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。

（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。

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 ——R1NHCOOR2

2：与胺类反应：

R1—NCO + R2—NH2——R1NHCONHR2

3：与水反应：

R—NCO + H2O ——RNHCOOH ——R—NH2 + CO2

R—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。溶解能力强，被称为万能有机溶剂。比重0.9445g/cm3（25/4℃），熔点-61℃，沸点

153℃，折射率为1.4269。

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/cm3(20/4℃)，凝固点为20.9℃，沸点为228℃，折射率为1.4446（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