学号：101103221 班级: 1011032 学院：理学院
姓名：徐建
一、聚氨酯
聚氨酯(简称PU)是由多异氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等扩链剂或交联剂等原料制成的聚合物。通过改变原料种类及组成，可以大幅度地改变产品形态及其性能，得到从柔软到坚硬的最终产品。聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体（聚氨酯弹性体主要又包含热塑性TPU和热固性―多以浇注工艺实现CPU）、油漆涂料、胶粘剂、密封胶、合成革涂层树脂、弹性纤维等，广泛应用于汽车制造、冰箱制造、交通运输、土木建筑、鞋类、合成革、织物、机电、石油化工、矿山机械、航空、医疗、农业等许多领域。
主要用途
根据所用原料的不同，可有不同性质的产品，一般为聚酯型和聚醚型两类。可用于制造塑料、橡胶、纤维、硬质和软质泡沫塑料、胶粘剂和涂料等。
生产规模
经过60多年的发展，聚氨酯已成为一种重要的合成树脂品种。世界聚氨酯消耗量1999年估计达7.7Mt，2000年聚氨酯总产量达到8.5Mt。近年来亚太地区成为世界聚氨酯工业发展最快的地区，而中国又是最具发展潜力的国家。据估计，1998年聚氨酯制品总产量约为770kt(扣除溶剂后约为555kt)，2000年约为920kt，预计到2005年聚氨酯材料需求量将达1.4～1.5Mt。
聚氨酯发泡工艺分为如下三种：
一、半预聚体法半预聚体法的发泡工艺是将部分聚醚多元醇（白料）和二异氰酸酯（黑料）先制成预聚体，然后将另一部分的聚醚或聚酯多元醇和二异氰酸酯、水、催化剂、表面活性剂、其他添加剂等加入，在高速搅拌下混合进行发泡。
二、一步发泡工艺将聚醚或聚酯多元醇（白料）和多异氰酸酯（黑料）、水、催化剂、表面活性剂、发泡剂、其他添加剂等原料一步加入，在高速搅拌下混合后进行发泡。一步发泡工艺是目前普遍采用的工艺。另外还有手工发泡法，那是最简便的方法，将所有原料准确称量后，置于一个容器中，然后立即将这些原料混合均匀，注入模具或需要充填泡沫塑料的空间中即可。注意：称量时一定要将多异氰酸酯（黑料）最后称入。聚氨酯硬泡一般为室温发泡，成型工艺比较简单。按施工机械化程度可分为手工发泡及机械发泡；按发泡时的压力可分为高压发泡及低压发泡；按成型方式可分为浇注发泡及喷涂发泡。
水性聚氨酯
大多数水性PU主要是由自乳化法制备，以含亲水性基团的PU 为主要固化成分，涂膜干燥时若亲水成分不能有效的进入交联网络中，干燥形成的涂膜遇水易溶胀。另外其缺少像双组分溶剂型PU涂膜所能得到的交联密度和高相对分子质量，因而这些水分散体涂膜的耐水性、耐溶剂性、耐热性和光泽性较差，严重地限制了其使用的范围。因此，常采用提高涂膜的交联密度来改善乳液涂膜的耐水性。常用的交联方法有两种:一种是在合成PU预聚物时，加入官能度大于2的多
羟基化合物，直接生成交联PU预聚物，将上述预聚物很好地分散在水中，并扩链形成大分子，最后形成乳液。
产品应用
目前聚氨酯泡沫塑料应用广泛。软泡沫塑料主要用于家具及交通工具各种垫材、隔音材料等；硬泡沫塑料主要用于家用电器隔热层、屋墙面保温防水喷涂泡沫、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等；半硬泡沫塑料用于汽车仪表板、方向盘等。市场上已聚氨基甲酸酯
有各种规格用途的泡沫塑料组合料(双组分预混料)，主要用于(冷熟化)高回弹泡沫塑料、半硬泡沫塑料、浇铸及喷涂硬泡沫塑料等。聚氨酯弹性体可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性，具有“耐磨橡胶”之称。聚氨酯弹性体在聚氨酯产品中产量虽小，但聚氨酯弹性体具有优异的综合性能，已广泛用于冶金、石油、汽车、选矿、水利、纺织、印刷、医疗、体育、粮食加工、建筑等工业部门。
二、玻璃钢
玻璃钢玻璃钢（FRP）亦称作GRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。
玻璃钢雕塑模具
玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料，俗称FRP（Fiber Reinforced Plastics），即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（GFRP），碳纤维增强复合塑料（CFRP），硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维（或晶须）的直径很小，一般在10μm以下，缺陷较少又较小，断裂应变约为千分之三十以内，是脆性材料，易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说，强度、模量都要低很多，但可以经受住大的应变，往往具有粘弹性和弹塑性，是韧性材料。
复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958 年提出的，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采
用着。由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。玻璃具有硬而易碎，具有很好的透明性以及耐高温、玻璃钢冷却塔耐腐蚀等性能；同时钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点。于是人们开始想，如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质，又具有钢铁一样坚硬不碎的特点，那这种材料一定会大有用途。
耐腐蚀性能好
FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
电性能好
是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好，已广泛用于雷达天线罩。
热性能良好
FRP热导率低，室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气
流的冲刷。
可设计性好
（1）可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品，来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性。
（2）可以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的，耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等。
