聚氨酯化学

聚氨酯及其特点聚氨酯及其特点00聚氨酯及其特点1．聚氨酯聚氨酯是一类含有重复的氨基甲酸酯链段的高分子化合物。

应当注意的是，它是一大类聚合物的统称。

它是由含有-NCO基团的异氰酸酯与含有活泼氢的化合物反应的产物。

利用这类反应可以得到的产品有聚氨酯软泡(俗称海绵)、硬泡、弹性体、微孔泡沫、自结皮泡沫、黏合剂、涂料、纤维等。

这些产品的应用领域涉足工业、农业、日常生活、国防等国民经济及军事等各领域。

就其应用的广泛程度及其应用的跨度而言，几乎没有另外一种合成材料能与之相提并论。

这些都离不开其独特的制造方法和优异的物理性能以及合理的经济指标，这对于其迅速的发展速度起到极大地推动作用。

我国的聚氨酯工业虽然比较发达国家而言，起步很晚，但是增长速度之快已经令世界震惊。

在近20年间，其平均增长速度超过了12％，有的品种则达到了20％以上。

在建筑行业的应用也取得了惊人的进展，尤其是在建筑的保温方面，近年来已成为了重要的并广为人知的材料。

2．聚氨酯泡沫--其应用如何氨酯泡沫是聚氨酯大类中，最为重要的子项之一，也是聚氨酯中最主要的品种。

聚氨酯泡沫又可分作诸多子项，但一般分作硬质泡沫(简称"硬泡")，软质泡沫(简称"软泡")和半硬质泡沫。

其中硬泡是建筑领域最为重要的一种材料，它是一种具有一定刚性的泡沫塑料严品，其主要用于保温、充填和隔声等。

在保温方面的应用有：冰箱、热水器、太阳能、水箱、建筑屋面、冷库、活动板房、冷藏车、保温集装箱、粮库保温、啤酒罐体及桶类、城市集中供热管道、化工管、罐类、船舶等。

在充填方面的应用有：防盗门及车库门内夹层的充填，建筑物穿壁管、线的封堵，雷达天线罩，矿井封闭，隧道的防水渗透及顶板加固材料等。

用于隔声方面有：大型建'筑物，如会议厅、游泳馆，剧场等天花板，机车顶部的吸声等。

软．泡是一类柔性聚氨酯泡沫、其品种主要有大块软泡(俗称"海绵")、高回弹软泡、自结皮泡沫以及热模塑软泡。

聚氨酯熔点聚氨酯是一种重要的高分子材料，具有广泛的应用领域。

了解聚氨酯的性质和特点对于其应用和加工过程至关重要。

其中一个重要的性质就是其熔点。

1. 什么是聚氨酯？聚氨酯是一类由异氰酸酯（或多元醇）与多元胺反应制得的高分子化合物，它具有非常丰富的结构和性能。

聚氨酯可以根据不同的原料组合和反应条件得到不同类型的产品，如泡沫、弹性体、涂料、粘合剂等。

2. 聚氨酯的熔点聚氨酯是一种热塑性高分子材料，其熔点取决于其化学结构和成分。

在一般情况下，聚氨酯的熔点范围在-30°C到120°C之间。

由于聚氨酯可通过不同原料组合而成，因此存在许多不同类型的聚氨酯，它们具有不同的熔点范围。

例如，硬质聚氨酯的熔点通常较高，可达到100°C以上，而软质聚氨酯的熔点较低，通常在-30°C至70°C之间。

3. 影响聚氨酯熔点的因素聚氨酯的熔点受到多种因素的影响，主要包括以下几个方面：3.1 聚氨酯化学结构不同类型的聚氨酯具有不同的化学结构，其分子链长度、分支度和交联程度等因素会对熔点产生影响。

