聚氨酯弹性体发展现状和应用展望(共 47张PPT)

热塑性聚氨酯弹性体
MDI 计 量
1 ,4 - 丁 二 醇 计 量
聚 酯 （ 或 聚 醚 ） 计 量
高 速 混 合 皮 带 运 输 机 电 加 热 或 红 外 加 热 切 片 破 碎 机 破 碎 单 螺 杆 挤 出 机 造 粒
间歇法生产工艺
烘 干 包 装
MDI 计量泵
1 ,4 - 丁 二 醇 计量泵 高速混合头 双螺杆挤出机 牵引拉条切粒 或水下造粒
挫折的名言 1、 我觉得坦途在前，人又何必因为一点小障碍而不走路呢？——鲁迅 2、 “不耻最后”。即使慢，弛而不息，纵会落后，纵会失败，但一定可以达到他所向的目标。——鲁迅 3、 故天将降大任于是人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为，所以动心忍性，曾益其所不能。 战胜挫折的名言 1、卓越的人一大优点是：在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝多芬 2、每一种挫折或不利的突变，是带着同样或较大的有利的种子。——爱默生 3、我以为挫折、磨难是锻炼意志、增强能力的好机会。——邹韬奋 4、斗争是掌握本领的学校，挫折是通向真理的桥梁。——歌德 激励自己的座右铭 1、 请记得，好朋友的定义是：你混的好，她打心眼里为你开心；你混的不好，她由衷的为你着急。 2、 要有梦想，即使遥远。 3、 努力爱一个人。付出，不一定会有收获；不付出，却一定不会有收获，不要奢望出现奇迹。 4、 承诺是一件美好的事情，但美好的东西往往不会变为现实。 工作座右铭 1、 不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。——《荀子劝学》 2、 反省不是去后悔，是为前进铺路。 3、 哭着流泪是怯懦的宣泄，笑着流泪是勇敢的宣言。 4、 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。——屈原《离骚》 5、 每一个成功者都有一个开始。勇于开始，才能找到成功的路。 国学经典名句 1、知我者，谓我心忧，不知我者，谓我何求。（诗经王风黍离） 2、人而无仪，不死何为。 （诗经风相鼠） 3、言者无罪，闻者足戒。 （诗经大序） 4、他山之石，可以攻玉。 （诗经小雅鹤鸣） 5、投我以桃，报之以李。 （诗经大雅抑） 6、天作孽，犹可违，自作孽，不可活。（尚书） 7、满招损，谦受益。 （尚书大禹谟） 青春座右铭 1、爱的力量大到可以使人忘记一切，却又小到连一粒嫉妒的沙石也不能容纳。 2、把手握紧，什么也没有；把手伸开，你就拥有了一切。 3、不在打击面前退缩，不在困难面前屈服，不在挫折面前低头，不在失败面前却步。勇敢前进！ 4、当你能飞的时候就不要放弃飞。 5、当你能梦的时候就不要放弃梦。 激励向上人生格言 1、实现自己既定的目标，必须能耐得住寂寞单干。 2、世界会向那些有目标和远见的人让路。 3、为了不让生活留下遗憾和后悔，我们应该尽可能抓住一切改变生活的机会。 4、无论你觉得自己多么的不幸，永远有人比你更加不幸。 5、无论你觉得自己多么的了不起，也永远有人比你更强。 6、打击与挫败是成功的踏脚石，而不是绊脚石。 激励自己的名言 1、忍别人所不能忍的痛，吃别人所别人所不能吃的苦，是为了收获得不到的收获。 2、销售是从被别人拒绝开始的。 3、好咖啡要和朋友一起品尝，好机会也要和朋友一起分享。 4、生命之灯因热情而点燃，生命之舟因拼搏而前行。 5、拥有梦想只是一种智力，实现梦想才是一种能力。 6、有识有胆，有胆有识，知识与胆量是互相促进的。 7、体育锻炼可以（有时可以迅速）使人乐观（科学实验证明）。 8、勤奋，机会，乐观是成功的三要素。（注意：传统观念认为勤奋和机会是成功的要素，但是经过统计学和成功人士的分析得出，乐观是成功的第三要素） 9、自信是人格的核心。 10、获得的成功越大，就越令人高兴。
