,二者的拉伸强度存在明显差别,前者室温下拉伸强度保留率为44%,而后者保留率为60%。

聚氨酯研发工作总结及计划

聚氨酯研发工作总结及计划

聚氨酯研发工作总结及计划聚氨酯是一种重要的高分子材料,具有优良的物理性能和化学稳定性,广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。

经过一段时间的研发工作,我对聚氨酯的研发工作进行了总结,并制定了下一阶段的计划。

首先,我在聚氨酯的制备方法方面进行了研究和改进。

通过对聚氨酯原料的筛选和配比优化,我成功制备了一种具有优异性能的聚氨酯。

在制备过程中,我还对反应条件进行了调控,如温度、压力和反应时间等,以提高制备效率和稳定性。

其次,我重点研究了聚氨酯的性能改善和应用拓展。

通过修改聚氨酯的结构和添加功能性化合物,我成功改善了聚氨酯的力学性能、热稳定性和耐腐蚀性能。

在应用方面,我对聚氨酯的应用进行了深入调研,并成功将其应用于新型材料的合成和功能涂料的备,拓展了聚氨酯的应用领域。

另外,我还在聚氨酯的质量控制方面进行了探索。

通过建立一套完整的质量控制体系,我可以及时监测和调整聚氨酯的制备过程,确保产品的质量稳定性。

在质量控制的基础上,我还与其他团队合作,对聚氨酯的性能进行了系统的评价和比较。

接下来的计划中,我将继续提高聚氨酯的性能。

首先,我将进一步优化聚氨酯的制备方法,提高制备效率和产品稳定性。

其次,我将继续针对聚氨酯的性能进行改进,探索新的改性方法和添加剂,提高聚氨酯的性能和适用范围。

同时,我还计划拓展聚氨酯的应用领域,与其他团队合作,开发新型材料和产品。

最后,我将继续加强质量控制,确保聚氨酯产品的质量稳定性和一致性。

总之,通过一段时间的研发工作,我对聚氨酯的制备方法、性能改进和质量控制等方面进行了研究和总结,并制定了下一阶段的计划。

我相信在团队的努力下,聚氨酯的研发工作将取得更好的成果。

水性聚氨酯及其改性方法

水性聚氨酯及其改性方法

水性聚氨酯及其改性方法水性聚氨酯(Waterborne Polyurethane,简称WPU)是将聚氨酯树脂溶解在水溶液中形成的一种高分子材料。

它具有良好的溶剂,耐久性和冲击强度,广泛应用于涂料、涂层、胶粘剂等领域。

然而,由于原生水性聚氨酯的性能不尽如人意,需通过改性方法对其进行改进以提高其性能。

首先,一种常见的改性方法是添加填料。

填料可以在聚氨酯分散体系中收集水分,防止涂层及胶粘剂在潮湿环境下失效,提高水蒸气透过性和耐水性。

常见的填料包括纳米材料、硅酸盐、氧化锌等。

纳米材料具有较大的比表面积和高的吸附性能,可以在聚氨酯分散体系中增强力学性能。

硅酸盐在填料中的应用可以提高涂料及胶粘剂的耐磨性。

而氧化锌则可以有效提高聚氨酯的抗氧化性能和耐腐蚀性能。

其次,还可以通过共聚改性方法改进水性聚氨酯的性能。

共聚改性可以使聚氨酯材料具有更高的抗冲击性、抗裂纹性和热稳定性。

通过在聚氨酯分子中引入其他共聚物,可以改变聚氨酯的分子结构,从而改善其性能。

例如,通过共聚丙烯酸树脂可以提高水性聚氨酯的附着力和耐水性。

共聚酰胺可以提高聚氨酯的热稳定性。

此外,还可以进行体系改性,即对水性聚氨酯体系中的助剂进行优化和改进。

助剂的改进可以大大改善水性聚氨酯的乳液稳定性、流变性能和表面活性。

例如,添加表面活性剂可以改善水相与油相之间的界面性质,提高分散性和乳化性。

添加分散剂可以增加颜料和填料的分散性,提高涂层的抗沉降能力。

除了上述的改性方法,还有其他一些方法可以用于改进水性聚氨酯的性能,如调整化学组成、改变物质形态和改进工艺条件等。

总之,改性方法的选择应根据不同应用领域和需要的性能来确定,以提高水性聚氨酯的性能和应用价值。

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聚氨酯的性能及其改进
1. 聚氨酯的性能
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。