工艺性优良
（1）可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
（2）工艺简单，可以一次成型，经济效果突出，尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性。编辑本段缺点与不足弹性模量低
长期耐温性差
一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降，一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。但可以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。
老化现象
老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。
层间剪切强度低
层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。
三、木塑
木塑木塑，即木塑复合材料（Wood- Plastic Composites,WPC），是国内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料，指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等，代替通常的树脂胶粘剂，与超过35%-70%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料，再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺，生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材，称之为挤压木塑复合板材。
复合材料内含塑料，因而具有较好的弹性模量。此外，由于内含纤维并经与塑料充分混合，因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能，并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高，一般是木材的2——5倍。
聚合物中可以加入一些人工沸石，这种铝硅酸盐分子捕捉粉体可以吸收材料中的异味。通过粉体中大量的结晶空洞，吸附剂可以捕捉产生异味的有机小分子。分子捕捉吸附剂已经成功应用于聚烯烃挤出管材、注射和挤出吹塑的器皿、隔绝包装材料，挤出外包装和密封材料。分子吸附粉体还可以作为除湿剂加入塑料中以除去其中的水气。材料性能
1.产品具有与原木相同的加工性能，可钉、可钻、可切割、
粘接，用钉子或螺栓连接固定，表面光滑细腻、无需砂光和油漆，其油漆附着性好，亦可根据个人喜好上漆。2.产品胩有比原木更优良的物理性能，比木材尺寸稳定性好，吵会产生裂缝、翘曲、无木材节疤、斜纹，加入着色剂、覆膜或复合表层可制成色彩绚丽的各种制品，因此无需定时保养。3.能够就会多种规格、尺寸、形状、厚度等需求，这也包括提供多种设计、颜色及木纹的成品，给顾客更多的选择。4.产品具有防火、防水、搞腐蚀、耐潮湿、不被虫蛀、不长真菌、耐酸碱、无毒害、无污染等优良性能，维护费用低。 5.产品使用有类似木质外观，比塑料硬度高，寿命长，可热塑成型，强度高，节约能源。6.产品质坚、量轻、保温、表面光滑平整，不含甲醛及其他有害物质，无毒害、无污染。
木塑材料的十大优点
（1）防水、防潮。根本解决了木质产品对潮湿和多水环境中吸水受潮后容易腐烂、膨胀变形的问题，可以使用到传统木制品不能应用的环境中。
（2）防虫、防白蚁，有效杜绝虫类骚扰，延长使用寿命。
（3）多姿多彩，可供选择的颜色众多。既具有天然木质感和木质纹理，又可以根据自己的个性来定制需要的颜色
（4）可塑性强，能非常简单的实现个性化造型，充分体现个性风格。（5）高环保性、无污染、无公害、可循环利用。产品不含苯物质，甲醛含量为0.2，低于EO级标准，为欧洲定级环保标准，可循环利用大大节约了木材使用量，适合可持续发展的国策，造福社会。
（6）高防火性。能有效阻燃，防火等级达到B1级，遇火自熄，不产生任何有毒气体。
（7）可加工性好，可订、可刨、可锯、可钻、表面可上漆。
（8）安装简单，施工便捷，不需要繁杂的施工工艺，节省安装时间和费用。
（9）不龟裂，不膨胀，不变形，无需维修与养护，便于清洁，节省后期维修和保养费用。
（10）吸音效果好，节能性好，使室内节能高达30%以上
①聚氨酯泡沫塑料产量最大的泡沫塑料产品，相对密度大多在0.03～0.06之 间，硬泡热导率仅为软木或聚苯乙烯泡沫塑料的40％左右，有足够的强度、耐油性和粘接能力，是优良的防震、隔热、隔音材料，广泛用于家电保温（冰箱、冷柜、热水器、太阳能热水器、热泵热水器、啤酒保鲜桶、保温箱等）、设备保温（供热管道、原油化工管道、罐体、冷藏运输、客车保温等）、建筑节能（外墙保温、屋面防水保温、冷库、建筑板材、防盗门/车库门、卷帘门等）等隔热保温领域以及包装、装修装饰（装饰板、仿木家具、工艺品等）领域。聚氨酯软质泡沫塑料弹性好，还是理想的座垫、床垫材料。 ②聚氨酯橡胶按其加工方式分混炼型、热塑型和浇铸型三类。混炼型生胶是饱 和的或有少量双键的端羟基聚氨酯，可用普通橡胶的加工方法加工成型，产量较小。热塑型橡胶有全热塑性和半热塑性两种，前者是线型结构,后者有少量交联,它们可以用热塑性塑料的加工方法和设备成型。浇铸型橡胶多采用液态的预聚物与扩链剂迅速混合后浇铸成型或进行喷涂，适应性较强。目前，大约有三分之二的聚氨酯橡胶制品采用浇铸法成型。近年来出现的反应注射成型技术，可从液体单体直接注压而快速反应成型，具有生产效率高、设备投资少以及制件性能好等优点。 ③聚氨酯涂料分双组分和单组分两种：双组分聚氨酯涂料为聚醚型，将多异氰 酸酯和聚醚两组分溶液直接混合使用；单组分聚氨酯涂料为不饱和聚酯型，包括油改性型、湿固化型和封闭型三种。聚氨酯涂料采用喷雾、电沉积、浸渍等方法施工。涂层耐磨，耐汽油、油脂、水和无机酸蒸气,具有高绝缘性和粘附力,长期色泽鲜艳。 ④聚氨酯胶粘剂一般由多异氰酸酯和含羟基聚酯化合物双组分体系组成。可以 含有固化引发剂、粉末填充剂（氧化钛、氧化锌、水泥）、溶剂（丙酮、醋酸乙酯、氯代烃）。应用前将两组分直接混合,贮存期为1～3h。固化时间在室温下不少于24h,或在100～150℃并加压至0.03～0.05MPa下为1～3h固化。 这种胶与各种材料均具有较高的粘接力。固化后对水、矿物脂、燃料、芳烃、大气均稳定。工作温度-200～120℃，价格较昂贵。应用于航空和空间技术、建筑、机械等的金属、塑料、玻璃、陶瓷结构连结，以及聚合物薄膜的复印材料，鞋底和鞋面的胶接等。
