聚氨酯基础知识
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一、什么是聚氨酯聚氨酯是指在高分子主链上含有重复单元结构--氨基甲酸酯基团-NHCOO-的高分子化合物统称。
一般聚氨酯由多氰酸酯与多元醇反应合成,目前工业上聚氨酯的合成主要手段。
在学术领域,对非异氰酸酯型聚氨酯也展开了研究,但离工业化还有一段距离,主要还处于实验室研发阶段。
在聚氨酯分子中,除氨基甲酸酯基团外,还有脲、缩二脲等基团,以及原料多元醇中所含有的酯键和醚键,水性聚氨酯中还包括离子型的羧基等。
所以,多异氰酸酯与多元元醇合成的聚氨酯分子中,氨基甲酸酯基团在整个分子链段中只占少数。
因此,从广义上讲,聚氨酯是异氰酸酯的加聚物。
现在人们把其他一些由异氰酸酯合成的聚合物也归类在聚氨酯里,如在高分子主链上含有重复单元-NHCONH-的聚脲,也作为聚氨酯来论述。
二、聚氨酯的基本结构特征聚氨酯由多异氰酸酯(通常为二异氰酸酯)与二元醇(小分子二元醇、聚酯或聚醚、多元胺等)通过逐步聚合反应合成,所以在其分子链上,主要由具有柔性的聚酯或聚醚和异氰酸酯与小分子二元醇生成的硬段链组成。
由于聚酯或聚醚的分子链段一般比较长,且具有良好的柔性,一般将其称为软段;而异氰酸酯与小分子二元醇生成的分子链段,且由于分子间氢键的作用而具有较强的结晶性能,所以一般称之为硬段。
综上所说,聚氨酯是由软段与硬段所组成的嵌段聚合物。
在聚氨酯弹性体聚集态结构中,分子中的刚性链段,由于其内聚能很大,彼此缔合在一起,形成许多被称为微区的小单元,这些小单元的玻璃化温度远高于室温,在常温下它们呈玻璃态、次晶或微晶,因此把它们称之为塑料相。
聚氨酯弹性体分子链中的柔性链段也聚集在一起,构成聚氨酯橡胶的基质或基体,由于其玻璃化温度低于室温,故称之为橡胶相。
软段与硬段在聚氨酯中按各自的性质聚集,形成软段微区与硬段微区。
软段微区与硬段微区由于性质不同而形成相分离结构,软段相为聚氨酯材料提供柔顺性,硬段相则起着物理交联点的作用。
软段与硬段的相分离结构,使聚氨酯材料具有优良的弹性。
聚氨酯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。
通过改变原材料种类及组成,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各种产品。
聚氨酯材料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,具有优异的综合性能。
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,广泛应用于现代工业和日常生活的许多领域。
异氰酸酯,Isocyanate异氰酸酯是含有活性NCO基团一类化合物,包括单异氰酸酯和二异氰酸酯以及多异氰酸酯等。
单异氰酸酯是有机合成的重要中间体,可制成一系列杀虫剂、除草剂,也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性。
TI,对甲苯磺酰异氰酸酯,一种很常用的密封胶的脱水剂和吸水剂。
二异氰酸酯和多异氰酸酯用于合成聚氨酯泡沫、橡胶、弹性体、涂料和胶粘剂等材料。
目前应用最广、产量最大的是:甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate,简称TDI);二苯基甲烷二异氰酸酯(Methylenediphenyl Diisocyanate,简称MDI)。
这两类异氰酸酯及其衍生物,由于分子中苯环和NCO相邻,其制品时间长了会有一定黄变效应。
非黄变的异氰酸酯,如HDI、IPDI、HMDI、XDI等TDI工业常用的TDI是2,4-TDI和2,6-TDI两种异构体的混合物,3种常用的牌号:TDI-80/20,TDI-100和TDI-65/35。
