以多异氰酸酯和聚氨基甲酸酯简称聚氨酯
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聚氨基甲酸酯基本信息中文名:聚氨基甲酸酯;聚氨酯聚氨基甲酸酯聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO )的大分子化合物的统称。
它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
反应式如下:-N=C=O+HO-→-NH-COO-,聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。
(氰酸说明:H—O—C≡N(正)氰酸H—N=C=O(异氰酸)有(正)氰酸和异氰酸两种。
游离酸是二者混合物,未曾分离开业,但其酯类则有两种形式。
氰酸是有挥发性和腐蚀性的液体。
有强烈的乙酸气味。
密度1.14。
沸点23.6℃。
在水溶液中显示极强酸性。
性不稳定,容易聚合。
水解时生成氨和二氧化碳。
与醇类作用时生成氨基甲酸酯。
(正)氰酸酯R—O—C ≡N 易聚合,并易水解,很难得到纯态物。
异氰酸酯R—N=C=O或O=C=N—R—N=C=O,一般是带有不愉快气味的液体。
氰酸可由氰尿酸经加热分解而制得。
)聚氨酯制品形态有软质、半硬质及硬质泡沫塑料、弹性体、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。
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。
聚醚型聚氨酯主要是针对制备聚氨酯材料中的多元醇定义的,即制备聚氨酯的多元醇完全由聚醚型多元醇或者是在该体系中占有绝大部分。
聚醚多元醇分子结构中,醚键内聚能低,并易旋转,故有它制备的聚氨酯材料低温柔顺性能好,耐水解性能优良,虽然机械性能不如聚酯型聚氨酯,但原料体系粘度低,易与异氰酸酯、助剂等组份互溶,加工性能优良。
聚酯多元醇一般所指的是由二元羧酸与二元醇等通过缩聚反应得到的聚酯多元醇。
广义上是含有酯基(COO)或是碳酸酯基(OCOO)的多元醇。
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。
聚氨酯是含有氨基甲酸酯链段的有机高分子材料。
聚氨酯(Polyurethane ,英文简称PU)是一种由多异氰酸酯和多元醇反应并具有多个氨基甲酸酯链段的有机高分子材料,其原材料可分为异氰酸酯类(如MDI 和TDI)、多元醇类(如PO 和PTMEG)和助剂类(如DMF)。
聚氨酯材料与传统材料性能比较:相比较材料聚氨酯性能优越之处金属材料重量轻、耐腐蚀、加工费用低、耐损耗、噪音低塑料耐磨、不发脆、具有弹性记忆橡胶耐切割、耐撕裂、高承载性、耐臭氧、透明或半透明、耐磨、可灌封、可浇注二、聚氨酯的上下游产业链(聚氨酯上游原料+ 聚氨酯下游制品)(一)聚氨酯上游原料(二)聚氨酯下游制品一个更具体的图三、聚氨酯产业链总结一个简单的图:聚氨酯弹性体:大分子主链上含有较多氨基甲酸酯基官能团(-NH-COO-)的弹性体聚合物,是由交替的软、硬段组成的多嵌段共聚物,其结构通式为(A-B)n。
其中A是相对分子质量500-3000的聚醚或聚酯多元醇,B为硬段,由异氰酸酯与小分子扩链剂(醇或胺)反应而成。
特别性能:耐磨、耐水、耐油、耐腐蚀、耐老化、耐辐射、耐低温、强度大,硬度和拉伸率可调范围宽。
是性能优良的塑料。
主要内容1、合成方法:一步法、预聚体法、半预聚体法。