聚氨酯和其他高分子材料一样,其性能受多方面因素的影响。

主链分子结构的基本构成、分子量、分子间的作用力、结晶倾向、支化和交联,以及取代基的性能、位置和体积大小。

所以,由不同的原材料制得的聚氨酯在性能上存在着一定的差异。

选用不同的扩链剂和交联方法对性能都将产生不同程度的影响。

采用低分子二胺做扩链剂,在基体内生成强极性、耐水解的脲基,使得制品表现出优良的抗拉伸强度和抗撕裂强度,但扯断伸长率和耐候性却比较差。

而二醇扩链剂则能同时赋予PU 优良的耐候、抗拉伸和抗撕裂性能。

在工业生产过程中,催化剂的选用对产品的性能也存在着重要的影响。

常用的催化剂有两类:叔胺类和有机锡类。

不同类型的催化剂在反应过程中所起到的作用存在着差异。

叔胺类催化剂主要催化水与异氰酸酯的反应,有机锡类化合物主要对醇与异氰酸酯的反应起作用,而对水的催化作用较小。

在工业中由于用水做发泡剂用,所以经常同时选用叔胺和有机锡类作为混合催化体系。

2. 水性聚氨酯(PU)性能改进
传统方法制备的水性PU结构中有—COOH、—SO —、—OH、—O —等亲水基团,这些基团的存在使水性PU产品耐水性、耐溶剂性、耐热性等性能降低,为了弥补传统方法的不足,研究人员进行了很多改性工作。

由于物理共混方法改性对材料性能改良的局限性,人们越来越多地采用化学改性的方法。

秦玉军等以端羟基液体聚丁二烯(嘞)、氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷(PS)、异氟二酮二异氰酸酯(IPDL)为原料制备预聚体,利用多元胺(MOCA)为固化剂,合成一系列氨基硅油改性的聚氨酯.通过对材料的力学性能、动态力学性能、表面水接触角和对材料进行的ESCA表面分析表明,HTPB - IPDI型聚氨酯具有优
良的力学性能;改性后的聚氨酯硅氧烷在表面富集,具有较低的表面张力,而其力学性能受影响较小。

Chien - HsinYang 等共同研究了由聚乙二醇(PEG)、聚氧化丙稀醚二元醇(PPG)和聚四氢呋喃二元醇(PTMG)的两重或三重嵌段的水性聚氨酯的性能。

结果表明,含有PTMG嵌段的聚氨酯拉伸强度和断裂伸长率最优。

而含有PEG嵌段的水性聚氨酯分散性最好。

聚氨酯基体由能提供质子(N—H)的硬链段和能接受质子(C=O)的软链段组成,所以基体中形成的氢键力比较大。

其氢键的形成与破坏直接影响着PU的微相分离,对其性能产生着不可忽略的影响。

当微观相分离材料与血液接触时,立即就会吸附血浆蛋白,但这种血浆蛋白的吸附是受材料表面微相结构所控制的,根据表面亲水性程度的不同,不同微区会选择吸附不同蛋白。

这种特定的蛋白质吸附层不会激活血小板表面的糖蛋白,血小板的异体识别能力就体现不出来,从而抑制或阻止了凝血的发生。

并且由于软、硬链段的不相容性,所以两者的性质以及在基体材料中所占的比例也会严重的影响着材料的性能。

Iskender Yilgor等人研究了聚氨酯中软链锻聚环氧乙烷含量的变化(0—50%)与其水蒸汽透过率呈现出S型变化。

2.1 内交联改性水性PU
该方法主要是在合成水性PU时引入三维结构,如华南理工大学的修玉英和深圳职业技术学院的张武英[6]将计量好的甲苯二异氰酸酯和聚醚多元醇装在反应器中,在65—70℃反应2 h ,滴加溶有适量二羟甲基丙基丙酸的N -二甲基- 2 -二吡咯烷酮控温在55—60℃反应2h左右得到预聚体,再向预聚体加入三乙胺和去离子水,高速搅拌0—15 min后加入乙二胺和适量的交联剂二乙烯三胺扩散,分散10min ,得到微呈蓝色光的乳液。

该方法制备的水性PU常温下可储存5×30d ,而且膜强度大,吸水率下降,性能大为改善。

MarkuschP.H 等人将含PEO 链节及阴离子的端基预聚体乳化在水中,再加入少量平均官能度212—214 的多元胺,交联已乳化的预聚体微粒得到粒径细小、稳定及pH 值不太敏感的交联型PU 乳液,该方法生产交链型PU 性状如表1:
表1 交链型PU 性状
固含量粘度pH 值冻融稳定性高温储存(50℃)
35 % 130 m Pa·s 8. 3 > 5 个循环30 d
综表1所述,可以看出内交联改性很大程度上提高了水性PU的稳定性和膜的强度,但由于引入了三维结构而很易导致凝胶的发生,故存在其局限性。