前面的数字表示组成中2,4-TDI 的含量。
分子量:174,NCO含量为48.3%,无色透明液体,易挥发刺激性气体,剧毒,对人体毒害较大,运输、处置、储存都需要采取预防措施,确保安全。
MDI分子量:250,NCO含量33.6%。
一般有2,4′-MDI和4,4′-MDI两种异构体。
产品分类:纯MDI、聚合MDI、液化MDI、改性MDI等纯MDI纯MDI,全为4,4′-MDI,常温下为白色到微黄色晶体,5度以下密封储藏,保质期为三个月。
聚氨酯基本常识一、聚氨酯基础知识聚氨酯树脂制成的产品有泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革、铺面材料等到品种.广泛用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工业以及纺织等领域。
(一)PU制品的基本组成:生产聚氨酯(PU)制品,其所用的原材料按性质、功能来分,可分为如下几个组份:组份一:异氰酸酯(盐)类—此类原料是PU树脂主要原料之一。
其官能团为:-NCO(即为异氰酸酯基),此类原料中一般在其分子结构中有两个或两个以上的-NCO基。
常用的原料有:MDI、PAPI、TDI三种.特殊的:HDI(1,6—己二异氰酸酯),IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯),H12MDI(二环己基甲烷二异氰酸酯),HTDI (甲基环己基二异氰酸酯)。
XDI(苯二亚甲基二异氰酸酯),NDI(萘—1,5-二异氰酸酯)。
改性的异氰酸酯类:是指过量的异氰酸酯与含活泼氢类化合物反应,生成末端是-NCO的预聚物。
如液化MDI(碳化二亚胺改性MDI),鞋底原液B料(聚酯多元醇改性MDI),弹性体所用的预聚物等。
组份二:活泼氢类——此类原料是PU树脂主要原料之一。
一般在其分子结构中有两个或两个以上的羟基(—OH)或胺基(—NH2)等。
常用的有:聚酯多元醇,聚醚多元醇,二元醇(EG,BDO,1,6—HDO,PG等),MOCA,TMP,HQEE,水等组份三:溶剂类—此类原料量大,在合成中不参与反应。
常用的有:DMF,MEK,TOL,ETAC,CY,二甲苯,汽油,水等。
组份四:助剂类—此类原料量少,但对制品的品质影响很大,同时其种类很多,根据其作用来分有:催化剂:有机锡类(DBTDL,辛酸亚锡),叔胺类(三亚乙基三胺,三乙醇胺,三乙胺等)表面活性剂:改善制品内部或表面性质。
如硅油匀泡剂(DC-193,DC—5043),DS-80,OT—70等。
抗氧化剂:防止制品在制作过程中,被空气氧化发生颜色变化。
常用的是BHT,I-1010等。
着色剂:分无机和有机颜料,常将颜料与多元醇研磨成糊状物—-色浆或色膏,有红、黄、绿、蓝、黑五种颜色。
聚氨酯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。
通过改变原材料种类及组成,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各种产品。
聚氨酯材料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,具有优异的综合性能。
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,广泛应用于现代工业和日常生活的许多领域。
异氰酸酯,Isocyanate异氰酸酯是含有活性NCO基团一类化合物,包括单异氰酸酯和二异氰酸酯以及多异氰酸酯等。
单异氰酸酯是有机合成的重要中间体,可制成一系列杀虫剂、除草剂,也用于改进塑料、织物、皮革等的防水性。
