聚氨酯基础知识
- 格式:ppt
- 大小:2.47 MB
- 文档页数:19


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。