TPU的结构 性能分
析

从化学组成上分析
从形态上分析
这种软、硬段间的不相容性及聚氨酯 分子的高极性使分子间相互作用形成 结晶区，并产生微相分离。这种结晶 区起类似填料粒子的作用，不仅使其 在常温下具有高的弹性。而且对其物 理机械性能起补强作用。
影响因素
分子量
分子间作用力（氢键和范德华力）
TPU性能
链段的韧性、结晶倾向
支化和交联
取代基的位置、极性和体积大小
通过以上结构和性能分析，关于软段结构和分子量、 硬段结构和含量、NCO/OH比以及工艺条件的控制 （如反应温度、硫化温度和时间）等影响因素已有 许多的研究报道。而针对制品的加工性能和使用性 能则相对欠缺，因此对TPU的加工性能、耐天候老 化性、耐水性以及耐温性能的改善方面作一简单的 探讨。
MPU的性能特点
优异的耐油性能，耐水性能和耐老化性
能； 高力学性能； 优异的缓冲减震性能； 耐磨性能好； 气密性好和耐臭氧性好。
主要产品牌号
国内：HA-5，UR101 国外：
1 Rhein Chemie（Urepan VPPU 50 EL 06 G， Urepan 643G，Urepan 641G，Urepan 640 G， Urepan 600） 2 TSE（MillathaneHT 、E34、97、76、66、28、 26、5004和CM。Millathane26和Millathane28）
N C O C H 3 O C N N H C O O O O C N H C H 3
C H 3 O C N
N H C O O
O O C N H
C H 3 N H C O O O O C N H C H 3 N H O
C H 3 O C N
K 1 N C O C H R O H3 O C N
K 2 C H N H C O O R 3 R 'O H
阻尼性能好，而且机 械强度高、回弹率高、 尺寸稳定性好、耐多 种溶剂及臭氧、紫外 线
5聚氨酯复合材料
任何一种单一的材料是无法满足环境和工况对各种 性能的要求的，所以复合材料的研究一直为业界所 关注并为之努力。浇注型聚氨酯的液体性质为复合 材料的制造创造了先决的条件。
聚氨酯/碳纤维复合材料、 聚氨酯/芳纶复合材料、聚 氨酯/玻璃纤维复合材料
浇注型PU弹性体制品
1.低摩擦系数的聚氨酯弹性体
接枝型可改善聚氨酯的表面性能如磨损性能以及防水、防油和防污 性能，降低摩擦系数、提高耐热性能和疏水性。
2.阻燃型聚氨酯弹性体
提高聚氨酯阻燃性能通用的方法是在聚氨酯中加入阻燃剂
3.耐热性聚氨酯弹性体
4.高阻尼聚氨酯弹性体
阻尼材料是一种能吸收振动机械能并将之转化为热能而耗散的新型 功能材料。高分子阻尼材料具有阻尼温域宽、阻尼因子高的特点。 聚氨酯(PU)作为阻尼材料的优势在于可以通过改变软硬段的结构 和调节软硬段的比例而获得宽温域、高性能的阻尼材料。
按
多
异
氰
酸
酯
分
重点介绍聚氨酯预聚物和扩链剂
聚氨酯预聚物
工艺技术分析(端NCO基的预聚体)
H O R O H O C N R 1 N C O O C N R 1 R O O C N H R 1 N C O
1<NCO/OH<2, 预聚体是低聚物二元醇以二异氰酸酯 扩链并封端的产物，预聚体粘度较大; NCO/OH=2, 预聚体是由二异氰酸酯封端的低聚物多 元醇的产物。预聚体粘度较小; NCO/OH>2, 预聚体是由二异氰酸酯封端的低聚物多 元醇和单体二异氰酸酯的混合物。 NCO/OH>>2, 预聚体是由二异氰酸酯封端的低聚物 多元醇和较多的单体二异氰酸酯的混合物，即所谓的 半预聚体法。预聚体粘度很小。此种情况多适于MDI 体系和TDI体系的半预聚体法.