TI ,对甲苯磺酰异氰酸酯,一种很常用的密封胶的脱水剂和吸水剂。
二异氰酸酯和多异氰酸酯用于合成聚氨酯泡沫、橡胶、弹性体、涂料和胶粘剂等材料。
目前应用最广、产量最大的是:甲苯二异氰酸酯(Toluene Diisocyanate,简称TDI);二苯基甲烷二异氰酸酯(Methylenediphenyl Diisocyanate ,简称MDI)。
这两类异氰酸酯及其衍生物,由于分子中苯环和NCO相邻,其制品时间长了会有一定黄变效应。
非黄变的异氰酸酯,如HDI、IPDI、HMD、XDI等TDI工业常用的TDI 是2,4-TDI 和2,6-TDI 两种异构体的混合物,3 种常用的牌号:TD I-80/20 ,TDI-100 和TDI-65/35 。
前面的数字表示组成中2,4-TDI 的含量。
分子量:174,NCO含量为48.3%,无色透明液体,易挥发刺激性气体,剧毒,对人体毒害较大,运输、处置、储存都需要采取预防措施,确保安全。
MDI分子量:250, NCO含量33.6%。
一般有2,4 ' -MDI和4,4 ' -MDI两种异构体。
产品分类:纯MDI、聚合MDI、液化MDI、改性MDI等纯MDI纯MDI,全为4,4 ' -MDI,常温下为白色到微黄色晶体,5度以下密封储藏,保质期为三个月。
聚氨酯pu是什么材料聚氨酯(PU)是一种非常重要的聚合物材料,它在我们日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
聚氨酯是一种独特的材料,具有许多优异的性能和广泛的应用领域。
本文将对聚氨酯的定义、特性、用途和制备方法进行较为全面的介绍,希望能够帮助读者更好地了解这一材料。
首先,让我们来了解一下聚氨酯的基本定义。
聚氨酯是一类由异氰酸酯和多元醇经过聚合反应而成的高分子材料。
它的分子结构中含有酯键和脲键,这种特殊的结构赋予了聚氨酯许多独特的性能。
聚氨酯可以通过改变原料的种类和比例来调节其硬度、弹性、耐磨性等性能,因此具有很强的灵活性和可塑性。
聚氨酯具有许多优异的性能,使得它在各个领域都有着广泛的应用。
首先,聚氨酯具有优异的耐磨性和耐腐蚀性,因此常被用于制作密封件、管道、阀门等耐磨耐腐蚀的零部件。
其次,聚氨酯具有良好的弹性和吸震性能,因此常被用于制作汽车零部件、鞋底、运动器材等。
此外,聚氨酯还具有优异的绝缘性能和耐候性,因此常被用于制作绝缘材料、建筑密封材料等。
总之,聚氨酯在汽车、建筑、家电、医疗、运动器材等领域都有着广泛的应用。
那么,聚氨酯是如何制备的呢?一般来说,聚氨酯的制备过程主要包括预聚体的合成和聚合反应两个步骤。
首先,异氰酸酯和多元醇在一定的条件下发生缩聚反应,形成预聚体。
然后,通过控制反应条件(如温度、压力、催化剂等),使预聚体发生聚合反应,最终形成聚氨酯。
在实际生产中,可以根据需要选择不同种类和比例的原料,以获得具有不同性能的聚氨酯材料。
总的来说,聚氨酯是一种具有优异性能和广泛应用领域的重要材料。
它的制备过程复杂,但通过合理选择原料和控制反应条件,可以获得具有不同性能的聚氨酯材料。
相信随着科学技术的不断发展,聚氨酯材料将会在更多领域得到应用,并为人类社会的发展做出更大的贡献。
聚氨酯知识点范文聚氨酯(Polyurethane,简称PU)是一种由氨基(-NH2)和羟基(-OH)官能团组成的聚合物。
聚氨酯具有优良的物理性能和化学稳定性,广泛应用于各个领域,包括建筑、汽车、鞋类、纺织、家具和医疗器械等。
1.聚氨酯的制备方法:聚氨酯可以通过两种基本的制备方法获得:预聚合法和商品法。
预聚合法是先将聚氨酯原料进行简单的聚合反应,形成一种称为预聚体的物质,然后在这个预聚体中加入交联剂并进行交联反应,最终得到聚氨酯。