一般来说，分子链长度较长、分支度和交联程度较高的聚氨酯具有较高的熔点。

3.2 原料组成聚氨酯是由异氰酸酯和多元胺反应得到的，在反应中使用不同类型和比例的原料会对最终产品的性质产生影响。

例如，使用低分子量的异氰酸酯和多元胺可能会导致较低的熔点。

3.3 添加剂在聚氨酯加工过程中，可以添加各种添加剂来改善其性能。

这些添加剂可能会对聚氨酯的熔点产生影响。

例如，添加塑化剂可能会降低聚氨酯的熔点。

3.4 结晶性聚氨酯可以是非晶态或部分结晶态。

非晶态聚氨酯通常具有较低的熔点，而结晶态聚氨酯具有较高的熔点。

结晶性受到原料组成、加工条件和添加剂等因素的影响。

4. 聚氨酯熔点的应用了解聚氨酯的熔点对于其应用和加工过程非常重要。

根据不同类型和熔点范围的聚氨酯，可以选择适合不同应用需求的材料。

高熔点的聚氨酯通常用于需要耐高温性能的应用，如汽车零部件、电子器件封装等。

聚氨酯化学与工艺5化学聚氨酯化学与工艺5化学聚氨酯（PU）是一种由异氰酸酯和羟基化合物反应生成的弹性材料，具有优异的性能和广泛的应用领域。

在聚氨酯的合成过程中，化学反应起着至关重要的作用，而工艺参数的控制也对产品的性能产生重要影响。

本文将探讨聚氨酯化学与工艺之间的联系，并介绍聚氨酯合成中的一些重要化学反应和工艺参数。

一、聚氨酯的合成化学聚氨酯的合成化学主要涉及异氰酸酯和羟基化合物的反应。

其中，异氰酸酯是主要的反应性化合物，可以通过与多个羟基化合物反应生成聚氨酯。

在合成过程中，异氰酸酯与羟基化合物的比例、反应温度和时间等工艺参数对聚氨酯的性能产生重要影响。

二、聚氨酯的合成工艺在聚氨酯的合成过程中，工艺参数的控制至关重要。

以下是一些重要的工艺参数：1、异氰酸酯与羟基化合物的比例：这个比例对聚氨酯的性能有显著影响。

通常，较高的异氰酸酯含量会导致较高的硬度和强度，但也会降低弹性。

相反，较高的羟基化合物含量会使聚氨酯更柔软，更具弹性。

2、反应温度：反应温度对聚氨酯的性能也有显著影响。

较高的温度可以加速反应，缩短合成时间，但也可能导致聚氨酯分子量的降低。

相反，较低的温度可能会减缓反应速度，但可以获得更高的分子量。

3、反应时间：反应时间对聚氨酯的性能也有重要影响。

较长的反应时间可以获得更高的分子量，但也可能导致聚氨酯分子链的交联。

相反，较短的反应时间可能会获得较低的分子量，但可以避免交联。

此外，其他重要的工艺参数包括溶剂的选择、催化剂的使用和封端剂的添加等。

这些参数对聚氨酯的性能和加工过程都有显著影响，需要在合成过程中进行精确控制。

三、结论聚氨酯的化学与工艺之间存在着密切的联系。

化学反应是聚氨酯合成的基础，而工艺参数的控制则直接影响到聚氨酯产品的性能和质量。

了解聚氨酯的合成化学和掌握重要的工艺参数对于合成高性能、高质量的聚氨酯材料至关重要。

通过深入研究和掌握聚氨酯的化学与工艺，我们可以进一步优化聚氨酯的合成过程，提高产品的性能和质量，同时降低生产成本。

聚氨酯的化学原理聚氨酯实际上是各种不同类型的异氰酸酯与含活性氢化合物生成的加聚物;因此,聚氨酯胶粘剂在制备与固化过程式中,都要发生异氰酸酯与活化氢化合物的反应,所以聚氨酯化学是异氰酸酯的反应为基本原理;一、异氰酸酯的化学反应1、异氰酸酯与羟基的反应异氰酸酯能与醇、多元醇、聚醚、聚酯等含羟基化合物的活性氢反应,生成氨基甲酸酯;这类反应是聚氨酯胶粘剂合成与固化的基本反应;在些类反应中空间位阻对反应影响很大,异氰酸酯与伯羟基的反应十分迅速,比仲羟基快3倍,比叔羟基快200倍;2、异氰酸酯与水的反应;异氰酸酯与水的反应首先生成不稳定的氨基甲酸,然后分解成二氧化碳和胺;如果异氰酸酯过量,可继续反应生成取代脲反应如下：R—NCO + H2O → R—NHCOOH → R—NH2 + CO2R—NCO + RNH2 → R—NHCONH—R单组分湿固化型聚氨酯胶粘剂就是利用上述反应进行固化,而对于双组分聚氨酯胶粘剂在潮湿环境中粘接,胶层容易产生气泡,粘接强度可降低10%~20%3、异氰酸酯与胺基的反应异氰酸酯与胺基的反应生成脲,由于伯胺反应活性太大,在聚氨酯胶粘剂中常用活性较小的芳香二胺如MOCA等,作为异氰酸酯基封端预聚体的固化剂;4、异氰酸酯与羧基的反应异氰酸酯与羧基的反应的活性低于伯羟基或水,首先反应生成酸酐,然后分解成酰胺和二氧化碳这对粘接不利;若在异氰酸酯和羧酸二者之中仅其一是芳香族的它们在室温下反应时则主要生成酸酐、脲和二氧化碳;5、异氰酸酯与脲的反应;异氰酸酯与取代脲的反应生成缩二脲聚氨酯胶粘剂在较高温度>1000C下可产生支化或交联、能提高粘接强度;6、异氰酸酯与酚的反应;异氰酸酯与酚的反应要比与羟基的反应迟缓,即使在50~700C下其反应速度也很慢;然而可用叔胺或氯化铝催化反应速度;为个反应有催化剂存在且较高温度下为可逆反应,可用于制备封闭型异氰酸酯胶粘剂;7、异氰酸酯与酰胺的反应异氰酸酯与酰胺的反应活性很低,仅在1000C时才有一定的反应速度,并且生成酰基脲;8、异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应异氰酸酯与氨基甲酸酯的反应活性比脲低,只有在高温120~1400C或者在有选择性催化剂作用下,异氰酸酯与氨基甲酸酯才有足够的反应速度,并经聚合反应生成脲基甲酸酯;9、异氰酸酯的二聚反应芳香族异氰酸酯彼此作用聚合二聚体；二聚体反应是一个可逆的反应,在高温下可解聚成原来的异氰酸酯,利用这个反应可制成室温稳定而高温固化的聚氨酯胶粘剂;MDI和TDI在室温下如果没有催化剂存在,很难生成二聚体,可用三烷基膦和叔胺如吡啶催化二聚反应;10、异氰酸酯的三聚反应异氰酸酯在有醋酸钙、醋酸钠、甲酸钠、三乙胺以及某些金属化合物等催化剂存在下可以发生环化反应,生成稳定的三聚体—异氰脲酸酯;反应是不可逆的,在150~2000C时仍有很好的稳定性,可以利用异氰酸酯的三聚反应引入支链和环型结构,提高聚氨酯胶粘剂的耐热性和耐化学介质性;11、异氰酸酯的缩聚反应在氧化膦催化剂存在下,即合温度较低,二异氰酸酯经缩聚反应可生成碳化二来胺,并放出二氧化碳;此反应可用于制备MDI为基础的碳化二亚胺,可制得液化MDI;碳化二来胺是聚酯型聚氨酯的一种很好的水解稳定剂,由于聚酯型聚氨酯存在着游离羧酸,客观存在是使聚氨酯加速水解的促进剂,而碳化二亚胺很容易与这种游离羧酸反应,并生成稳定的酰脲,从而提高了聚氨酯胶粘剂的耐水性;二、异氰酸酯的溶解渗透性异氰酸酯能溶于很多有机溶剂,而且异氰酸酯分子体积小,容易扩散渗入到被粘物中,从而提高粘合力三、形成氢键增大粘合力多异氰酸酯与聚酯或醚多元醇反应生成的聚氨酯具有很强的极性,其中的氨酯、脲、酯、醚等基团能形成氢健,对多种表面都有良好的湿润性,产生很大的粘合力;四、聚氨酯结构对性能的影响聚氨酯是由软链段和硬链段组成的嵌段共聚物;软链段为聚酯醚多元醇组成,硬链段为多异氰酸酯或其与低分子扩链剂组成;由于两种链段的热力学不相容性,则产生微观相分离的两相结构,而表现出独特的粘弹行为;聚氨酯的硬段起增加作用,软段则贡献柔韧性;聚氨酯的优异性能主要是微相区形成的结果,而不完全是因硬段与软段之间的氢键所致;由于酯基的极性大,内聚能高,分子作用力大,因此聚酯型聚氨酯比聚氨酯具有较高的强度和硬度;又因醚键较易内旋转,柔顺性较好,致使聚醚型聚氨酯低温性能极好;酯基比醚键易水解,故聚醚型聚氨酯比聚酯型耐水解性能好;。