2.2 外交联改性
该方法也就是通常合成双组分水性PU。

华南理工大学周新华[7]以HDI缩二脲为固化剂合成了双组分水性PU,主要原料有甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸羟己酯(HEMA)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、二叔戊基过氧化物(DTAP)、二叔丁基过氧化物(DTBP)、二甲基己醇胺(DMEA)正十二硫醇(DDM)、HDI 缩二脲(N75)。

合成原理是: 将部分溶剂投入装有搅拌器、冷凝管的500ml四口瓶中,用加热套升温至140℃然后将引发溶剂溶液、丙烯酸酯类单体和链转移剂的混和液装入恒压漏斗,在2—4 h同时滴入四口瓶,滴加完毕后补加少量引发剂并保持温2h随后降温至60℃,用二甲基己醇胺进行中和,保持15min后边加水边减压蒸出部分溶剂,得固体含量为45%的羟基丙烯酸树脂。

将羟基丙烯酸树脂和HDI缩二脲,按n(—NCO):n(一OH)=116:1加入烧杯,搅拌均匀后,加入定量的水调整到合适的施工粘度,继续搅拌15 min ,即得双组分水性聚氨酯乳液。

该方法操作简单能利用现有的固化剂直接使用,产品性能好,具有广泛的应用前景。

2.3 丙烯酸和环氧树脂的改性
该方法采用丙烯酸酯、环氧树脂对水性PU进行改性。

合肥工业大学武胜利[8]等采用丙酸酯、环氧树脂对水性PU进行改性,并比较了两者优缺点。

其合成工艺为:①PUA的合成: 将PPG—1000(聚醚N-210)在120℃、011MPA条件下脱水1h后降温至60 ℃,TDI反应1h ,然后加入扩链剂BG和亲水单体DMPA ,继续反应30 min后加入HEA ,在50℃条件下反应3h后降温至30℃加入TEA并高速搅拌,20min后加入去离子水分散的固体质量分数为40%的PU乳液。

取部分乳液加入少量去离子水稀释后加入丙烯酸乙酯,在50℃条件下慢速搅30min后,开始缓慢滴加甲基丙烯酸甲酯和引发剂(K282O8) ,同时通氮气保护,反应3h后结束, 制得固体分质量分数为40%的丙烯酸改性水性聚氨酯( PUA)乳液。

②EPU的合成:把脱水处理的PPG加入到三口烧瓶中,再加入计量好的TDI ,在60℃下反应1h ,然后加扩链剂BG和亲水单体DMPA ,继续反应30min后加入环氧树脂,在50℃条件下反应3h后降温至30℃同时加入TEA ,保持20min后加去离子水分散,制得固体分
质量分数为40 %的环氧树脂改性聚氨酯(EPU)乳液。

改性前后水性PU 性能比较如表2和表3:
表2 改性前后水性PU 乳液性质比较
PU 乳液PUA乳液EPU 乳液
PU – 1 (5 %) PU - 2
(3 %)
PUA - 1
(30 %)
PUA - 2
(50 %)
EPU - 1
(8 %)
EPU - 2
(15 %)
乳液外观淡蓝透明乳白灰白淡蓝乳白
乳液稳定性90 d无沉
淀,
90 d无沉
淀,
90 d有少
量沉淀
90 d有少
量沉淀
30 d 凝固
成块沉淀
10 d 凝固
成块沉淀
稳定性稳定性好稳定性好稳定性较
好稳定性较

稳定性较

稳定性较

表3 改性前后水性PU 涂膜耐水和耐溶剂性能比较
PU 乳液PUA乳液EPU 乳液
PU – 1 (5 %) PU – 2
(3 %)
PUA - 1
(30 %)
PUA - 2
(50 %)
EPU - 1
(8 %)
EPU - 2
(15 %)
吸水率% 完全溶解部分溶解22. 0 18. 5 6. 2 4. 0
浸泡后颜
色变化
—发白微白微白不变不变
耐溶剂性/

8 14 45 60 86 110
从表2和表3可以分析得知利用环氧树脂和丙烯酸酯改性的水性PU综合性能得到明显提高,尤其是在涂膜的耐水性和耐溶剂性方面。

(数据来源:五泰信息咨询 市场调研报告)(市场调研报告)(数据来源: )。

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