商品法则是直接将所有原料在一定条件下进行混合,并在所需的模具中进行固化,形成聚氨酯制品。
2.聚氨酯的性能特点:聚氨酯具有多种优良的性能特点,包括:优异的耐磨性、耐刺穿性和冲击性;良好的韧性和弹性,可提供舒适的触感;良好的耐氧化性和耐老化性;耐油、耐溶剂和耐高温性能;难燃和自熄火性能;良好的吸音和隔热性等。
3.聚氨酯的应用领域:聚氨酯在各个领域都有广泛的应用,其中一些典型的应用领域包括:-建筑领域:聚氨酯被广泛用作隔热、隔音材料,如保温、吸音板等。
-汽车领域:聚氨酯被用于汽车制造中的密封件、挡风玻璃夹层和减震件等。
-鞋类和纺织品:聚氨酯被应用于鞋底、鞋面、皮革、纺织品涂层和弹性纤维等制品中。
-家具:聚氨酯被用于沙发、床垫、椅子垫等软垫材料,以提供舒适的触感。
-医疗器械:聚氨酯用于制造人工关节、矫形器和医疗软管等。
4.聚氨酯的分类:根据不同的制备方法和用途,聚氨酯可以分为多种类型,包括:-聚醚型聚氨酯:聚醚型聚氨酯具有良好的耐磨性和柔软性,常用于弹性体和密封材料等制品。
-聚酯型聚氨酯:聚酯型聚氨酯广泛应用于建筑领域的隔热、隔音和防水材料中。
-链延伸型聚氨酯:链延伸型聚氨酯具有较高的强度和耐腐蚀性,常用于汽车零部件和电子器件中。
-反应注射聚氨酯:反应注射聚氨酯是一种定制制品,在制造过程中可以根据需要调整其物理性能和化学性能。
5.聚氨酯的环境问题:尽管聚氨酯具有良好的性能特点,但其制备和处理过程中也存在环境问题。
聚氨酯知识点总结聚氨酯(Polyurethane)是一种重要的聚合物材料,具有广泛的应用领域。
它的独特性能使得它在建筑、汽车、家具等各个领域得到了广泛的应用。
本文将从聚氨酯的定义、制备方法、性能特点以及应用领域等方面进行总结。
一、聚氨酯的定义聚氨酯是一种由聚醚、聚酯等多元醇和异氰酸酯等多元醇互相反应而形成的聚合物。
它具有高分子量、高强度、高韧性、耐磨损、耐冲击等特点。
二、聚氨酯的制备方法聚氨酯的制备方法主要有以下几种:1.反应注塑法:将聚醚或聚酯多元醇与异氰酸酯进行反应,生成聚氨酯的溶液,然后通过注塑成型的方法将其固化成型。
2.溶液共聚法:将聚酯多元醇、聚醚多元醇和异氰酸酯等原料混合制备成溶液,通过溶液共聚反应得到聚氨酯。
3.溶液聚合法:将聚酯多元醇、聚醚多元醇等原料与异氰酸酯进行溶液聚合反应,生成聚氨酯。
三、聚氨酯的性能特点1.高强度:聚氨酯具有较高的强度,能够承受较大的拉伸或压缩力。
2.耐磨损:聚氨酯具有较好的耐磨损性能,能够在摩擦、冲击等环境下保持较长时间的使用寿命。
3.耐腐蚀:聚氨酯具有较好的耐腐蚀性能,能够抵抗各种化学物质的侵蚀。
4.耐高温:聚氨酯能够在高温环境下保持较好的性能稳定性。
5.良好的弹性:聚氨酯具有良好的弹性,能够在受力后迅速恢复原状。
四、聚氨酯的应用领域1.建筑领域:聚氨酯可用于制作保温材料、隔热板、屋面防水材料等,具有优异的保温隔热性能和防水性能。
2.汽车领域:聚氨酯可用于制作汽车座椅、车身零部件、悬挂系统等,具有良好的吸能性能和降噪效果。
3.家具领域:聚氨酯可用于制作沙发、床垫、椅子等,具有舒适的触感和耐用性。
4.医疗领域:聚氨酯可用于制作人工器官、医用材料等,具有良好的生物相容性和耐用性。
5.电子领域:聚氨酯可用于制作电子元件的封装材料、绝缘材料等,具有良好的绝缘性能和耐候性能。
综上所述,聚氨酯作为一种重要的聚合物材料,在各个领域都有着广泛的应用。
它的制备方法简单,性能优越,适用性广泛。
聚氨酯前言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。
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。
聚氨酯的结构英文名:polyurethane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。