2、原料:多元醇、异氰酸酯、扩链剂、催化剂、增塑剂、阻燃剂、填料。
3、弹性体种类:CUP(浇注型)TPU(热塑型)MPU(混炼型)4、决定弹性体性能的因素。
5、弹性体常见问题以及原因分析。
化学反应原理:①R-NCO+R’-OH=R-NHCOO-R’ (扩链反应)异氰酸酯醇聚氨酯②R-NCO+R’-NH2=R-NH-CO-NH-R’ (固化反应)异氰酸酯胺(扩链剂)脲③R-NCO+H2O =R-NH2+CO2 (发泡反应、原料含水)异氰酸酯水胺二氧化碳原料含水会发生③和②反应,即产生气泡又会使预聚体固化,即损坏设备,又破坏原料,因此原料含水要严格控制。
一步法预聚体法多元醇:聚酯:PEA(己二酸乙二醇酯)PCL(聚己内酯)聚醚:PTMG(四氢呋喃醚)PPG(聚丙二醇)聚碳酸酯多元醇:PCDL可用于弹性体、胶黏剂异氰酸酯:TDI、MDI、特殊异氰酸酯扩链剂:①胺类(TDI型弹性体):MOCA(苏州湘园化工)、E-300端氨基聚醚②醇类(MDI型、胶黏剂里较多使用):BDO、HQEE③醇胺类:三乙醇胺、三异丙醇胺催化剂:①叔胺类-催化异氰酸酯和水反应既发泡反应脂肪胺类、脂环胺类,芳香胺类、醇胺类常用的有三亚乙基二胺A33、二甲基氨基乙基醚A1、二甲基环己胺4#、DMP-30在弹性体内有胺类扩链剂存在下基本不使用催化剂。
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯 ,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。
它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
目前聚氨酯泡沫塑料应用广泛。
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。
PU是聚氨酯,PU皮就是聚氨酯成份的表皮.现在服装厂家广泛用此种材料生产服装,俗称仿皮服装.PU 是英文polyurethane的缩写,化学中文名称聚氨酯其质量也有好坏,好的包包多采用进口PU 革聚氨酯复合板聚氨酯复合板也称PU夹芯板。
聚氨酯为芯材的复合板由上下层彩钢板加中间发泡聚氨酯组成,采用世界上先进的六组份在线自动操作混合浇注技术,可在线一次性完成社会配料中心或工厂的配比混合工艺,并可根据温度在线随意调整,从而生产出与众不同的高强度、节能型、绿色环保的建筑板材。
由于其防火防潮性能好,也常用于其它材料复合板的封边芯材,聚氨酯封边复合板采用高品质彩色涂层钢板为面材,连续岩棉、玻璃丝棉为芯材,高密度硬质发泡聚氨酯为企口填充,经过高压发泡固化,自动密实布棉并由超长双覆带控制成型复合而成,与传统挂棉维护材料相比,防火、保温效果更佳,性能更持久,安装便捷、外观雅致。
是钢建筑维护材料的领先者。
一般用于建筑物的屋面外层板,该板具有良好的保温、隔热、隔音效果,并且聚氨酯不助燃,符合消防安全。
上下板加聚氨酯的共同作用,具有很高的强度和刚度,下层板光滑平整,线条明朗,增加室内美观度、平整度。
安装方便,工期短,美观,是一种新型的建筑材料。
本夹芯板具有轻质、美观和良好的防腐蚀性能,又可直接加工,它给建筑业、造船业、车辆制造业、家具行业、电气行业等提供了一种新型原材料,起到了以钢代木、高效施工、节约能源、防止污染等良好效果。
聚氨酯简介聚氨酯为大分子链中含有氨酯型重复结构单元的一类聚合物,全称为聚氨基甲酸酯,英文全称为 Polyurethane,简称 PU或 PUR。
PU是由多异氰酸酯与聚醚型或聚醋型多元醇在一定比例下反应的产物, 最早于 1937年由德国公司合成。
