聚氨酯知识点..
- 格式:ppt
- 大小:310.00 KB
- 文档页数:40
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。
聚氨酯皮衣知识点总结聚氨酯皮衣是一种由聚氨酯材料制成的外套,通常用于保暖和防水。
它们是一种流行的时尚品,常出现在秋季和冬季的时装秀上。
虽然聚氨酯皮衣与真皮外套相似,但这两者之间还是有一些显著的区别。
在这篇文章中,我们将深入探讨聚氨酯皮衣的知识点,包括其材料、制作工艺、优缺点以及保养方法。
一、聚氨酯材料1.1 聚氨酯的特性聚氨酯是一种由异氰酸酯和多元醇反应而成的聚合物。
它具有很强的耐磨性和耐候性,能够在不同的环境条件下保持稳定的性能。
聚氨酯材料还可以通过添加不同的成分来改变其硬度、柔韧性和颜色,使其在制作皮衣时具有更广泛的应用。
1.2 聚氨酯与真皮的区别与真皮外套相比,聚氨酯皮衣的材料更加环保和可持续。
因为聚氨酯是一种合成材料,它可以通过化学合成而成,而不像真皮一样需要动物皮肤的加工。
另外,聚氨酯材料还可以更轻、更柔软和更容易清洁,因此更适合日常穿着。
二、制作工艺2.1 聚氨酯皮衣的制作工艺聚氨酯皮衣的制作工艺包括模具设计、材料切割、缝制、熨烫和包装等多个工序。
首先,设计师会根据服装样式和尺寸制作模具,然后根据模具进行材料切割,接着在裁片上进行缝制,最后进行熨烫和包装,使其成品。
2.2 聚氨酯皮衣的辅料聚氨酯皮衣的辅料包括拉链、扣子、袋口和装饰品等。
这些辅料可以提高外套的实用性和美观性,从而使其更具市场竞争力。
在制作过程中,这些辅料必须经过严格的筛选和测试,确保其符合产品标准和客户需求。
三、优缺点分析3.1 优点聚氨酯皮衣的优点主要包括:轻便、易清洁、抗皱和环保。
与真皮外套相比,它们更加轻便和柔软,使得穿着更加舒适。
另外,聚氨酯皮衣的易清洁性也是其优点之一,只需要用湿布擦拭即可,非常适合日常穿着。
聚氨酯材料还具有较好的抗皱性,不易变形。
而且,由于聚氨酯是一种合成材料,使用聚氨酯皮衣还可以减少对动物皮肤的需求,更加环保。
3.2 缺点聚氨酯皮衣的缺点主要包括耐磨性不足、易老化和透气性差。
由于聚氨酯是一种合成材料,其耐磨性不如真皮,使用寿命相对较短。
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。
聚氨酯手册摘要:一、聚氨酯简介1.聚氨酯的定义2.聚氨酯的特点3.聚氨酯的分类二、聚氨酯的合成与生产1.聚氨酯的合成原理2.聚氨酯的主要原料3.聚氨酯的生产工艺三、聚氨酯的应用领域1.聚氨酯泡沫的应用2.聚氨酯弹性体的应用3.聚氨酯涂料的应用4.聚氨酯纤维的应用四、聚氨酯的性能与改性1.聚氨酯的力学性能2.聚氨酯的耐热性能3.聚氨酯的耐候性能4.聚氨酯的改性方法五、聚氨酯的发展趋势与展望1.新型聚氨酯材料的研发2.聚氨酯的可持续发展3.聚氨酯行业的市场前景正文:聚氨酯是一种有机高分子材料,具有优异的弹性、耐磨性、耐腐蚀性和耐高低温性能,被广泛应用于各个领域。
本文将对聚氨酯的简介、合成与生产、应用领域、性能与改性以及发展趋势与展望进行详细阐述。
一、聚氨酯简介聚氨酯是由含有氨基甲酸酯基(-NHCOO-)的有机化合物通过缩聚反应生成的高分子材料。
它具有高强度、高韧性、耐磨、耐油、耐化学腐蚀等特点,可广泛应用于泡沫、弹性体、涂料、纤维等领域。
二、聚氨酯的合成与生产聚氨酯的合成主要基于有机二醇与有机二异氰酸酯的反应。
其中,二醇作为聚氨酯的软段,赋予聚氨酯弹性;二异氰酸酯作为聚氨酯的硬段,赋予聚氨酯强度。
聚氨酯的生产工艺主要有溶液法、预聚体法、熔融法等。
三、聚氨酯的应用领域聚氨酯具有广泛的应用领域,包括泡沫、弹性体、涂料、纤维等。
其中,聚氨酯泡沫广泛应用于冰箱、冷库、建筑等领域;聚氨酯弹性体可用于汽车轮胎、密封件等;聚氨酯涂料可用于家具、家电、建筑等表面的装饰与保护;聚氨酯纤维可用于纺织、服装等领域。
四、聚氨酯的性能与改性聚氨酯的性能主要包括力学性能、耐热性能、耐候性能等。
为满足不同应用领域的需求,可通过化学改性、物理改性等方法对聚氨酯进行改性。
例如,通过引入纳米材料、有机硅等对聚氨酯进行改性,可提高其耐热性能、耐候性能等。
五、聚氨酯的发展趋势与展望随着科技的进步,聚氨酯材料的研究与开发不断深入。
未来,新型聚氨酯材料将朝着可持续、高性能、多功能等方向发展。