制备来源: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。
聚氨基甲酸酯,是分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物,该单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下:—N=C=O + HOˉ→—NH-COOˉ聚氨酯(简称TPU)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、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。
20世纪40年代,德国Bayer实验室用二异氰酸酯及多元醇为原料,制得了硬质泡沫塑料等聚氨酯样品。
美国于1946年起开展了硬质聚氨酯泡沫塑料的研究,产品用于飞机夹心板材部件。
1952年,Bayer公司报道了聚酯型软质聚氯酯泡沫塑料中试研究成果;1952~1954年,又开发连续方法生产聚酯型软质聚氨酯泡沫塑料技术,并开发了相应的生产设备;1961年,采用蒸气压较低的多异氰酸酯PAPI制备硬质聚氨酯泡沫塑料,提高了硬质制品的性能和减少了施工时的毒性,并应用于现场喷涂工艺,使硬质泡沫塑料的应用范围进一步扩大。
由于价格较低的聚醚多元醇在60年代的大量生产,以及一步法和连续法软泡生产工艺及设备的开发,聚氨酯软泡获得应用。
聚氨酯基本常识一、聚氨酯基础知识聚氨酯树脂制成的产品有泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成皮革、铺面材料等到品种。
广泛用于机电、船舶、航空、车辆、土木建筑、轻工业以及纺织等领域。
(一)PU制品的基本组成:生产聚氨酯(PU)制品,其所用的原材料按性质、功能来分,可分为如下几个组份:组份一:异氰酸酯(盐)类—此类原料是PU树脂主要原料之一。
其官能团为:—NCO(即为异氰酸酯基),此类原料中一般在其分子结构中有两个或两个以上的—NCO基。
常用的原料有:MDI、PAPI、TDI三种。
特殊的:HDI(1,6—己二异氰酸酯),IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯),H12MDI(二环己基甲烷二异氰酸酯),HTDI (甲基环己基二异氰酸酯)。
XDI(苯二亚甲基二异氰酸酯),NDI(萘—1,5—二异氰酸酯)。
改性的异氰酸酯类:是指过量的异氰酸酯与含活泼氢类化合物反应,生成末端是—NCO的预聚物。
如液化MDI(碳化二亚胺改性MDI),鞋底原液B料(聚酯多元醇改性MDI),弹性体所用的预聚物等。
组份二:活泼氢类——此类原料是PU树脂主要原料之一。
一般在其分子结构中有两个或两个以上的羟基(—OH)或胺基(—NH2)等。
常用的有:聚酯多元醇,聚醚多元醇,二元醇(EG,BDO,1,6—HDO,PG等),MOCA,TMP,HQEE,水等组份三:溶剂类—此类原料量大,在合成中不参与反应。
常用的有:DMF,MEK,TOL,ETAC,CY,二甲苯,汽油,水等。
组份四:助剂类—此类原料量少,但对制品的品质影响很大,同时其种类很多,根据其作用来分有:催化剂:有机锡类(DBTDL,辛酸亚锡),叔胺类(三亚乙基三胺,三乙醇胺,三乙胺等)表面活性剂:改善制品内部或表面性质。
如硅油匀泡剂(DC—193,DC—5043),DS—80,OT—70等。
抗氧化剂:防止制品在制作过程中,被空气氧化发生颜色变化。
常用的是BHT,I—1010等。
着色剂:分无机和有机颜料,常将颜料与多元醇研磨成糊状物——色浆或色膏,有红、黄、绿、蓝、黑五种颜色。