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。在室内湿度较低，以及室内墙面隔湿状况良好时，又可以避免由于墙内水蒸汽湿迁移所产生的结露。 (3）能耐受当地最严酷的气候及其变化 无论是高温还是严寒的气候，都不会使外保温体系产生不可逆的损害或变形，外墙外表面温度的剧烈变化（达50度），例如在经过较长时间的曝晒后突然降下阵雨，或者在曝晒后进行遮阴，产生类似上述温差时，对外墙表面都不会造成损害。如此就避免了表面温度变化产生的表面变形使表面出现裂缝。 5、耐撞击性能优于EPS等保温材料 硬泡聚氨酯是一种强度比（材料强度与体积密度比）较高的材料，作为保温材料其性能优于发泡聚苯、岩锦等材料，抵抗外力的能力也较强。
常用保温材料的特点及适用范围 1.聚氨酯泡沫塑料：喷涂型硬泡聚氨酯按其用途分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三个类型，分别适用于屋面和外墙保温层、屋面复合保温防水层、屋面保温防水层。它广泛应用于屋面和墙体保温，可代替传统的防水层和保温层，具有一材多用的功效。硬泡聚氨酯板材广泛应用于屋面和墙体保温，可代替传统的防水层和保温层，具有一材多用的功效。 它的主要性能特点有： (1)保温性能好。 (2)防水性能优异。 (3)防火阻燃性能好。不低于B2级。 (4)使用温度范围广。 (5)耐化学腐蚀性好。 (6)使用方便。
2.改性酚醛泡沫塑料：广泛应用于防火保温要求较髙的工业建筑和民用建筑。 它的主要特点如下： (1)绝热性。热导率仅为0.022～0.045W/m·K,在所有无机及有机保温材料中是最低的，适用于做宾馆、公寓、医院等高级建筑物内顶棚板的衬里和房顶隔热板。 (2)耐化学溶剂腐蚀性。 (3)吸声性能。吸声系数在中、高频区仅次于玻璃棉，接近于岩棉板，而优于其他泡沫塑料。广泛用于隔墙、外墙复合板、吊顶顶棚板等。 (4)吸湿性。酚醛泡沫闭孔率大于97%，泡沫不吸水，可用于管道保冷。 (5)抗老化性。长期暴露在阳光下，无明显老化现象，使用寿命明显长于其他泡沫材料。 (6)阻燃性能。B1级，A级。
(7)抗火焰穿透性。 3.聚苯乙烯泡沫塑料：具有重量轻、隔热性能好、隔声性能优、耐低温性能强的特点，还具有一定弹性、低吸水性和易加工等优点。广泛应用于建筑外墙外保温和屋面的隔热保温系统。燃烧等级为B2级。 4.岩棉、矿渣棉制品：可就地取材，生产能耗少，成本低，耐高温、廉价、长效保温、隔热、吸声材料，优良的绝热性、使用温度高、防火不燃、较好的耐低温性、长期使用稳定性、吸声、隔声、对金属无腐蚀性等。燃烧性能为不燃材料(A级)。 5.玻璃棉制品：玻璃棉特性是体积密度小(表观密度仅为矿岩棉的一半左右)、热导率低、吸声性好、不燃、耐热、抗冻、耐腐蚀、不怕虫蛀、化学性能稳定，是一种良好的绝热吸声过滤材料。主要用于建筑物的隔热、隔声等;玻璃棉管套主要用于通风、供热供水、动力等设备管道的保温。玻
MDI 体系聚氨酯弹性体的合成及性能 作者：刘锦春,肖建斌 聚氨酯弹性体是一种由低聚物多元醇柔性链段构成软段,二异氰酸酯及扩链剂构成硬段,硬段和软段交替排列,形成重复结构单元的嵌段聚合物,它具有硬度范围宽、耐磨性能好、机械强度高、回弹性好等特点,所以在许多领域得到了广泛的应用。通常情况下,合成聚氨酯弹性体主要有一步法、预聚物法和半预聚物法3 种方法[1 ] ,对TDI 体系,由于TDI 易挥发,毒性较大,一般采用预聚物法,预聚物中游离的－NCO 百分含量较低;而对于MDI 制备的预 聚物,虽然没有TDI 体系较大刺激气味,但MDI 体系预聚物粘度较高,操作困难,故多采用半预聚物法,该方法制得的半预聚体粘度低,其中游离－NCO 百分含量较高,可使扩链剂组分与半预聚物的粘度和混合比例相匹配。同时,针对常用聚氨酯扩链剂MOCA 使用不便的缺点,采用新型液体胺类扩链剂DMTDA[2～4 ] 制备弹性体,通过配方调整,得到配比接近、粘度接近的MDI体系双组分聚氨酯弹性体体系,可广泛用于制作聚氨酯胶辊、聚氨酯筛板等制品。 1 实验部分 1. 1 原材料 聚醚多元醇TDIOL - 1000 , 羟值为110 ±5mgKOH/ g ,聚醚多元醇TDIOL - 2000 ,羟值为56 ±5mgKOH/ g ,均为天津石化三厂生产;四氢呋喃均聚醚二醇羟值为112mgKOH/ g ,为Bayer公司产品; 4 , 4′2 二苯基甲烷二异氰酸酯( 纯MDI) ,为烟台万华聚氨酯股份有限公司产品;扩链剂DMTDA ,为杭州崇禹公司产品; 1 , 4－BDO和催化剂二月桂酸二丁基锡为市售品。 1. 2 合成及工艺 1. 2. 1 A 组分的合成 将聚醚多元醇加入三口烧瓶中, 在100 ～200 ℃,0. 096MPa 的负压下减压脱水1. 5～2h ,冷却至60 ℃,加入称量并熔化好的MDI ,在80 ±2 ℃左右反应1. 5h ,然后再脱气至无气泡,降温密封得预聚物(或半预聚物) 待用。 1. 2. 2 B 组分的制备 将聚醚多元醇、DMTDA 、1 ,4－BDO 等按一定比例称量、混匀并加热至100～120 ℃,真空脱水后加入催化剂,搅拌均匀待用。
水性聚氨酯的分类 由于聚氨酯原料和配方的多样性，水性聚氨酯开发40年左右的时间，人们已研究出许多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯品种繁多，可以按多种方法分类。 1．以外观分 水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液，其外观分类如表5所示。 表5 水性聚氨酯形态分类 2.按使用形式分 水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。可直接使用，或无需交联剂即可得到所需使用性能的水性聚氨酯称为单组分水性聚氨酯胶粘剂。若单独使用不能获得所需的性能，必须添加交联剂；或者一般单组分水性聚氨酯添加交联剂后能提高粘接性能，在这些情况中，水性聚氨酯主剂和交联剂二者就组成双组分体系。 3．以亲水性基团的性质分 根据聚氨酯分子侧链或主链上是否含有离子基团，即是否属离子键聚合物(离聚物)，水性聚氨酯可分为阴离子型、阳离子型、非离子型。含阴、阳离子的水性聚氨酯又称为离聚物型水性聚氨酯。 (1)阴离子型水性聚氨酯又可细分为磺酸型、羧酸型，以侧链含离子基团的居多。大多数水性聚氨酯以含羧基扩链剂或含磺酸盐扩链剂引人羧基离子及磺酸离子。 (2)阳离子型水性聚氨酯一般是指主链或侧链上含有铵离子(一般为季铵离子)或锍离子的水性聚氨酯，绝大多数情况是季铵阳离子。而主链含铵离子的水性聚氨酯的制备一般以采用含叔胺基团扩链剂为主，叔胺以及仲胺经酸或烷基化试剂的作用，形成亲水的铵离子。