TPU熔融流动性（加工性能）的改 善
加催化剂
加入链终止剂 采用混合扩链剂 加入润滑剂 与其它加工性良好的聚合物的
共混
耐天候老化性能的改善
添加助剂 屏蔽 采用脂肪族异氰酸酯
耐水性的改善
TPU的耐温性能
TPU的耐温性能包括耐高温性能和低温性 能。
随着我国聚氨酯工业的进步以及聚氨酯应用领域 的拓展，
N H C O O R
C O H N O R '
表2 几种异氰酸酯反应速度常数的比较
异氰酸酯种 类 2.4-TDI 2.6-TDI MDI HDI IPDI 总反应速度 比 15.0 5.5 8.0 1.0 0.3 相对速度比 K1 42.0 16.0 20.0 4.2 2.9 K2 5.0 2.4 18.0 4.0 0.3
技术进展
橡胶制品加工工业认为MPU一直存在加工困难、生胶性 能稳定性差、使用范围窄、聚酯型水解稳定性差等问题
混炼型聚氨酯的主要用途
混炼型聚氨酯可用于许多工业部门，包括机械加 工及设备制造行业、纺织行业、石油工业、交通 及汽车工业。典型的应用领域有，瓷砖模具、液 压垫片、膜片、密封件、胶带、胶辊覆盖层、O 形圈、减震器、泵定子、电缆护套、喷沙胶管和 鞋底等。
我国聚氨酯弹性体发展现 状和应用展望
浇注型聚氨酯弹性体
聚 聚 按 低 聚 物 多 元 醇 分 聚 其 浇 注 型 聚 氨 酯 弹 性 体 T D I型 M D I型 其 醇 按 扩 链 交 联 剂 分 胺 醇 按 合 成 工 艺 分 一 两 按 成 型 温 度 分 热 冷 它 扩 扩 胺 步 步 硫 固 异 链 链 混 法 法 化 化 型 型 （ 即 常 温 固 化 型 ） 预 半 聚 预 体 聚 法 体 法 氰 型 型 合 扩 链 型 酸 酯 型 酯 醚 它 型 型 类 型 聚 聚 己 己 碳 二 内 酸 酸 酯 酯 酯 类 类 类
NCO + H 2 O NCO + NHCOO
NHCONH
+
CO 2 NCOO C=O NH
O
=
O NH + NCO N
=
NH
C
C
NH
C =O NH
扩链剂
wenku.baidu.com
国内外现状
随着社会分工的精细化及专有技术的发展，国 外预聚体已逐步从一个中间体分化成一个市售 产品。随着规模的逐步扩大，成本降低，品种 多样化，市场的需求，而逐渐形成了市场。
1 是改变高聚物的大分子结构。通过接枝、嵌段等方法来改
变分子链的刚性结构,调节主链与侧链上刚性链与柔性链的不 同配比; 2 是互穿聚合物网络(IPN)技术,可以通过网络互穿和链缠绕 效应有效地控制高分子共混物组分间的相容性,拓宽阻尼温域 。
用途广泛，制成的胶垫、密封 件、套环、缓冲件、轴封等具 有很好的阻尼作用，用于各种 精密设备、医疗器械、日用品、 办公用品和电子计算机
国内TPU发展概况
通用级TPU市场价格走势图
TPU进出口情况
进口货源主要来自拜耳、巴斯夫、路博润、台湾欣顺、 亨斯曼； 产品出口的公司主要有：巴斯夫、万华化学、路博润、 亨斯曼、拜耳等，大部分的TPU出口到越南、韩国、台 湾、香港和印度等地
2014年TPU下游消耗分布
加工应用
国内现状
国内万吨级产能的企业有：万华化学、浙江华峰、山东一诺 威、烟台美瑞、江苏沃斯汀、保定邦泰等
发展趋势
欢迎各位同仁批评指正！ 欢迎各位领导和专家 批评指正！ Thank you! Thank you!
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K1、K2相差越大，其反应选择性则越大。且选 择性随温度上升逐渐变小
预聚体的贮存
端异氰酸酯预聚体在室温或低于室温条件下密闭并充氮保护较稳 定，如果密封性不好，极易与空气中的水分反应生成脲基并放出 二氧化碳气体。在较高温度下储存，预聚体中的NCO基会继续与 分子中的活泼氢反应而发生支化和交联形成脲基甲酸酯与缩二脲。
聚酯（或聚醚） 计量泵
烘干包装
连续化法生产工艺
TPU的特性
机械强度高，抗撕裂性能优。TPU既具
有很好的橡胶弹性又具有机械强度高, 是其他种类TPE的2~5倍 杰出的耐磨耗性，是TPE中最好的 较好的耐低温性能，脆性温度一般低于 -70℃ 耐油性和耐化学品性优 耐曲挠性好， 粘接性能好 加工成型性较差
聚氨酯混炼胶
聚氨酯混炼胶的分类
聚 按 多 元 醇 分 聚 醚 型 T D I 按 聚 氨 酯 混 炼 胶 异 氰 酸 酯 分 M D I N D I T O D I 一 按 合 成 方 法 分 预 间 按 合 成 工 艺 分 连 硫 按 硫 化 方 式 分 异 过 聚 歇 续 磺 氰 氧 体 法 化 硫 酸 化 法 化 酯 物 硫 硫 化 化 法 步 法 酯 型