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(PU)基本知识大全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。
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。
根据所用原料的不同,可有不同性质的产品,一般分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,胶黏剂和涂料等。
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建筑、汽车、轻工、纺织、石化、冶金、电子、国防、医疗、机械等众多领域。
【原料篇】TDI、MDI、AA等产品属于聚氨酯原料,而不能称为聚氨酯产品。
聚氨酯原料主要包括:异氰酸酯、聚酯多元醇(由多元醇和多元酸反应生成,常用的多元酸有己二酸,常用的多元醇有1,2丁二醇,乙二醇等)、聚醚多元醇(常用的有PPG、POP、PTMEG等)、溶剂(常用的有DMF、TOL、MEK等)、扩链剂(常用的有BDO)以及各种助剂。
(异氰酸酯是异氰酸的各种酯的总称。
若以-NCO基团的数量分类,包括单异氰酸酯R-N=C=O和二异氰酸酯O=C=N-R-N=C=O及多异氰酸酯等。
目前应用最广、产量最大的有:甲苯二异氰酸酯Toluene Diisocyanate,简称TDI和二苯基甲烷二异氰酸酯Methylenediphenyl Diisocyanate,简称MDI)[TDI]甲苯二异氰酸酯简称TDI,主要应用于软泡、涂料、弹性体、胶粘剂。
其中软泡是最大的一块消费领域,占了70%以上,涂料占了15%以上。
软质聚氨酯泡沫材料在家具、建筑和运输领域有广泛的应用。
另外,TDI还可以用于生成硬质聚氨酯泡沫材料、胶粘剂、混凝土密封剂、尼龙-6交联剂、聚氨酯涂料和聚氨酯弹性体中间体。
[MDI]二苯基甲烷二异氰酸酯简称MDI,产品可分为纯MDI、聚合MDI、液化MDI、改性MDI等。
纯MDI主要用于生成浆料、鞋底原液、氨纶、TPU和聚脲喷涂等。
聚氨酯基本知识概括聚氨酯属于反应型高分子材料,其中的氨基甲酸酯基团是由异氰酸酯官能团和羟基反应生成的。
聚氨酯是由聚亚氨酯和多元醇在催化剂和其它助剂存在下加成聚合反应而生成。
如此,聚亚氨酯是一个含有两个以上异氰酸官能团的分子,而多元醇是一个含有两个以上羟基官能团的分子。
商业制造时,液态异氰酸酯和包含多元醇、催化剂和其它助剂的混合物反应生产聚氨酯,这两种组分即通常所指的聚氨酯配方体系。
北美称异氰酸酯为A组分,或叫“ ISO”多元醇和其它助剂的混合物被称为B组分,或叫“ POLY”,这种混合物有时也被称作树脂或树脂混合物。
在欧洲,A 组分和B 组分正好相反。
树脂混合的主剂可以包括链增长剂、交联剂、表面活性剂、阻燃剂、发泡剂、颜料和填料。
一、聚氨酯的结构与性能聚氨酯可看作是一种含有软链段和硬链段的嵌段共聚物(〜软段〜硬段〜软段〜硬段〜软段〜)。
软段由低聚物多元醇(通常是聚醚或聚酯二醇)组成,硬段由多异氰酸酯或其与小分子扩链剂组成。
由于非极性、低熔点的软段与极性的、高熔点的硬段热力学不兼容,产生微观相分离,在聚合物体内部形成相区或微相区。
而聚氨酯的粘弹性就来自硬段和软段的相分离。
聚氨酯中存在氨酯、脲、酯、醚等基团产生广泛的氢键,其中氨酯和脲键产生的氢键对硬段相区的形成具有较大的贡献。
聚氨酯的硬段起增强作用,提供多官能团度物理交联(即形成氢键而起“交联”作用),软段基体被硬段相区交联。
软段是由低聚物多元醇构成的,这类多元醇的分子量通常在600-3000之间。
一般来说,软段在PU 中占大部分,不同的低聚物多元醇与二异氰酸酯制备的PU 性能各不相同。
软段的结晶性对最终聚氨酯的机械强度和模量有较大的影响。
特别在收到拉伸时,由于应力而产生的结晶化(软段规整化)程度越大,拉伸强度越大。
PU 结晶性与其软段低聚物的结晶性基本一致。
结晶作用能成倍地增加粘结层的内聚力和粘结力。
软段的分子量对聚氨酯的力学性能有影响。
硬段由多异氰酸酯或多异氰酸酯与扩链剂组成。
聚氨酯16个聚氨酯相关基本要点:让你成为资深聚氨酯专家!高分子学习研究作者 | roum1.聚氨酯泡沫配方如何表示及如何计算答:在聚氨酯泡沫塑料配方设计或表达时通常以100质量份多元醇为基准,配方其余组分则一般表示为“份/100份多元醇”,或直接表示为多少份。