还可通过含氨基的聚氨酯与环氧氯丙烷及酸反应而形成铵离子。 (3)非离子型水性聚氨酯，即分子中不含离子基团的水性聚氨酯。非离子型水性聚氨酯的制备方法有：①普通聚氨酯预聚体或聚氨酯有机溶液在乳化剂存在下进行高剪切力强制乳化；②制成分子中含有非离子型亲水性链段或亲水性基团，亲水性链段一般是中低分子量聚氧化乙烯，亲水性基团一般是羟甲基。 (4)混合型聚氨酯树脂分子结构中同时具有离于型及非离子型亲水基团或链段。 4．以聚氨酯原料分 按主要低聚物多元醇类型可分为聚醚型、聚酯型及聚烯烃型等，分别指采用聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚丁二烯二醇等作为低聚物多元醇而制成的水性聚氨酯。还有聚醚-聚酯、聚醚—聚丁二烯等混合以聚氨酯的异氰酸酯原料分，可分为芳香族异氰酸酯型、脂肪族异氰酸酯型、脂环族异氰酸酯型。按具体原料还可细分，如TDI型、HDI型，等等。 5．按聚氨酯树脂的整体结构划分 (1)按原料及结构可分为聚氨酯乳液、乙烯基聚氨酯乳液、多异氰酸酯乳液、封闭型聚氨酯
聚氨酯 【摘要】：聚氨酯硬泡大很多应用场合都是阻燃要求的，20年来中国相应的材料阻燃标准在不断修订，并逐步与国际标准接轨。通过对以往研究工作的总结，本文就聚氨酯硬泡在实施《建筑材料燃烧性能分级方法》（GB8624-2006）后应向什么方向发展，提出了几点建议。[关键词]：阻燃标准；聚氨酯硬泡；阻燃方向 聚氨酯硬泡20余年执行的相关阻燃标准 1.1《建筑材料燃烧性能分级方法》（GB8624-1997）对于PU硬泡B1等级的严格要求近20年来，我国聚氨酯工业发展很快。由于该产品具有非常低的导热系数及透水蒸汽性，质轻、比强度高，加之其与纸、金属、木材、水泥板、砖墙塑料板、沥青毡等具有很强的粘接性，不需另加其它粘合剂等优点，已为众多的工业及民用部门所采用。但是，聚氨酯与其它有机高分子材料一样是一种可燃性较强的聚合物。硬质聚氨酯泡沫塑料的密度小，绝热性能好，与外界的暴露面比其它材料大，因此更容易燃烧。随着聚氨酯泡沫塑料的广泛运用，其材料的耐燃、防火等问题已成为迫切需要解决的重要课题。在我国，由于不慎引燃聚氨酯泡沫塑料而导致火灾的事件时有发生，给聚氨酯泡沫的应用带来了一些负面影响。在国外许多专家甚至认为这个问题是硬质聚氨酯泡沫塑料今后能否继续发展的关键之一。因此硬质聚氨酯泡沫塑料的耐燃性、安全性，已成为能否用于建筑材料的重要技术指标。许多国家的建筑立法机构都制定了一系列难燃法规，与此同时又相应的制定了一系列对聚氨酯泡沫塑料燃烧性能的测试方法。我国从1980年开始制定了4项塑料燃烧性能试验方法的国家标准，即氧指数法（GB2406-1980）、炽热棒法（GB2407-1980）、水平燃烧法（GB2408-1980）、垂直燃烧法（GB2409-1980），特别是氧指数法（GB2406-1980）是我国适用于硬质聚氨酯泡沫塑料燃烧性试验的第1个国家标准。1984年上海市公安局颁布了《关于生产、销售、使用高分子建筑材料的管理规定》，其中明确指出：硬质聚氨酯泡沫塑料使用在建筑上，氧指数不得小于26%。相当多的省市部门及公安消防机构参照此规定陆续颁布了各地方和部门的法规。研制氧指数大于26%的硬质聚氨酯泡沫塑料，也引起了国内相关研究部门的普遍重视。国家科委在“六五”、“七五”期间将硬质聚氨酯泡沫塑料氧指数大于26%的指标列为国家攻关课题，并在“七五”攻关成功。这对安全使用硬质聚氨酯泡沫塑料，减少和消除火灾事故，起到了积极的作用。但随着我国科学技术不断提高，生产、使用硬质聚氨酯泡沫塑料的有关单位和公安消防部门的工作人员逐渐认识到，其是一种有机高分子材料，即使氧指数达到26%或者更高，并非意味着在火中不燃烧。高氧指数可通过提高阻燃剂的含量来达到，而大量阻燃剂的使用却又带来了烟雾大、
有机涂层的研究进展67 (2010) 274–280 有机涂层的研究进展 期刊主页：https://www.doczj.com/doc/e515029073.html,/locate/porgcoat 扩链剂和选择性催化剂对热氧化水性聚氨酯分散体的稳定性影响 Suzana M. Caki′ca,?, Ivan S. Risti ′cb, Dragan M. Djordjevi′ca, Jakov V. Stamenkovi′ca, Dragan T. Stojiljkovi ′ca a保加利亚技术学院，oslobodjenja 124 ，塞尔维亚，莱斯科瓦茨16000 b技术学院/ BUL 。脐橙Lazara 1/Novi悲伤21000 ，塞尔维亚 摘要 基于聚丙二醇（PPG ），二羟甲基丙酸的聚氨酯水分散体(DMPA), 异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）由不同的选择性催化剂制备传统的预聚异氰酸酯过程。使用两种类型的扩链，乙二醇（EG）和丙二醇（PG ）。聚氨酯分散的特点是使用热动态方法。在动态方法中，升温速率为0.5，1，2和10 ? C /分钟在30-500? C范围，降级为0.025，0.05 ，0.10? C/分钟。从阿列纽斯图得出活化能在23到117kJ / mol、≥0.05水分散体，其取决于温度区间，选择性的催化剂，扩链剂的类型和降解度。以乙二醇为扩链剂的聚氨酯水分散体，与更多的选择性催化剂，显示了较高的热稳定性。动态方法提供不同的退化过程存在的证据和适用于评价的更高程度的降解动力学参数。 关键词 聚氨酯水分散体 热氧化 动态方法 热稳定性 选择性催化剂 活化能 1、介绍 在成本不断降低和控制挥发有机化合物的排放量的同时，水基树脂的使用正在增加，促进了聚氨酯分散在水中的发展。目前这些产品与众多的传统的溶剂型涂料的功能呈现在超高分子量低粘度的优势和良好的适用性。 聚氨酯可以量身订做，并有多种应用。基本上，线性热塑性聚氨酯的合成是由一个甲烷二异氰酸酯预聚物和聚醚多元醇的反应（主要是聚醚和聚酯）。 以NCO为终端的聚氨酯链用乙二醇扩链形成酯基。低分子量的乙二醇和胺类扩链剂在聚氨酯纤维，弹性体，粘合剂，和皮革和微孔泡沫聚合物形态中发挥重要作用。这些材料的弹性性能来自软硬共聚物的聚合物分部，如聚氨酯硬段域的交叉连接之间的无定形聚醚（或聚酯）软段域服务相分离。此相分离发生的原因主要非极性，熔点低软段是极高熔点的硬段不相容。软段，这是由超高分子量多元醇形成的，是流动的，通常出现在盘绕形成，而硬段，这是由异氰酸酯和扩链的形成，是僵硬，动弹不得。由于硬段与软段共价偶联，抑制聚合物链的塑性流动，从而创造了弹性的弹性。机械变形后，软段的一部分因卷曲而紧张，硬段变得与应力方向一致。这种调整的硬段和由此产生的强大的氢键有助于拉伸强度高，伸长率，耐撕裂值。扩链剂的选择，也决定了弯曲，热，耐化学品性能。如果一种低分子量二醇扩链反应步骤中的-NCO基终止的预聚物发生反应，聚氨酯的联系也将形成。
