聚氨酯材料及其应用ppt
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建筑保温用聚氨酯硬泡介绍 PPT
➢ 公共建筑：24~50米使用B1级热固性保温材料；
➢ 幕墙：24米以下使用B1级热固性保温材料；
➢ 热固性材料仅包含了聚氨酯和酚醛
粘接性能优异
• 聚氨酯发泡机理： 聚氨酯是微孔渗入式发泡，能与基材紧密结合。
• 聚氨酯复合板：与无机材料面层100%紧密粘结 • 聚氨酯喷涂：和基层墙体100%粘结 • 聚氨酯保温装饰一体化板：与面层材料100%紧密粘结
➢ 随着节能标准的提高，EPS、XPS等传统保温材料很难满足如结构保 温一体化、住宅装配化等其他系数的设计要求，而聚氨酯材料低导热 性的优势将会明显体现。
优异的防火性能
• 聚苯乙烯属于一种热塑性产品，当 遇火燃烧温度提高时，保温材料就 会软化，带火的熔滴就会引燃周边 的其他易燃物
• 聚氨酯硬泡：聚氨酯硬泡是一种热 固性产品。在燃烧过程中不会发生 熔融滴落现象，表面会碳化结焦， 抑制火势漫延（离火自熄），从而 避免引燃其他易燃材料，保护建筑 结构。
全球发展最快的高分子合成材料之一。 其用量已跃居5大合成材料之后，位于第六位。 就其应用广度而言，已跃居诸种合成材料的首位。
聚从氨PU酯开始，创造美好生活！
异氰酸酯
活泼氢化 合物
添加剂及 助剂
聚氨酯应用
合成革浆料 鞋底原液
Hale Waihona Puke TPU纯MDI 聚醚多元醇
涂料 氨纶
绝缘漆
鞋底用聚氨酯树脂 生产设备：
➢ 结构保温一体化、住宅装配化等建筑体系同样也是未来聚 氨酯材料应用的主要领域；
➢ 未来外墙用聚氨酯材料应用在严寒、寒冷地区；
➢ 质量可靠，重视技术研发的企业是未来市场主流。
目录
• 聚氨酯材料介绍； • 建筑用聚氨酯硬泡材料特性介绍； • 万华化学集团股份有限公司介绍
➢ 幕墙：24米以下使用B1级热固性保温材料；
➢ 热固性材料仅包含了聚氨酯和酚醛
粘接性能优异
• 聚氨酯发泡机理： 聚氨酯是微孔渗入式发泡，能与基材紧密结合。
• 聚氨酯复合板：与无机材料面层100%紧密粘结 • 聚氨酯喷涂：和基层墙体100%粘结 • 聚氨酯保温装饰一体化板：与面层材料100%紧密粘结
➢ 随着节能标准的提高，EPS、XPS等传统保温材料很难满足如结构保 温一体化、住宅装配化等其他系数的设计要求，而聚氨酯材料低导热 性的优势将会明显体现。
优异的防火性能
• 聚苯乙烯属于一种热塑性产品，当 遇火燃烧温度提高时，保温材料就 会软化，带火的熔滴就会引燃周边 的其他易燃物
• 聚氨酯硬泡：聚氨酯硬泡是一种热 固性产品。在燃烧过程中不会发生 熔融滴落现象，表面会碳化结焦， 抑制火势漫延（离火自熄），从而 避免引燃其他易燃材料，保护建筑 结构。
全球发展最快的高分子合成材料之一。 其用量已跃居5大合成材料之后，位于第六位。 就其应用广度而言，已跃居诸种合成材料的首位。
聚从氨PU酯开始，创造美好生活！
异氰酸酯
活泼氢化 合物
添加剂及 助剂
聚氨酯应用
合成革浆料 鞋底原液
Hale Waihona Puke TPU纯MDI 聚醚多元醇
涂料 氨纶
绝缘漆
鞋底用聚氨酯树脂 生产设备：
➢ 结构保温一体化、住宅装配化等建筑体系同样也是未来聚 氨酯材料应用的主要领域；
➢ 未来外墙用聚氨酯材料应用在严寒、寒冷地区；
➢ 质量可靠，重视技术研发的企业是未来市场主流。
目录
• 聚氨酯材料介绍； • 建筑用聚氨酯硬泡材料特性介绍； • 万华化学集团股份有限公司介绍
聚氨酯PPT
➢二战后英美等国从德国获得聚氨酯树脂的制造技 术于1950年相继开始工业化。
a
3
聚氨酯分类
➢氨酯材料性能优异,用途广泛,制品种类多,聚氨酯 泡沫是聚氨酯的主要品种,约占其总量的70%。
➢聚氨酯泡沫分为硬质聚氨酯泡沫、半硬质聚氨酯 泡沫和软质聚氨酯泡沫材料
➢软泡为开孔结构， 硬泡为闭孔结构； ➢软泡又分为结皮和不结皮两种。
➢PU（合成革）
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27
➢
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28
➢
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29
谢 谢！
a
30
a
20
➢ 聚氨酯鞋底
a
21
定型棉
➢此材料棉由聚氨酯材料，经发泡剂等多种添加剂 混合，压剂入简易模具加温即可压出不同形状的 海棉，它适合转椅沙发座垫、背棉，也有少量扶 手也用定型棉做海棉弹性硬度可调整，依产品不 同部位不同进行调整。一般座棉较硬度高，密度 较大，背棉次之，枕棉更软。
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22
➢
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23
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4
泡沫结构
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5
➢聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料， 在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下， 通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的 高分子聚合物。
