第二章4 聚氨酯

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。

聚氨酯弹性体材料的合成与应用聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称，英文名称是polyurethane，它是一种高分子材料。

聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料，被誉为“第五大塑料”，因其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。

产品应用领域涉及轻工、化工、电子、纺织、医疗、建筑、建材、汽车、国防、航天、航空等。

聚氨酯弹性体（PU Elastomers）检测方法是：要求聚氨脂发泡产品密度≥45kg/m3。

用排水法法测密度，切割一块芯部的泡体（矮圆柱形，大约100-200cm3），先称重G，塑料量杯装约300ml水，放电子天平上去皮置零，用刀片插住泡体将它按浸在水中（完全浸下去又不能压到杯底），读取电子天平显数V，G/V就是泡体芯密度值。

浇注型聚氨酯弹性体（简称CPU）——是聚氨酯弹性体中应用最广、产量最大的一种；热塑型聚氨酯弹性体（简称TPU）——热塑型聚氨酯弹性体约占聚氨酯弹性体总量的25%左右；混炼型聚氨酯弹性体（简称MPU）——占聚氨酯弹性体总量的10%左右。

实心轮胎；印刷、输送胶辊；压型胶辊；油封、垫圈球节、衬套轴承；O型圈；撑垫；鞋底、后根、包头；衬里；齿轮等，不同应用领域，选择的弹性体的硬度范围不同。

在矿山、冶金等行业的应用——筛板、摇床等在机械工业方面的应用——胶辊、胶带、密封件等；在汽车工业方面的应用——轮胎、密封圈等；在轻工业方面的应用——聚氨酯鞋底料、聚氨酯合成革、聚氨酯纤维；在建筑工业方面的应用——防水材、铺装材、灌封材等。

水性聚氨酯材料的制备与应用水性聚氨酯又称水乳化聚氨酯或水溶性聚氨酯等，是以水分散介质。

其与溶剂型聚氨酯的区别在于它具有无毒、节能、成本低、安全、不污染环境等优点，在皮革、建筑涂料、电线电缆、汽车、机械、机电等行业受到广泛关注，并得到实际应用。

根据水分散体制备方法的不同，水性聚氨酯又可分为乳液型聚氨酯和水溶性聚氨酯。

合成工艺实例在装有温度计、机械搅拌器、回流冷凝器、加料漏斗、连通氮气装置的干燥烧瓶中，加人聚醚型或聚酯型多元醇、二羟甲基丙酸(DMPA) 、1 ／2 总质量的N —甲基—2 吡咯烷酮(M — pyr01) 和催化剂( 约为固体分总量0 ．05 ％的二月桂酸二丁基锡) 。

聚氨基甲酸酯百科名片编辑本段聚氨基甲酸酯拼音：jù ān jī jiǎ suān zhǐ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研发历史聚氨酯(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。

生产技术20世纪40年代，德国Bayer实验室用二异氰酸酯及多元醇聚氨基甲酸酯为原料，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。

聚氨酯及其绝缘制品● 聚氨酯概述● 异氰酸酯基的反应性● 聚氨酯生成原理及制备工艺 ●聚氨酯绝缘制品及应用聚氨酯概述聚氨酯是指大分子链上含有氨酯键结构的聚合物。

简称PU （Polyurethane ）C ONH R NH C O OR'On聚氨基甲酸酯聚氨酯由多元异氰酸酯与多元醇经加聚反应制得。

制备聚氨酯的主要原材料 多元异氰酸酯HDI 己二异氰酸酯 26()OCN CH NCO 液体 沸点127℃ TDI 甲苯二异氰酸酯 熔点21.8℃NCOCH 3NCOCH 3OCN2,4-TDI 2,6-TDI 常用的工业品：TDI-100 TDI-80TDI-65MDI 二苯甲烷二异氰酸酯 熔点40℃OCNCH 2NCOTTI 三苯基甲烷三异氰酸酯OCNCHNCONCO多元醇：化合物， 1，4一丁二醇聚合物，聚醚多元醇，聚酯多元醇聚醚多元醇聚醚多元醇由环氧化烯烃开环聚合制备。