聚氨酯 聚氨酯的工业生产主要是由多元有机异氰酸酯和各中氢给予体化合物（通常如含端羟基的多元醇化合物）反应制备。选择不同数目的官能基团和不同类型的官能基，采用不同的合成工艺，能制备出性能各异、表现形式各种各样的聚氨酯产品：泡沫塑料，弹性橡胶，油漆、涂料，合成纤维、合成皮革、胶黏剂等。应用范围从航空飞行器到工农业生产，从文体娱乐器械到人们日常的衣食住行。 聚氨酯化学中的最基本反应：含活泼氢的醇类化合物所含的羟基与异氰酸酯进行亲核加成反应，生成氨基甲酸酯基团。 异氰酸酯 氨基甲酸酯基团是内聚能较大的特性基团，空间体积较大，在聚合物中具有硬链段特征。而聚氨酯实际上就是由刚性基团（链段）和软链段构成的嵌段共聚物。 异氰酸酯中常见的R基的吸电子能力的基本顺序为：硝基苯基＞苯基＞甲苯基＞苯亚甲基＞烷基。 异氰酸酯与聚醇低聚物反应：1 异氰酸基＞羟基，端基为异氰酸基，主要用于PU弹性体、黏合剂、涂料以及二步法合成PU泡沫塑料等； 2 异氰酸基=羟基，主要用于泡沫塑料和热塑性聚氨酯材料制备； 3 异氰酸基＜羟基，端基为羟基，使用情况较少，主要用于便于贮存的生胶、黏合剂和某些中间体的制备。 小分子醇类主要用作扩链剂、反应润滑剂等参与反应并生成氨基甲酸酯基团。 异氰酸酯与苯酚反应的过程可逆，利用这种可逆反应制备封闭型异氰酸酯衍生物从而应用于单组份聚氨酯黏合剂、涂料、弹性体等产品的合成中。 异氰酸酯与水反应可生成二氧化碳，水因此被用作为最廉价的化学发泡剂，但该反应放热量大且会产生脲基。 异氰酸酯与羧酸反应的反应活性较低，远低于伯醇或水与异氰酸酯间的反应活性，在正常的生产条件下很少能参与反应。 异氰酸酯与胺的反应，胺类化合物大多都呈现一定的碱性，反应速度远快于异氰酸基与羟基的反应速度，即胺类化合物与异氰酸酯的反应速度要比其他含活泼氢化合物高得多。 异氰酸酯与脲基、胺酯基等的反应，能在生成的聚合物中提供一定支链结构，改善了聚氨酯制品的力学性能。 异氰酸酯的自聚反应，异氰酸酯二聚体的生成反应仅局限于芳香族异氰酸酯，而异氰酸酯三聚体在芳香族和脂肪族异氰酸酯中都可以由反应制备。三聚体的碳氮原子六节环结构热稳定性好，使得聚氨酯具备更好的耐热性能，可用于硬质泡沫塑料的制备。 异氰酸酯的自缩聚反应，二异氰酸酯在加热和有机磷催化剂的存在下发生自缩聚反应生成碳化二亚胺，可用于制备抗水解稳定剂；制备液化MDI；提高聚氨酯材料的耐水解能力。 在聚氨酯工业中主要使用的是含有两个或两个以上异氰酸基的有机二异氰酸酯和有机多异氰酸酯。按分子结构：芳香族异氰酸酯、脂肪族异氰酸酯和脂环族多异氰酸酯。按功能特点：通用型多异氰酸酯、非黄变型多异氰酸酯、“无机”元素型多异氰酸酯及异氰酸酯三聚体衍生物、屏蔽型异氰酸酯衍生物等。 通用型有机异氰酸酯主要有TDI、MDI和多苯基甲烷多异氰酸酯（PAPI）等，制备工艺成熟，但存在光照黄变的缺点。 聚氨酯黄变机理：芳香族异氰酸酯形成的芳香族胺酯键受紫外线照射后分解生成芳胺并与苯环产生共振重排，生成共轭醌式结构的生色团。
防水涂料的分类及行业应用范围 近年来，我国防水材料的研制取得了很大进步，先后开发了油膏类、卷材类、溶剂型黏稠液、水基型乳液和粉剂型防水材料，并得到了广泛的推广应用。 1.聚氨酯防水涂料这是一种综合性能很好的防水材料，日本开发非常成功。聚氨酯防水涂料可分为焦油型和非焦油型两大类。焦油聚氨酯以廉价、性能优异的煤焦油作为活性填充材料，在国内市场上一度占主导地位。但是，煤焦油是一种组成复杂的混合物，其活性成分随煤种和炼焦工艺的不同而有较大的差异，使用时只是按设定的配合比和预聚体混和，产品性能不稳定，且耐老化性能差，只能用作非外露型防水涂料。另外，煤焦油中含有大量蒽、萘、酚类易挥发物质，严重污染环境和危害人体健康。随着人们对环保要求的不断提高，焦油聚氨酯被淘汰已是大势所趋。非焦油型聚氨酯主要有沥青型聚氨酯。其他聚氨酯虽性能优异，但价格较贵，一时还不能广泛应用，因而沥青聚氨酯受到了广泛的关注。石油沥青作为填充剂加入聚氨酯防水涂料中，无煤焦油的刺激性气味，污染少；本身具有良好的耐水性和防水性能，可延长产品的老化时问；所用的生产设备与煤焦油一样，不需另外追加设备投资；成本低，因此具有良好的开发应用前景。 2.聚合物柔性防水涂料是以聚合物乳液和水泥为主要原料，加入其他外加剂制得的双组分水性建筑防水涂料。由于这种涂料由“聚合物乳液+水泥”双组分组成，因此具有“刚柔相济”的特性，既有聚合物涂膜的延伸性、防水性，也有水硬性胶凝材料强度高、易与潮湿基层粘结的优点。可以调节聚合物乳液与水泥的比例，满足不同工程对柔韧性与强度等的要求，施工方法方便。该种涂料以水作为分散剂，解决了因采用焦油、沥青等溶剂型防水涂料所造成的环境污染以及对人体健康的危害。所以近年来在国内外发展迅速，成为后起防水材料中的新秀。济南市大兴防水材料厂生产的聚合物柔性防水涂料ML-006系列产品的优越性能受到了技术设计人员、业务和施工单位的广泛关注和认可。其主导产品ML-006的很多优势和特性是其他防水材料无法比拟的。公司产品已入编了山东省标准设计办公室制定的《山东省建筑设计推荐性通用图集》。 3.环保弹性有机硅防水涂料有机硅化学性质稳定，憎水性很好，抗老化、耐久性也很好，乳液为水性，一般不会影响环境。有机硅橡胶防水涂料，含溶剂的，对环境会造成一定影响。上海华盛企业集团在不到一年的时间内，组织了几十位科技人员的联合攻关，历经了上百次的试验，研制出适应当今建筑和装饰工程上用的一种新型的环保型防水涂料……弹性有机硅一丙烯酸乳液。该产品最主要的特征是既有一般涂料的
水性聚氨酯发展概况 水性聚氨酯胶粘剂是指聚氨酯溶于水或分散于水中而形成的胶粘剂，有人也称水性聚氨酯为水系聚氨酯或水基聚氨酯。依其外观和粒径，将水性聚氨酯分为三类：聚氨酯水溶液(粒径< 0.001um，外观透明)、聚氨酯分散液(粒径0.001-0.1 um，外观半透明)、聚氨酯乳液(粒径>0. 1 ，外观白浊)。但习惯上后两类在有关文献资料中又统称为聚氨酯乳液或聚氨酯分散液，区分并不严格。实际应用中，水性聚氨酯以聚氨酯乳液或分散液居多，水溶液少。由于聚氨酯类胶粘剂具有软硬度等性能可调节性好以及耐低温、柔韧性好、粘接强度大等优点，用途越来越广。目前聚氨酯胶粘剂以溶剂型为主。有机溶剂易燃易爆、易挥发、气味大、使用时造成空气污染，具有或多或少的毒性。近10多年来，保护地球环境舆论压力与日俱增，一些发达国家制订了消防法规及溶剂法规，这些因素促使世界各国聚氨酯材料研究人员花费相当大的精力进行水性聚氨酯胶粘剂的开发。水性聚氨酯以水为基本介质，具有不燃、气味小、不污染环境、节能、操作加工方便等优点，已受到人们的重视。聚氨酯从30年代开始发展，而在50年代就有少量水性聚氨酯的研究，如1953年Du Pont公司的研究人员将端异氰酸酯基团聚氨酯预聚体的甲苯溶液分散于水，用二元胺扩链，合成了聚氨酯乳液。