聚氨酯的化学原理聚氨酯实际上就是各种不同类型的异氰酸酯与含活性氢化合物生成的加聚物。

因此,聚氨酯胶粘剂在制备与固化过程式中,都要发生异氰酸酯与活化氢化合物的反应,所以聚氨酯化学就是异氰酸酯的反应为基本原理。

一)、异氰酸酯的化学反应1、异氰酸酯与羟基的反应异氰酸酯能与醇、多元醇、聚醚、聚酯等含羟基化合物的活性氢反应,生成氨基甲酸酯。

这类反应就是聚氨酯胶粘剂合成与固化的基本反应。

在些类反应中空间位阻对反应影响很大,异氰酸酯与伯羟基的反应十分迅速,比仲羟基快3倍,比叔羟基快200倍。

2、异氰酸酯与水的反应。

异氰酸酯与水的反应首先生成不稳定的氨基甲酸,然后分解成二氧化碳与胺。

如果异氰酸酯过量,可继续反应生成取代脲反应如下:R—NCO + H2O → R—NHCOOH → R—NH2 + CO2R—NCO + RNH2 → R—NHCONH—R单组分湿固化型聚氨酯胶粘剂就就是利用上述反应进行固化,而对于双组分聚氨酯胶粘剂在潮湿环境中粘接,胶层容易产生气泡,粘接强度可降低10%~20%3、异氰酸酯与胺基的反应异氰酸酯与胺基的反应生成脲,由于伯胺反应活性太大,在聚氨酯胶粘剂中常用活性较小的芳香二胺如MOCA等,作为异氰酸酯基封端预聚体的固化剂。