计算公式:计算每份多元醇所需异氰酸酯的单元用量(质量)软泡所用的多异氰酸酯以TDI为主,所需TDI的单元用量设为M1T,硬泡以及部分冷熟化模塑软泡等采用粗MDI(即PAPI),设其单元用量为M1M。
式中:Q为多元醇的羟值,M和f分别表示多元醇的分子量和平均官能度,174.1和2分别是TDI的分子量和官能度,NCO%和42分别是异氰酸酯中的NCO质量分数(可稍有差异)和NCO的摩尔质量。
若采用PAPI,则可异氰酸酯的NCO%质量分数为0.30左右),进行各项计算。
计算每份水所需消耗异氰酸酯的用量M2T =(1/18.02)×174.1=9.67M2M =(1/18.02)×2/(0.30/42)=15.54式中,M2T和M2M分别表示每l份水所需TDI和PAPI的用量,18.02是水的相对分子质量,根据反应方程式,1个水分子消耗2个NCO(如1个TDI分子)。
配方中化学发泡剂水的用量一般指总的水用量,除加入的水外,还包括聚醚多元醇及其它组分所含的水分。
计算整个配方所需异氰酸酯的用量把每质量份含活性氢原料所需消耗的异氰酸酯分别乘以实际用量,加和后乘以异氰酸酯指数即得整个配方所需异氰酸酯的用量。
例如,在软泡生产中,一次用68kg多元醇(羟值56mgKOH/g,含水分0.1%),配方中加水3份/l00份多元醇,不计其它助剂消耗的TDI,TDI指数为105,TDI纯度以l00%计,则TDI的用量为:2.CPU有何性能特点?答:①以液体原料浇注或注射到制品模具中反应而固化成型,可以直接制得很厚的体积大的聚氨酯橡胶制品及形状复杂的制品;②制得的制品综合性能好;③可以调节原料的配方组成及用量,获得不同硬度的制品,性能的可变范围大;④对于简单的手工浇注,设备投资小,加工方便;⑤可制造小批量的或单件的制品原型,灵活性好。
聚氨酯基础知识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(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。
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。
一、聚氨酯(PU)类的产品:1、聚氨酯泡沫2、聚氨酯浆料3、其他:聚氨酯弹性体、聚氨酯涂料、聚氨酯胶黏剂等等三、几条聚氨酯产业链的介绍:1、TDI,二甲苯二异氰酸酯A.生产:硝化级甲苯→DNT→TDA→TDIB.市场应用:用于软泡的60%用于聚氨酯涂料的占20%弹性体、塑胶跑道占20%左右。
C.分类:2,6体;氰酸酯基(化学基团NCO)在第二和第六碳键上。
2,4体;氰酸酯基(化学基团NCO)在第二和第四碳键上。
D.用量:最多的是80的TDI,指的是80%的2,4体;20%的2,6体。
100的TDI指的是99.8%的2,4体。
65的TDI指的是65%的2,4体;3 5%的2,6体;2、MDIA.生产:以苯胺为原料;苯胺→MDI。
B.分类:一、粗MDI,又名PAPI、聚合MDI、CMDI,多苯基甲烷多异氰酸酯,多用来生产硬质泡沫;二、纯MDI,又名PMDI,二苯基甲烷二异氰酸酯,多用来生产聚氨酯浆料,鞋底原液,氨纶。
3、甲醇→甲胺(混合物)→(1-甲胺;2-甲胺→DMF;3-甲胺)4 、BDO(1,4-丁二醇)→THF→PTMEG→GBL→PBT→ PU浆料→热熔胶BDO的制作工艺:乙炔、甲醛→BDO丁二烯→BDO正丁烷→BDO顺酐→BDO5、纯苯→环己烷→己二酸→尼龙→浆料→鞋底原液6、混合C4→正丁烯→丁酮四、竞争企业部分术语:A组分——在美国常常把双组份体系中的异氰酸酯组份称为A组份,可含有一部分多元醇。
B组份则是由扩链剂和匹配的多元醇组成。
注意:这一术语在欧洲和一些国家正好相反。
酸值——指多元醇中残存的微量的酸。
通常在聚酯二醇中约0.5,在聚醚二醇中约0.05或更低。
酸值越低越好。
B组分——见A组份。
BDO——1,4-丁二醇。
催化剂——用于加速氨基甲酸酯形成的材料,典型的是胺或有机锡化合物。
扩链剂——使聚合物链加长,在PU中,可通过二异氰酸酯预聚物与二胺或二醇反应而实现。
二异氰酸酯——含有两个NCO基的化合物,是合成PU弹性体的基本原料。