当时，聚氨酯材料科学刚刚起步，水性聚氨酯还未受到重视，到了六、七十年代，对水性聚氨酯的研究开发才开始迅速发展，1967年首次出现于美国市场，1972年已能大批量生产。7 0-80年代，美、德、日等国的一些水性聚氨酯产品已从试制阶段发展为实际生产和应用，一些公司有多种牌号的水性聚氨酯产品供应，如德国Bayer公司的磺酸型阴离子聚氨酯乳液ImPranil和Dispercoll KA等系列、Hoechst公司的Acrym系列、美国Wyandotte化学公司的X及E等系列，日本大日本油墨公司的Hydran HW及AP系列、日本公司的聚氨酯乳液C VC36及水性乙烯基聚氨酯胶粘剂CU系列、日本光洋产业公司的水性乙烯基聚氨酯胶粘剂KR系列等等。在水性类胶粘剂中，我国目前仍以聚丙烯酸酯类乳液胶、聚乙烯醋酸乙烯类乳液胶、水性三醛树脂等胶粘剂为主。有柔韧性好等特点，有较大的发展前途。水性聚氨酯的分类由于聚氨酯原料和配方的多样性，水性聚氨酯开发40年左右的时间，人们已研究出许多种制备方法和制备配方。水性聚氨酯品种繁多，可以按多种方法分类。1．以外观分水性聚氨酯可分为聚氨酯乳液、聚氨酯分散液、聚氨酯水溶液。实际应用最多的是聚氨酯乳液及分散液，本书中统称为水性聚氨酯或聚氨酯乳液，其外观分类如表5所示。表5 水性聚氨酯形态分类 -----------------------------------------------------名称水溶液分散液乳液状态溶解—胶体分散分散外观透 明半透明乳白白浊粒径，um ＜0.001 100-1000 0.001-0.1分子量数千－20万＞0.1 ＞5000------------------------------------------------------ 2.按使用形式分水性聚氨酯胶粘剂按使用形式可分为单组分及双组分两类。可直接使用，或无需交
聚氨酯胶黏剂主要由异氰酸铵，多元醇，含烃基的聚醚，聚酯和环氧树脂，填料，催化剂和溶剂组成。具有反应活性高，常温能固化，耐冲击等很多优异的性能。聚氨酯胶一般分为单组分和双组分两种基本类型，单组分为湿气固化型，双组分为反应固化型。单组分胶施工方便，但固化较慢；双组分有固化快、性能好的特点，但使用时需要配制，工艺较为复杂。两者各有发展前途。按是否有流动性，聚氨酯胶又可分为不垂挂型(non-sagging))和自流平行(self-leveling)。不垂挂型用于垂直面、倾斜面、天花板等场合，固化之前不会由于胶条自重而发生偏移、滑动或流动;而自流平型专门用于水平场合。按使用后的性质还可以分为不干型、半干型和全固化弹性体型 对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,要考虑到所制成的胶粘剂的施工性(可操作性)?固化条件及粘接强度?耐热性?耐化学品性?耐久性等性能要求? 1.聚氨酯分子设计--结构与性能 聚氨酯由于其原料品种及组成的多样性,因而可合成各种各样性能的高分子材料?例如从其本体材料(即不含溶剂)的外观性严主讲,可得到由柔软至坚硬的弹性体?泡沫材料?聚氨酯从其本体性质(或者说其固化物)而言,基本上届弹性体性质,它的一些物理化学性质如粘接强度?机械性能?耐久性?耐低温性?耐药品性,主要取决于所生成的聚氨酯固化物的化学结构?所以,要对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,首先要进行分子设计,即从化学结构及组成对性能的影响来认识?有关聚氨酯原料品种及化学结构与性能的关系? 2. 从原料角度对PU胶粘剂制备进行设计 聚氨酯胶粘剂配方中一般用到三类原料:一类为NCO类原料(即二异氰酸酯或其改性物?多异氰酸酯),一类为oH类原料(即含羟基的低聚物多元醇?扩链剂等,广义地说,是含活性氢的化合物,故也包括多元胺?水等),另有一类为溶剂和催化剂等添加剂?从原料的角度对聚氨酯胶粘剂进行配方设计,其方法有下述两种? (1).由上述原料直接配制 最简单的聚氨酯胶粘剂配制法是0H类原料和NCO类原料(或及添加剂)简单地混合?直接使用?这种方法在聚氨酯胶粘剂配方设计中不常采用,原因是大多数低聚物多元醇分子量较低(通常聚醚Mr<6000,聚酯Mr<3000),因而所配制的胶粘剂组合物粘度小?初粘力小?有时即使添加催化剂,固化速度仍较慢,并且固化物强度低, 实用价值不大?并且未改性的TDI蒸气压较高,气味大?挥发毒性大,而MDI常温下为固态,使用不方便,只有少数几种商品化多异氰酸酯如PAPl?Desmodur R?Desmodur RF?Coronate L等可用作异氰酸酯原料? 不过,有几种情况可用上述方法配成聚氨酯胶粘剂?例如:(1)由高分子量聚酯(Mr5000-50000)的有机溶液与多异氰酸酯溶液(如Coronate L)组成的双组分聚氨酯胶粘剂,可用于复合层压薄膜等用途,性能较好?这是因为其主成分高分子量聚酯本身就有较高的初始粘接力,组成的胶粘剂内聚强度大;(2)由聚醚(或聚酯)或及水?多异氰酸酯?催化剂等配成的组合物,作为发泡型聚氨酯胶粘剂?粘合剂,用于保温材料等的粘接?制造等,有一定的实用价值? (2).NCO类及OH类原料预先氨酯化改性
聚氨酯发泡的原理、工艺 其中的黑料和白料各是什么？ 发泡力量怎样计算？？？ 温度在发泡成型过程中，原料温度与环境温度的高低及恒定与否直接影响 太阳能热水器质量，环境温度以20-30℃为宜。原料温度可控制在20-30℃范围或稍高一些。温度较低时，发泡反应进行缓慢，泡沫因化时间长。温度高，则发泡反应进行快，泡沫因化时间短。温度过高或过低，都不易得到高质量的产品。模具黑料与白料的反应是一个放热反应，放出的热量使发泡济（例如F-11、141B）汽化而形成泡沫。模具温度的高低直接影响反应热移走的速度。模具温度低，反应热移走快，发泡倍数小，制品密度大，表皮厚。模具温度控制40-45℃。在实际生产过程中，应根据需要选择合适的温度，并尽量予以恒定。为了保证聚氨酯发泡反应的充分进行，发泡前应将外壳、内胆、模具作预热处理。如何保持箱体尺寸、外观形状不变形，历来是个受人关注的问题，模具是一个很重要的因素，聚氨酯硬泡发泡原理是：反应热使发泡剂汽化，发泡体系体积膨胀。这种膨胀作用将导致泡沫体系的内压升高。聚氨酯在发泡过程中产生的压力为，箱体在承受发泡压力时，易发生变形，这需要有内外模具来承载压力，模具应具备足够的强度。根据太阳能热水器构造的这际情况，可用内胆充气使内胆承载一定的压力。发泡设备：聚氨酯发泡时，黑料和白料在发泡机混合室内停留的时间是很短的，一般几分之一至仅几秒，混合效率是一个很重要的因素。黑料和白料混合均匀，泡沫的泡孔细腻、均匀、保温效果好。为了确保混合效果，聚氨酯发泡时应使用高压发泡机......