4、异氰酸酯与羧基的反应异氰酸酯与羧基的反应的活性低于伯羟基或水,首先反应生成酸酐,然后分解成酰胺与二氧化碳这对粘接不利。

若在异氰酸酯与羧酸二者之中仅其一就是芳香族的它们在室温下反应时则主要生成酸酐、脲与二氧化碳。

5、异氰酸酯与脲的反应。

异氰酸酯与取代脲的反应生成缩二脲聚氨酯胶粘剂在较高温度(>1000C)下可产生支化或交联、能提高粘接强度。

6、异氰酸酯与酚的反应。

异氰酸酯与酚的反应要比与羟基的反应迟缓,即使在50~700C下其反应速度也很慢。

然而可用叔胺或氯化铝催化反应速度。

为个反应有催化剂存在且较高温度下为可逆反应,可用于制备封闭型异氰酸酯胶粘剂。

7、异氰酸酯与酰胺的反应异氰酸酯与酰胺的反应活性很低,仅在1000C时才有一定的反应速度,并且生成酰基脲。

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。

聚氨酯是什么材料
聚氨酯（Polyurethane）是一种重要的高分子材料，具有广泛的应用领域，包括建筑、汽车、家具、鞋材、服装、涂料、胶粘剂等。

它的独特性能使得它成为当今工业中不可或缺的材料之一。

首先，我们来了解一下聚氨酯的基本结构。

聚氨酯是由异氰酸酯和多元醇通过化学反应制得的聚合物。

这种材料的特点是由于其分子链中含有酯键和脲键，使得其具有优异的耐磨性、耐油性、耐溶剂性和耐氧化性。

这些性能使得聚氨酯在各种应用中都能发挥重要作用。

其次，聚氨酯的物理性能也非常出色。

它具有优异的弹性、韧性和耐磨性，因此在制作弹性材料、缓冲材料和密封材料时得到广泛应用。

此外，聚氨酯还具有较好的耐候性和耐老化性能，能够在恶劣环境下长期稳定使用。

除此之外，聚氨酯还具有良好的加工性能。

它可以通过注塑、挤出、压延等多种工艺加工成型，制成各种形状的制品。

而且，聚氨酯可以与其他材料（如金属、塑料、橡胶等）复合使用，以满足不同领域的需求。

在建筑领域，聚氨酯被广泛应用于保温材料、密封材料和结构胶。

由于其优异的绝热性能和粘接性能，使得建筑结构更加牢固、耐久。

在汽车领域，聚氨酯被用于制作汽车座椅、缓冲材料、车身覆盖件等，提高了汽车的舒适性和安全性。

总的来说，聚氨酯作为一种重要的高分子材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。

随着科技的不断发展和创新，相信聚氨酯在未来会有更广阔的发展空间，为人类生活带来更多便利和舒适。

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聚氨酯英语:Polyurethane缩写为PU是指主链中含有氨基甲酸酯特征单元的一类高分子。

这种高分子材料广泛用于黏合剂涂层低速轮胎垫圈车垫等工业领域。

在日常生活领域聚氨酯被用来制造各种泡沫和塑料海绵。

聚氨酯还被用于制造避孕套对橡胶避孕套过敏的人适用和医用器材。

目录隐藏1研究开发的历史2合成 2.1原材料 2.1.1异氰酸酯2.1.2多元醇2.1.3扩链剂和交联剂2.1.4催化剂2.1.5表面活性剂3性质3.1化学性质3.2物理性质4生产与应用5回收编辑研究开发的历史聚氨酯的研究开发最初是由OttoBayer和他的同事合作于1937年在德国勒沃库森的I.G.Farben实验室开始的。

他们通过实验应用加成聚合原理利用液态异氰酸酯和液态聚醚或二醇聚酯生成一种有别于当时已发现的聚烯烃和缩聚生成塑料的新型塑料---聚氨酯。

新的单体混合物也不同于WallaceCarothers已取得的对于聚酯的专利。

起初应用仅限于纤维和软质泡沫。

随后其发展受二次世界大战影响期间PU只小范围用于航空座椅直到1952年异氰酸酯才开始可以通过商业途径购买到。

1954年开始使用甲苯二异氰酸酯TDI和聚脂多元醇生产用于商业用图的软质聚氨酯泡沫。

这种泡沫起初被发明者称作仿制的瑞士奶酪的发明归功于把水加入到反应体系当中这些物质也用来生产硬质泡沫粘胶和弹性体。

线性纤维是由六亚甲基二异氰酸酯HDI和14-丁二醇BDO反应生成的。

第一种商业生产的聚醚多元醇聚四亚甲基醚乙二醇是由杜邦于1956年用四氢呋喃聚合生成的。

BASF和陶氏在随后的1957年推出比较便宜的聚烷烃二元醇.这些聚醚多元醇表现出了技术和商业上的优势如:低成本易处理优异的水解稳定性而且在制备聚氨酯时可以快速取代聚酯多元醇。