如聚酯多元醇及聚醚多元醇

NCO
NCO
NCO
CH2
CH2
n 13
HDI 主要性质
性状描述：无色透明液体，稍有刺激性臭味，易燃。 不溶于冷水，溶于苯、甲苯、氯苯等有机溶剂。熔点 -67℃，相对密度1.04，沸点130-132℃ （99725Pa），闪点140℃，折射率1.4530。与醇、 酸、胺能反应，遇水、碱会分解。在铜、铁等金属氯 化物存在下能聚合。
用途：HDI系是脂肪族二异氰酸酯（ADI）中最重要 的单体，约占ADI总需求量的60%。大部分HDI被 制备成HDI缩二脲或HDI三聚体。HDI及HDI缩二脲、 三聚体是生产聚氨酯涂料及聚氨酯弹性体的重要原料。 以HDI 、HDI缩二脲或三聚体为原料生产的聚氨酯 涂料，具有不泛黄、耐候性强等特点，广泛用于航空、 汽车、建筑、木器、塑料、皮革等方面。该产品也用 作干性醇酸树脂交联剂和合成纤维的原料
14
2、聚氨酯胶黏剂的主要原料 (２)多羟基化合物
聚酯二醇
HO-CH2-CH2-OH +
缩聚
聚醚二醇
HOOC-(CH2)4-COOH
HO~~~~CO-O~~~~OH
H2C
CH CH3
O
O 开环聚合
HO~~~~O~~~~OH
15
多元醇结构与胶黏剂性能
醚键
常见高分子主链的柔性规律：
O > S > N > CC >
含有氨基甲酸酯链的聚合物
5
概述
聚氨酯胶黏剂的性质
高极性和反应性：具异氰酸酯基（— NCO）和氨基甲酸酯基
对多种材料具有极高的粘附性能，可 胶接多孔性材料和表面光洁的材料
耐振动性、耐疲劳性较好 耐低温性能好
6
概述
聚氨酯胶黏剂的分类
按剂型分类 ※水基型、热熔型、溶剂型和无溶剂型
按组成结构分类 ※多异氰酸酯：指以多异氰酸酯小分子直接作为 胶黏剂。 ※封闭型异氰酸酯：指端基被暂时反应封闭，使 用时可在一定温度下释放出异氰酸酯基而起胶接 作用。 ※预聚体型聚氨酯：单组分和双组分两大类。
TDI的分子量为174.2，密度1.22（20℃），粘度3 mPa·s，熔 点:TDI-65为3.5～5.5℃，TDI-80为11.5～13.5℃，TDI-100 为19.5～21.5℃。沸点251℃。蒸汽压为3.07 Pa（25℃）。
TDI毒性：呼吸刺激剂，人们长期吸入会引起中毒，所以TDI 浓度超过安全极限（0.1ppm）时要有高效的通风设备。
7
1、异氰酸酯化学反应
涂料：聚氨酯树脂ｐ196 — Has been discussed
O ☆氨基甲酸酯
+ R' O H
H RN
C OR'
与醇反应
O
☆取代脲
H + R' N H
H RN
H C N R'
与胺反应
O
d- d+ dR－N＝C＝O + H2O
H RN
C OH
异氰酸酯 与水反应 RNH2 + R-N=C=O
O
CC > CO
酯键
柔性↑→耐低温↑，冲击韧性↑ 刚性↑→耐高温↑，硬度↑
3
（三）聚氨酯黏合剂的生产
概述 １、异氰酸酯的化学反应 ２、聚氨酯胶黏剂的主要原料 ３、聚氨酯胶黏剂主要类型 ４、聚氨酯胶黏剂的生产
4
概述
基本概念
聚氨酯胶黏剂：以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯 （简称聚氨酯）为主体材料的胶黏剂统称为聚 氨酯胶黏剂。
聚氨酯树脂：由各种异氰酸酯和含羟基化合物 （如聚酯多元醇及聚醚多元醇）等通过逐步加 成聚合制得的高分子化合物的统称。
第八章 黏合剂 Chapter 8 Adhesives
Chemical Engineering Department
第二节 合成树脂黏合剂
一、热固性树脂黏合剂
一、热固性树脂黏合剂
主要品种
酚醛树脂PF
三醛树脂黏合剂
脲醛树脂UF
环氧树脂EP
三聚氰胺甲醛树脂MF
不饱和聚酯树脂UP
三大通用热固性树脂
聚氨酯树脂PU
CH2
NCO
二苯甲烷二异氰酸酯 MDI
对苯二亚甲基二异氰酸酯 XDI
NCO
CH2
NCO
二环己基甲烷二异氰酸酯 HMDI
NCO
脂肪族二异氰酸酯
芳香族二异氰酸酯
CH3 CH3
CH2-NCO CH3
异佛尔酮二异氰酸酯 IPDI
10
TDI (toluene diisocyanate)主要性质
按两种异构体含量的不同，工业上有三种规格的产品： (1)TDI-65含2,4-TDI65％，2,6-TDI35％；(2)TDI-80含2,4TDI80％，2,6-TDI20％，最为常见；(3)TDI-100含2,4TDI100％
生产聚氨酯的主要原料，制造硬质泡沫保温材料、 高性能软质泡沫塑料、反应注射成型制品（汽车 仪表板、方向盘）、胶粘剂、涂料、合成革、弹 性体及合成纤维等。
OCN
CH2
NCO
12
PAPI 主要性质
PAPI具有多个官能度，可以形成交联密度高的聚 氨酯，因此可在较高的温度环境下使用。
PAPI为褐色透明液体，—NCO含量为31.5，胺当 量133.5，粘度250 mPa·s/25℃，相对密度(20℃／ 20 ℃)1.2，燃点218℃。蒸汽压2.13×10-7 Pa （25℃）。
TDI应用：TDI用于胶粘剂、涂层、密封剂、弹性体等，也是 工业上生产软泡沫塑料的主要原料。
11
MDI 主要性质
MDI是固体，熔点37℃，室温时有生成二聚体的 趋势。0℃贮存或40～50℃液态下贮存，可以减 缓聚合反应的进行。MDI的分子量为250.3，密 度1.19（50℃），凝固点37～38℃，沸点 194～199℃，蒸汽压约为0.0013 Pa（25℃）。 与TDI相比，MDI的蒸汽压小，所以毒性较小。 MDI含有两个活性相同的异氰酸酯基。
H C N R"
O
O
H
H
R N C N C N R"
与取代脲反应
R'
☆缩二脲
9
2、聚氨酯胶黏剂的主要原料
（1）多异氰酸酯
CH3 NCO NCO
CH3 NCO
NCO (CH2)6 NFra Baidu bibliotekO
六亚甲基二异氰酸酯 HDI
NCO CH2
CH2 NCO
NCO 2,4-TDI(80%)
2,6-TDI(20%)
NCO
R
RNH2 + CO2
O ☆取代脲
H
H
N
CN R
O
+ R' C OH
与酸反应
H RN
O
O
C O C R'
H RN
O ☆酰胺
C R' + CO2 8
1、异氰酸酯化学反应
H R' N
O C OR"
H RN
O
O
C N C OR"
与氨基甲酸酯反应
R'
d- d+ d-
☆脲基甲酸酯
R N C O+
O
异氰酸酯 H R' N