环戊烷体系环戊烷体系环戊烷体系环戊烷体系硬质聚氨酯发泡工艺技术硬 质聚氨酯发泡工艺技术硬质聚氨酯发泡工艺技术硬质聚氨酯发泡工艺技术 编制单位编制单位编制单位编制单位：：：：技术工艺部技术工艺部技术工艺部技术工艺部编编编编制制制制：：：：审审审审核核核核：：：：批批批批准准准准：：：： 股份有限公司股份有限公司股份有限公司股份有限公司 2009年年年年12月月月月 目录 聚氨酯生产原料聚氨酯生产原料聚氨酯生产原料聚氨酯生产原料1、、、、黑料黑料黑料黑料2、、、、白料白料白料白料3、、、、发泡剂发泡剂发泡剂发泡剂二二二二、、、、发泡工艺原理发泡工艺原理发泡工艺原理发泡工艺原理三三三三、、、、环戊烷发泡工艺参数的控制环戊烷发泡工艺参数的控制环戊烷发泡工艺参数的控制环戊烷发泡工艺参数的控制四四四四、、、、反应速度反应速度反应速度反应速度参数参数参数参数五五五五、、、、聚氨酯泡沫性聚氨酯泡沫性聚氨酯泡沫性聚氨酯泡沫性能要求能要求能要求能要求六六六六、、、、发泡工艺控制要 环戊烷体系环戊烷体系环戊烷体系环戊烷体系硬质硬质硬质硬质聚氨酯发 泡工艺聚氨酯发泡工艺聚氨酯发泡工艺聚氨酯发泡工艺技术技术技术技术一一一一、、、、聚氨酯生产原料聚氨酯生产原料聚氨酯生产原料聚氨酯生产原料聚氨酯生产主要原料有：黑料、白料、发泡剂。1、、、、黑料黑料黑料黑料: 黑料的学名为多异氰酸酯多异氰酸酯多异氰酸酯多异氰酸酯，因其是一种黑色粘稠液体，故俗称黑料。多异氰酸酯的主要品种有MDI、TDI、PAPI，其中MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）用于冰箱聚氨酯泡沫生产。 白料：工业生产冰箱聚氨酯泡沫时，通常先将组合聚醚型多元醇组合聚醚型多元醇组合聚醚型多元醇组合聚醚型多元醇、催化剂催化剂催化剂催化剂，泡沫稳定剂泡沫稳定剂泡沫稳定剂泡沫稳定剂进行混合，这种混合物是一种白色粘稠液体，俗称白料。(1) 组合聚醚型多元醇组合聚醚型多元醇组合聚醚型多元醇组合聚醚型多元醇：冰箱聚氨酯泡沫所使用的多元醇为聚醚型多元醇。(2) 催化剂催化剂催化剂催化剂：催化剂的主要作用是加速聚氨酯的形成和混合物的发泡，缩短固化时间，提高发泡质量。(3) 泡沫稳定剂泡沫稳定剂泡沫稳定剂泡沫稳定剂：泡沫稳定剂的主要作用是乳化系统中的各原料组份，保证体系反应顺利进行；促进气泡的成核作用；提高气泡壁稳定性，使制品泡孔均匀细密，具有良好的机械性能。稳定剂的用量虽然不大，但对泡沫体的泡孔结构、物理性能、制造工艺都有着重大影响。(4) 组合聚醚的性能指标(组合聚醚牌号：HY MA021801)
聚氨酯半硬泡的原料体系 1.聚醚多元醇 聚氨酯半硬泡所需的聚醚多元醇，可以是软泡用长链聚醚多元醇与硬泡用短链聚醚多元醇的综合。其中长链聚醚可采用普通软泡用的软泡聚醚，如分子量在3000的聚醚三醇、分子量在5000~6500的高活性聚醚多元醇，还可使用较低分子量(如M= 1000~2000)的聚醚二醇及三醇。短链高官能度聚醚多元醇可采用一般的硬泡聚醚多元醇，但多以胺系聚醚多元醇为主，这些多元醇也可称为交联剂。在模塑半硬泡配方中，还可采用接枝聚醚多元醇(聚合物多元醇)，以提高泡沫的硬度。 2.多异氰酸酯 TDI、粗MDI都可用于制造聚氨酯半硬泡。目前在一步法模塑半硬泡工艺中，多异氰酸酯主要是粗MDI与改性MDI的混合物。 3.交联剂 半硬泡配方中，可采用丙三醇、三羟甲基丙烷等多元醇，二乙醇胺、三乙醇胺等醇胺交联剂，也可使用适量二醇扩链剂。而高羟值的胺醚多元醇也是一类常用的交联剂。典型的交联剂有:甘油与环氧乙烷反应制得羟值在670mgKOH/g左右的产物(三洋化成公司的SannixGE250、Dow化学公司的Voran012025)，乙二胺与环氧丙烷的加成物(M = 290，羟值在780mgKOH/g 左右，BASF公司牌号有Quadrol)，三乙醇胺与环氧丙烷加成物(M = 265左右，Texco公司牌号Ihanol Dr-265)，苯胺或甲苯二胺与环氧乙烷或环氧丙烷加成物(ThanolTR-380, Dow Di Isonal C-100. BASF 6i k Pluracol Polyol;等)，等等。 4.催化剂 催化剂的类型和用量是影响泡沫塑料性能的主要因素，例列如物料流动性、发泡性能、泡沫熟化速度、泡沫开孔率和泡沫塑料外观质量，还可能影响半硬泡与表层材料的粘接性。半硬泡的催傣化剂以叔胺催化剂为主，常用品种有三亚乙基二胺、三乙胺、N,N-二甲基环己胺(DMCHA)和N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)等。磋锡催化剂很少用，它会引起泡沫闭孔而使泡沫收缩。 在某些半硬泡配方中，特别是采用通用软泡聚醚多元醇配N1时，常采用开孔剂，因为若闭孔率太高，会导致泡沫收缩。对高活性聚醚为基础的配方，可不用开孔剂。 和高回弹泡沫塑料、硬质泡沫塑料一样，樟朔半硬泡一越般配伟成组合料使用或出售。
聚聚氨酯用途及其产品性能 CPU产品是用浇注的方式生产的，由于原料为液态，适合制作大型或超大型弹性体产品和结构非常复杂的产品类型。 聚氨酯作为高分子弹性体材料，是一种介于橡胶与塑料之间的新型材料。它具有较高的机械强度，在宽广的硬度范围内仍具有较好的弹性，优异的耐磨性、耐油、耐低温、耐臭氧和辐射等，因此获得广泛开展应用。 CPU弹性体的主要产品类型： 一、PU棒、板 PU棒具有标准的模具，长度有300MM，和500MM，用浇注机生产，产品有实心，有空心的。该类产品主要作为弹簧和冲压模具使用，起缓冲作用。做弹性配件，主要用在冲床等机械设备上，即可以保护设备不受损伤，也可以保证产品质量。PU棒在很多行业都有使用，并可以进行机械加工，制做成需要的配件和零件。 PU板：可以生产不同厚度和长宽尺寸的产品，PU板主要做缓冲、抗压、承重使用，比如用在模压设备上、喷砂机房、钢铁厂、陶瓷厂、电子、粮食、建筑等各种需要PU板的弹性和耐磨性能的作业场所。PU板并可以根据需要加工成密封件、模具及配件使用。 特殊用途的耐磨组燃抗静电衬板可以用在港口码头的筒仓溜管内、皮带卸料机及建筑机械上等。 PU板棒有聚醚型、聚酯型及特种多元醇类型，不同的原料，具有不同的性能和使用环境。聚醚型具有良好的弹性和低温柔顺性，有优异的水解稳定性。聚酯型产品耐油耐耐腐蚀、耐弱酸碱，耐磨性好于聚醚型。因此要根据产品的使用环境和性能要求，来选择所要用的原料。 二、PU片材、卷材 PU片材的厚度从0.5MM到16MM的范围内，宽度有300MM、500MM、600MM、1000MM等尺寸，一般为聚醚型，在电子、陶瓷、粮食、机械制造、机械加工等行业使用广泛；抗静电的的片材可以在电子、电器生产线上。PU刮胶：根据使用的环境不同，刮胶分为两大类，一类主要用在陶瓷的的施釉线、木业等极性溶剂含量非常少的行业；另一类为耐溶剂型刮胶，该类产品多用在线路板生产企业和印刷行业。刮胶是聚酯型产品，根据所用的机型和产品要求，产品硬度和尺寸，各不相同。 颜色：本色、红色、绿色、兰色、咖啡色等 硬度：有50A、55A、60A、65A、70A、75A、80A、85A 厚度；5MM、7MM、8MM、9MM、10MM 宽度：35MM、40MM、45MM、50MM 长度：3000MM 三、CPU产品在各行各业的使用，这类产品一般为非标准件，是根据客户要求，并需要模具才能加工完成的。 1 、PU海洋软管保护套：控制海洋软管的摇摆弧度，用于海洋石油软管的保护，该产品耐冲击，耐酸碱，经久耐用等等。 2、浇注型聚氨酯清扫器刮板：广泛用于电力、矿山、煤炭、输送机械、清扫等行业。作用与特点：1、耐磨性能好，使用寿命长。2、耐湿耐水性能好。 3、清扫效果佳。 3、滑轮：该产品轮芯为45号钢或铝合金，轮面为高科技聚氨酯。滑动效果好，耐磨，耐用。 4、彩色混凝土聚氨酯压印模具，品种多，款式新，施工简单，效果好，经久耐用。 5、彩色混凝土压花模具用墩板，里层为3MM钢板，外包聚氨酯，不锈钢手柄。 6、耐磨轮子：耐高温,静音,减震,弹性好,承载重,且不易发生脱胶现象.使用寿命长,多用于机械工业方面、传动方面。 缆车承重轮 石材厂的线压轮 行吊的承载轮 叉车实心轮 电梯导轮 门窗导轮 木地板生产厂送材轮 胶轮 玻纤厂专用聚氨酯切割轮 校直轮：外浇高分子聚氨酯校直轮，多用于输送设备上
