聚氨酯化学与工艺归纳.ppt

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2） 二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯（MDI）
纯MDI商品是白色至浅黄色固体。其主要化学结 构为4,4’－MDI，此外它还有另外两种异构体：2,4’ －MDI和2,2’－MDI。
OCN
CH2
4,4-MDI NCO NCO
CH2
2,2'-MDI
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NCO
NCO CH2
2,4-MDI
②T－80为2,4－TDI和2,6－TDI两种异构体比例为 （80±2）%和（20±2）%的混合体，它主要用于 聚氨酯泡沫塑料以及其他聚氨酯产品的生产，是 产量最高、用量最大的甲苯二异氰酸酯。
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③T－100为2,4－TDI含量大于95%的产品，其 2,6－TDI含量甚微，主要用于聚氨酯橡胶、 涂料、纤维等对性能要求较高的产品。
NCO 2,4-TDI
CH3 OCN NCO
2,6-TDI
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甲苯二异氰酸酯是最早在聚氨酯材料中使用 的异氰酸酯。因其有两个异氰酸酯基团在苯 环上所处的位置不同，它有2，4－甲苯二异 氰酸酯和2，6－甲苯二异氰酸酯两种异构体。
分子量：174.2 当 量：87.1 官能度：f=2
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聚氨酯化学与工艺
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
Chap .2 基本原料
有机异氰酸酯 低聚物多元醇化合物 扩链（交联）剂 催化剂 其它主要配合剂
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教学目的及要求
通过本章的学习，了解聚氨酯材料制备 所用原料规格、种类及相关指标，重点了 解聚合物多元醇种类及常用品种，异氰酸 酯种类及常用品种，固化剂种类及品种， 以及催化剂、发泡剂、稳定剂等相关助剂 的种类及各自的特性。
NCO
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二苯基甲烷－4，4’－二异氰酸酯（4，4-
diphenylmethane diisocyanate ,MDI）是继 TDI以后发展起来、极其重要的有机异氰酸酯。由于 它含有两个苯环，分子量比TDI大，产品挥发性较小， 蒸气压较低，对人体毒性相对较小，有利于工业安 全防护，故很受聚氨酯工业的欢迎。
T-80 174.2 1.22 251 99.6 80±2 20±2 48.3 约1.33 C.A.S.E.F
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T-65 174.2 1.22 251 99.5 65±2 35±2 48.3 约1.33 软泡、粘合剂
等
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①T-65为2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体比例为 （65±2）%和（35±2）%的混合体，它主要用于 生产软质聚氨酯泡沫塑料。
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第二章 基本原料
聚氨酯树脂主要的原料是含异氰酸酯基 （NCO）的多异氰酸酯(isocyanate)和含活泼氢的 聚醚(ployether ployol )与聚酯多元醇(polyester ployol)。将以上两种基本原料进行化学改性，这种 改性的多元醇中间体，可制成具有特殊工艺和特殊 物理性能的聚氨酯树脂，从而增加聚氨酯品种与应 用领域。除以上原料外，聚氨酯树脂产品广泛采用 催化剂、交联剂、扩链剂、发泡剂等助剂，可通过 聚氨酯树脂生产工艺、降低成本，延长使用寿命， 增加品种等。
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目前商业产品有3种规格甲苯二异氰酸酯： TDI的规格、物性和质量指标
规格 相对分子量 密度（20℃）/g/cm3
沸点/℃ 纯度/% ≥ 2,4-体含量/％ 2,6-体含量/％ NCO含量% 蒸汽压（20℃）/Pa 主要用途
T-100 174.2 1.22 251 99.5 ≥97.5 ≤2.5 48.3 约1.33 弹性体
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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
聚氨酯原料
其它聚醚多元醇 其它多元醇
扩链（交联）剂 胺类扩链剂 醇类扩链（交联）剂
催化 剂
叔胺类催化剂 金属有机化合物
阻燃剂
其它配合剂
抗氧剂 紫外线吸收剂
着色剂
增塑剂
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第一节 有机异氰酸酯
（4）是否黄变
1、非黄变型异氰酸酯
a.亚甲基型（XDI，TMXDI）
b.脂肪族和脂环族（HDI，TMHDI，HTDI）
2、黄变型异氰酸酯
芳香族异氰酸酯(TDI、MDI、PAPI)
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三、重要的异氰酸酯
1）甲苯二异氰酸酯 (toluene diisocyanate, TDI )
CH3 NCO
polyisocyanate ,PAPI)是褐色透明状液体，实际上
它是含有不同官能度的多异氰酸酯混合物。目前国
内外许多厂家和生产都又称其为聚合MDI或粗品
MDI。通常要求MDI应占混合物总量的50%左右。
主要用于制备聚氨酯硬质泡沫塑料、防水材料等制
品。
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PAPI 典型产品规格
产品牌号
外观
日本聚氨酯工业株式会社
Millionate MR-100 Millionate MR-200 Millionate MR-300 Millionate MR-400
wk.baidu.com
褐色液体 褐色液体 褐色液体 褐色液体
－NCO含 量/%
30.0~32.0 30.0~31.5 30.0~31.5 29.0~31.0
与TDI相比，MDI具有反应速度快、安全系数 较高、节能环保、产品多样化等优点。
分子量：250 当量：125 官能度：f=2 Bayer公司MDI指标
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3）多苯基甲烷多异氰酸酯（PAPI）
NCO
NCO
NCO
CH2
CH2 n
(式中，n=0,1,2,3...)
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多苯基甲烷多异氰酸酯(polyphenylmethane
（1）异氰酸酯基团数量
二异氰酸酯：TDI MDI HDI NDI PPDI IPDI XDI等 异氰酸酯
多异氰酸酯：PAPI
（2）异氰酸酯结构
脂肪族 HDI
异氰酸酯 脂环族 HDI HTDI HMDI等
芳香族 TDI MDI PAPI PPDI等
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（3）通用型有机异氰酸酯（TDI，MDI）
一、 结构特点
在分子结构中含有异氰酸酯基团(－N＝C＝O） 的化合物，均称为异氰酸酯（isocyanate）,其结构 通式如下：
R－（NCO）n
式中R为烷基、芳基、脂环基等；n＝1、2、3…. 整数。在聚氨酯材料合成中，主要使用n≥2的异氰 酸酯化合物。
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二、 异氰酸酯的分类 (Bayer公司产品示例）