它不像 PE、PP 那样具有十分清楚的结构,而通常指含有特定基团的一类 聚合物。
因两种合成单体的种类及组成不同,可分成线型的热塑性 PU和体型的热固性 PU两类。
PU可分 成弹性体和泡沫塑料两大类,以前一直以泡沫塑料为主,目前弹性体的发展速度十分迅速,用途也越来越 厂。
聚氨酯的合成原料及方法1、PU 合成用原料(1)异氰酸酯 主要品种有:甲苯二异氰酸酯 (TDl),分 2,4 和 2,6 两种异构体,混合比例为 80/20(TDI80)和 65/35(TDI65)两种,可用于软质到硬质泡沫制品;二苯基甲烷二异氰酸酯 (MDl),用于半 硬和硬质泡沫制品;多亚甲基对苯基多异氰酸酯(PAPI),它含有三官能度,可用于热固型的硬质泡沫、混 炼及浇铸 PU制品。
(2)多元醇 一般不指直接用多元醇,而用末端含有羟基的低聚物,有聚醚多元醇和聚酯多元醇两种。
聚醚多元醇为多元醇、多元胺或其他含有活泼氢的有机化合物与氧化烯烃开环聚合而成,它具有粘度 低、弹性大等优点,常用于软质 PU中。
聚酯多元醇由有机多元酸与多元醇经缩聚反应而成,二元酸与二元醇合成的线型聚酯多元醇主要用于 软质 PU,二元酸与三元醇合成支型聚醋多元醇主要用于硬质 PU。
聚酯多元醇的粘度大,不如聚醚型应用 广,常用于绝缘、耐油、耐热、尺寸稳定及力学性能高的 PU制品。
(3)添加剂A、催化剂作用为加速聚合反应,有胺类和锡类两类;胺类如三乙烯二胺、N烷基吗啡淋等,有机锡 类如二月桂酸二丁基锡;一般两者协同加入。
B、发泡剂用于发泡制品,具体有水、液态二氧化碳、氟氯烷烃、氢氯氟烃、氢氟烃、戊烷、及环戊 烷等。
聚氨酯弹性的综述摘要:聚氨酯弹性体,又称聚氨基甲酸酯弹性体,是一种主链上含有较多的氨基甲酸酯基团的高分子合成材料,一般由聚酯、聚醚和聚烯烃等低聚物多元醇与多异氰酸酯及二醇或二胺类扩链剂逐步加成聚和而成。
它是一种介于一般橡胶和塑料之间的弹性材料,即具有橡胶的高弹性,又具有塑料的高强度。
它的伸长率大,硬度范围宽广;它的耐磨性、生物相容性与血液相容性特别突出。
同时,它还有优异的耐油、耐冲击、耐低温、耐辐射和负重、隔热、绝缘等性能。
因此,聚氨醋弹性体的应用领域非常广泛。
它己成为国民经济和人民生活中不可缺少的一种宝贵材料。
聚氨酯弹性体的性能范围广泛,这和它的结构有着紧密的联系,而它的结构则取决于反应物、反应时间、反应温度等许多因素,甚至连水含量的微小变化都能引起聚氨酯弹性体机械性能的巨大差异。
关键词: 聚氨酯弹性体结构与性能应用1聚氨酯弹性体的概述聚氨酯弹性体又称聚氨酯橡胶,它属于特种合成橡胶,是一类在分子主链中含有较多氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)的弹性聚合物,是典型的多嵌段共聚物材料。
聚氨酯弹性体通常以聚合物多元醇、异氰酸酯、扩链剂、交联剂及少量助剂为原料进行加聚反应而制得。
从分子结构上来看,聚氨酯弹性体(PUE)是一种嵌段聚合物,其分子链一般由两部分组成,在常温下,一部分处于高弹态,称为软段;另一部分处于玻璃态或结晶态,称为硬段。
一般由聚合物多元醇柔性长链构成软段,以异氰酸酯和扩链剂构成硬段,软段和硬段交替排列,从而形成重复结构单元。
聚氨酯分子主链中除含有氨基甲酸酯基团外,还含有醚、酯或及脲基等极性基团。
由于大量这些极性基团的存在,聚氨酯分子内及分子间可形成氢键,软段和硬段由于热力学不相容而诱导形成硬段和软段微区并产生微观相分离结构,即使是线性聚氨酯也可以通过氢键而形成物理交联。