常用环氧化烯烃：环氧乙烷环氧丙烷 四氢呋喃CH 2OH CH 2OH+(n 1+n 2) CH 2CHCH 3O CH 2O(CH 2CHO)n 1H CH 32O(CH 2CHO)n 2H3乙二醇是开环聚合的起始剂聚醚多元醇的官能度取决于起始剂的官能度起始剂为二元醇时，聚醚 f ＝2起始剂为三元醇时，聚醚 f ＝3聚醚多元醇的羟基种类取决于环氧化烯烃以环氧乙烷为单体时，是伯羟基以环氧丙烷为单体时，是仲羟基 以四氢呋喃为单体时，是伯羟基聚酯多元醇聚酯多元醇由二元酸和二元醇在醇过量的条件下缩聚而得。

400~6000Mn f ＝2异氰酸酯基的反应性异氰酸酯的反应活性：与活性氢反应 自聚合反应异氰酸酯基 —N=C=O — 是杂积累双键，非常活泼。

电荷分布和电子云密度的共振结构式如下R N CORCOR C O在化学反应中，异氰酸酯基表现为亲电试剂。

含活性氢的物质BH 能与异氰酸酯基进行亲核加成反应 亲核中心B 进攻正碳离子 活性氢H 转移到N 原子上亲核加成反应历程：R N C O +BH[R N C O]BH[R O]当R 为吸电子基，B 含推电子基时，有利于亲核加成反应进行。

聚氨酯树脂第一节 概 述1937年，德国化学家Otto Bayer 及其同事用二或多异氰酸酯和多羟基化合物通过聚加成反应合成了线形、支化或交联型-聚合物，即聚氨酯，标志着聚氨酯的开发成功。

其后的技术进步和产业化促进了聚氨酯科学和技术的快速发展。

最初使用的是芳香族多异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯),60年代以来，又陆续开发出了脂肪族多异氰酸酯。

聚氨酯树脂在涂料、黏合剂及弹性体行业取得了广泛、重要的应用。

据有关文献报道，在全球聚氨酯产品的消耗总量中，北美洲和欧洲占到70％左右，美国人均年消耗聚氨酯材料约5.5kg ，西欧约4.5kg 。

而我国的消费水平还很低，年人均不足0.5kg ，具有极大发展空间。

聚氨酯(polyurethane)大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基(NH C OO )。

它由二（或多）异氰酸酯、二（或多）元醇与二（或多）元胺通过逐步聚合反应生成，除了氨基甲酸酯基(简称为氨酯基，NH C O O )外，大分子链上还往往含有醚基（O ）、酯基（C O O ）、脲基（NH C O NH －）、酰胺基（NH C O）等基团，因此大分子间很容易生成氢键。

聚氨酯是综合性能优秀的合成树脂之一。

由于其合成单体品种多、反应条件温和、专一、可控、配方调整余地大及其高分子材料的微观结构特点，可广泛用于涂料、黏合剂、泡沫塑料、合成纤维以及弹性体,已成为人们衣、食、住、行以及高新技术领域必不可少的材料之一，其本身已经构成了一个多品种、多系列的材料家族，形成了完整的聚氨酯工业体系，这是其它树脂所不具备的。

第二节 聚氨酯的合成单体一、多异氰酸酯多异氰酸酯可以根据异氰酸酯基与碳原子连接的结构特点，分为四大类：芳香族多异氰酸酯（如甲苯二异氰酸酯，即TDI ）、脂肪族多异氰酸酯（六亚甲基二异氰酸酯,即HDI ）、芳脂族多异氰酸酯(即在芳基和多个异氰酸酯基之间嵌有脂肪烃基－常为多亚甲基，如苯二亚甲基二异氰酸酯，即XDI)和脂环族多异氰酸酯（即在环烷烃上带有多个异氰酸酯基，如异佛尔酮二异氰酸酯，即IPDI ）四大类。