随着社会的发展和技术的进步，新材料的应用越来越广泛，聚氨酯弹性体自从上世纪80年代初开始从军用转为军民两用，并以民用为主后，产品的品种牌号不断增加，生产规模日益扩大，在国民经济各部门及人们的衣食住行各方面所发挥的作用日趋重要。本文拟从实际应用的角度出发，谈谈聚氨酯弹性体的优缺点及其应用开发的现状和前景。 一、聚氨酯弹体的主要优点 1、性能的可调节范围大。多项物理机械性能指标均可通过对原材料的选择和配方的调整，在一定范围内变化，从而满足用户对制品性能的不同要求。譬如硬度，往往是用户对制品的一个重要指标，聚氨酯弹性体既可制成邵尔A硬度20左右的软质印刷胶辊，又可制成邵尔D硬度70以上的硬质轧钢胶辊，这是一般弹性体材料所难以做到的。聚氨酯弹性体是由许多柔性链段和刚性链段组成的极性高分子材料，随着刚性链段比例的提高和极性基团密度的增加，弹性体原强度和硬度会相应提高。 2、耐磨性能优越。特别是在有水、油等润湿介质存在的工作条件下，其耐磨性往往是普通橡胶材料的几倍到几十倍。金属材料如钢铁等虽然很坚硬，但并不一定耐磨，如黄河灌溉区的大型水泵，其过流部件金属口环和保护圈经过大量泥沙的冲刷，用不了几百小时就严重磨损漏水，而采用聚氨酯弹性体包覆的口环和保护圈则连续运行1800小进仍未磨损。其它如碾米用的砻谷机胶辊、选煤用的振动筛筛板、运动场的径赛跑道、吊车铲车用的动态油密封圈、电梯轮和旱冰鞋轮等等也都是聚氨酯弹性体的用武之地。在此需提到的一点是，要提高中低硬度聚氨酯弹性体制件的摩擦系数，改善在承载负荷下的耐磨性能，可在这类聚氨酯弹性体中添加少量二硫化铝、石墨或硅油等润滑剂。 3、加工方式多样，适用性广泛。聚氨酯弹性体既可跟通用橡胶一样采用塑炼、混炼、硫化工艺成型（指MPU）；也可以制成液体橡胶，浇注模压成型或喷涂、灌封、离心成型（指CPU）；还可以制成颗粒料，与普通塑料一样，用注射、挤出、压延、吹塑等工艺成型（指CPU）。模压或注射成型的制件，在一定的硬度范围内，还可以进行切割、修磨、钻孔等机械加工。加工的多样性，使聚氨酯弹性体的适用性十分广泛，应用领域不断扩大。 4、耐油、耐臭氧、耐老化、耐辐射、耐低温，透声性好，粘接力强，生物相容性和血液相容性优秀。这些优点正是聚氨酯弹性体在军工、航天、声学、生物学等领域获得广泛应用的原因。 二、酯氨酯弹性体的不足之处 但聚氨酯弹性体并非十全十美，它的主要缺点是： 1、内生热大，耐高温性能一般。正常使用温度范围是-40~120℃使用。若需在高频振荡条件或高温条件下长期作用，则必须在结构设计或配方上采取相应改性措施。 2、不耐强极性溶剂和强酸碱介质。在一定温度下，醇、酸、酮会使聚氨酯弹性体溶胀和降解，氯仿、二氯甲烷、二甲基甲酰胺、三氯乙烯等溶剂在常温下就会使聚氨酯弹性体溶胀。 三、聚氯酯弹性体的应用和开发
聚氨酯树脂的研究进展 摘要：本文综述了聚氨酯目前研究热点，其中包括氟硅改性、水性化、非异氰酸酯聚氨酯和聚氨酯纳米复合材料的研究，指出了聚氨酯未来研究方向。 关键词：聚氨酯；氟硅改性；水性；非异氰酸酯；纳米复合材料 Research progress of polyurethane Abstract：This article reviews the current research focus of polyurethane, including fluorine-modified, water-based, non-isocyanate polyurethane and polyurethane nano-composites,demonstrating future research directions of polyurethane. Keyword: polyurethane; fluorine-modified; non-isocyanate; nano-composites 引言 聚氨酯树脂(PU)是一种重要的合成树脂，它具有优良的性能，如硬度范围宽、强度高、耐磨、耐油、耐臭氧性能优良，且具有良好的吸振，抗辐射和耐透气性能，具有高拉伸强度和断裂伸长率，良好的耐磨损性、抗挠曲性、耐溶剂性，而且容易成型加工，并具有性能可控的优点；它的产品形态多样，如泡沫塑料、弹性体、涂料、胶黏剂、纤维素、合成革等；因此广泛应用于交通运输、建筑、机械、家具等诸多领域。 1.氟硅改性 氟硅改性聚氨酯是目前研究的热点之一，氟硅具有独特的化学结构，其表面能较低，因此在成膜过程中向表面富集，可赋予改性聚合物涂膜优良的耐水、耐油污、耐候、耐高低温使用性能以及良好的机械性能。常有两种: 一种方法是将含有羟基或胺基的硅氧烷树脂或单体与二异氰酸酯反应，将有机硅氧烷引到水性聚氨酯中，利用硅氧烷的水解缩合交联来改善聚氨酯的性能；另一种方法是在环氧硅氧烷作为后交联剂引入到体系中，形成环氧交联改性聚氨酯体系。Cheng(Cheng, Zhang et al. 2005)等人基于聚丙二醇（PPG），聚醚接枝聚硅氧烷（PE- PSI），2,4 - 甲苯二异氰酸酯（TDI），二羟甲基丙酸（DMPA）和1,4 -丁二醇（BDO）合成一个新颖的硅氧烷改性聚氨酯（PE- PSI）。Luo(Luo, Huang et al. 2010)等人基于异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI），以二端羟烷基聚[甲基-（3,3,3- 三氟丙基）]硅氧烷（PMTFPS）为软段，聚己内酯（PCL）的混合软段的基础上，合成氟-硅氧烷改性聚氨酯系列。Linlin(Linlin, Xingyuan et al. 2007)等以2,4-甲苯二异氰酸酯、二端羟丁基聚二甲基硅氧烷（DHPDMS）、聚四氢呋喃醚二醇、1,4-丁二醇为主要原料合成了系列的有机硅改性聚氨酯（Si-PU）。硅烷改性聚氨酯的研究十分活跃，以聚氨酯为主链通过硅烷封端改性，是一个重要的发展方向。Mahdi(Mahdi, Syed Z. Rochester Hills et al. 2001)通过硅烷偶联剂改性聚氨酯，提高了聚氨酯密封胶对玻璃的粘接性，而且不用底涂剂，甚至可胶接油漆面和有机物污染的表面。Sun, DX(Sun, Miao et al. 2011)等用硅烷偶联剂（SiCA）改性功能化的纳米二氧化硅聚氨酯，提高其热稳定性、