这些结构特点使得聚氨酯弹性体具有优异的耐磨性和韧性,以“耐磨橡胶”著称[1],并且由于聚氨酯的原料品种很多,可以调节原料的品种及配比从而合成出不同性能特点的制品,使得聚氨酯弹性体大量应用于国民经济领域。
聚氨基甲酸酯的合成原理
聚氨基甲酸酯,通常简称为聚氨酯,是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
其合成原理如下:1.起始剂与异氰酸酯反应:在聚氨酯合成中,起始剂(也称为预聚物或二醇)通常与多异氰酸酯反应,生成含氨基甲酸酯基团的低聚物。
起始剂一般选用多元醇,如聚醚或聚酯。
2.聚合反应:在形成低聚物后,多异氰酸酯可以继续与起始剂反应,生成更长的聚合物链。
这个过程可以重复进行,直到获得所需的分子量。
3.链终止反应:当聚合反应达到所需的分子量后,可以通过添加终止剂(如丙酮)来终止聚合反应。
终止剂可以与剩下的未反应的异氰酸酯基团反应,形成稳定的结构。
通过控制聚合反应的条件和时间,可以获得不同分子量、不同性能的聚氨酯材料。
此外,聚氨酯的合成还涉及其他因素,如催化剂、反应温度和压力等。
以上信息仅供参考,如果您还有疑问,建议咨询专业人士。
聚氨酯合成原料介绍1. 概述聚氨基甲酸酯是指分子主链中含有氨基甲酸酯重复单元链(-OOCNH-)的聚合物的统称,简称聚氨酯(PU)。
绝大多数PU是由多异氰酸酯和含有活泼氢原子的物质如多元醇,加聚反应而成。
其化学反应表达式如图1所示:图1 聚氨酯合成反应表达式由于PU所用原料品类繁多,加工方法各异,性能范围宽广,因而应用领域不断拓展,已成为世界六大发展合成材料之一。
根据IAL Consultants (London)的调查统计和预测,其最终产品全球生产量持续增长。
按最终产品类别分,其分别产量如表1所示。
表1数据显示,硬质泡沫(硬泡)增长速度最快,可能是全球节能法规日益严格,绝热材料需求量应运增长的缘故。
CASE次之,其中热塑性聚氨酯(TPU)树脂深受关注,由它可制备CASE最终产品。
据中国PU工业协会统计,中国PU产品2005年的消费量达300万t,其中含PU树脂干品约218.2万t。
2004年和2003年消费量分别为259万和210.4万t。
表2列出中国近年PU原料和产品的消费量。
2. 聚氨酯合成基本原料2.1 多异氰酸酯纵观整个聚氨酯化学,可以说几乎都和异氰酸酯的反应活性有着密切的关系。
多异氰酸酯系聚氨酯的关键原料,其通式为:R-(N=C=O)n, n=2~4。
其极高的反应性,特别是对亲核反应物的反应性,主要是由含有氮、碳及氧的积累双键区中碳原子的正电特性所决定的。
异氰酸酯基团中的电子密度及电荷分布可如图2所示:图2异氰酸酯基团中的电子密度及电荷分布由异氰酸酯基团的共振结构表明,碳原子上的正电荷明显,且其取代基对它的反应性有显著影响。
若R为芳基,负电荷就由氮原子吸引到芳核上,使碳原子上的正电荷增加。
这就是芳香族异氰酸酯的反应性显著高于脂肪族的原因。
苯核上取代基对异氰酸酯基正电特性的影响是人所共知的:在对位或邻位上的吸电子取代基可增加异氰酸酯基的反应性,而给电子取代基则降低其反应性。
表3列出常用的多异氰酸酯。
聚氨酯英文缩写为PU,是由二元或多元异氰酸酯与二元或多元羟基化合物作用而成的高分子化合物的总称,聚氨酯PU根据应用不同填料,有CPU、TPU、MPU 等简称。
聚氨酯全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。
其原材料可分为异氰酸酯类(如MDI和TDI)、多元醇类(如PO和PTMEG)和助剂类(如DMF)。
聚氨酯橡胶(UR)是由聚酯(或聚醚)与二异氰酸脂类化合物聚合而成的。
它的化学结构比一般弹性聚合物复杂,除反复出现的氨基甲酸酯基团外,分子链中往往还含有酯基、醚基、芳香基等基团。
UR分子主链由柔性链段和刚性链段镶嵌组成。
柔性链段又称软链段,由低聚物多元醇(如聚酯、聚醚、聚丁二烯等)构成;刚性链段又称硬链段,由二异氰酸酯(如TDI、MDI等)与小分子扩链剂(如二元胺an-元醇等)的反应产物构成。
软链段所占比例比硬链段多。
软、硬链段的极性强弱不同,硬链段极性较强,容易聚集在一起,形成许多微区分布于软链段相中,称为微相分离结构,它的物理机械性能与微相分离程度有很大关系。
UR分子主链之间由于存在由氢键的作用力,因而具有高强度高弹性。
聚氨酯橡胶具有硬度高、强度好、高弹性、高耐磨性、耐撕裂、耐老化、耐臭氧、耐辐射、耐化学药品性好及良好的导电性等优点,是一般橡胶所不能比的;耐磨性能是所有橡胶中最高的,实验室测定结果表明,UR的耐磨性是天然橡胶的3~5倍,实际应用中往往高达l0倍左右;在邵尔A60至邵尔A70硬度范围内强度高、弹性好;缓冲减震性好,室温下,UR减震元件能吸收10 ~20 振动能量,振动频率越高,能量吸收越大;耐油性和耐药品性良好,UR与非极性矿物油的亲和性较小,在燃料油(如煤油、汽油)和机械油(如液压油、机油、润滑油等)中几乎不受侵蚀,比通用橡胶好得多,可与丁腈橡胶媲美;耐低温、耐臭氧、抗辐射、电绝缘、粘接性能良好。
缺点是在醇、酯、酮类及芳烃中的溶胀性较大;摩擦系数较高,一般在0.5以上。
聚氨酯简介:英文简称:PU,全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团(NHCOO)的大分子化合物的统称。
它是由有机二异氰酸酯或多异氰酸酯与二羟基或多羟基化合物加聚而成。
聚氨酯大分子中除了氨基甲酸酯外,还可含有醚、酯、脲、缩二脲,脲基甲酸酯等基团。
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。
按其用途主要分为以下三类:硬质聚醚型塑料理化性质:密度:0.04~0.06g/cm3(25摄氏度),拉伸强度:0.147MPa,弯曲强度:0.196MPa,导热系数:0.02W/(m.K)。
该制品最大特点是:可根据具体使用要求,通过改变原料的规格、品种和配方,合成所需性能的产品。
该产品质轻(密度可调),比强度大,绝缘和隔音性能优越,电气性能佳,加工工艺性好,耐化学药品,吸水率低,加入阻燃剂,亦可制得自熄性产品。
该材料与聚醚型同一密度的硬泡相比,有较高的拉伸强度和较好的耐油、耐溶剂和耐氧化性能,但聚酯粘度大,操作较困难。
主要用于冷库、冷罐、管道等部门作绝缘保温保冷材料,高层建筑、航空、汽车等部门做结构材料起保温隔音和轻量化的作用。
超低密度的硬泡可做防震包装材料及船体夹层的填充材料。
软质聚醚型塑料理化性质:密度:0.03~0.07g/cm3,拉伸强度:8.83~117kPa,伸长率(%):150~300。
弯曲强度:0.196MPa,导热系数:0.034~0.041W/(m.K)。
熔点(℃):170~190。
主要用途不同密度的软泡沫塑料,其主要用途有些差别。
软质聚酯型聚氨酯泡沫塑料(FlexiblePolyesterPolyurethaneFoams)主要用作服装、鞋帽衬里,垫肩和精密仪器的防震包装等。
聚氨酯涂层剂主要优势在于:涂层柔软并有弹性;涂层强度好,可用于很薄的涂层;涂层多孔,具有透湿和通气性能;耐磨,耐湿,耐干洗。
其不足在于:成本较高;耐气候性差;遇水、热、碱要水解。