a
6
硬质聚氨酯泡沫用途
➢1、建筑隔热材料 ➢2、保温材料(管道设施等的保温隔热) ➢3、生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱，空调等
聚氨酯的性能及其工酯简介 ➢二、聚氨酯的结构、性能 ➢三、聚氨酯的工程应用 ➢ 1、隔热、保温 ➢ 2、缓冲、支撑 ➢ 3、吸音 ➢ 4、PU、其它
a
2
一、聚氨酯
➢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。
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聚氨酯分类
➢氨酯材料性能优异,用途广泛,制品种类多,聚氨酯 泡沫是聚氨酯的主要品种,约占其总量的70%。
➢聚氨酯泡沫分为硬质聚氨酯泡沫、半硬质聚氨酯 泡沫和软质聚氨酯泡沫材料
➢软泡为开孔结构， 硬泡为闭孔结构； ➢软泡又分为结皮和不结皮两种。
➢PU（合成革）
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➢
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谢 谢！
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➢ 聚氨酯鞋底
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定型棉
➢此材料棉由聚氨酯材料，经发泡剂等多种添加剂 混合，压剂入简易模具加温即可压出不同形状的 海棉，它适合转椅沙发座垫、背棉，也有少量扶 手也用定型棉做海棉弹性硬度可调整，依产品不 同部位不同进行调整。一般座棉较硬度高，密度 较大，背棉次之，枕棉更软。
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泡沫结构
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➢聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料， 在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下， 通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的 高分子聚合物。
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硬质聚氨酯泡沫用途
➢1、建筑隔热材料 ➢2、保温材料(管道设施等的保温隔热) ➢3、生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱，空调等
聚氨酯的性能及其工酯简介 ➢二、聚氨酯的结构、性能 ➢三、聚氨酯的工程应用 ➢ 1、隔热、保温 ➢ 2、缓冲、支撑 ➢ 3、吸音 ➢ 4、PU、其它
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一、聚氨酯
➢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。
聚氨酯ppt课件
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泡沫结构
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➢聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料， 在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下， 通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的 高分子聚合物。
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硬质聚氨酯泡沫用途
➢1、建筑隔热材料 ➢2、保温材料(管道设施等的保温隔热) ➢3、生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱，空调等
的隔热层和冲浪板等的芯材) ➢4、运输工具(汽车、飞机、铁路车辆的坐垫、顶
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其它工程应用 ➢生物医用材料：聚氨酯具有优良的生物体相容性，
因此逐渐被广泛用作生物医用材料。可用于人工 心脏起搏器、人工血管、人工骨骼、人工食道、 人工肾脏、人工透析膜等的制造。 ➢PU（合成革）
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➢
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谢 谢！
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
➢1)在环境温度为25.2℃,湿度为92%,聚氨酯硬泡膨 胀系数16倍的情况下,测得聚氨酯硬泡材料的强度 极限为179.56 kPa,弹性模量为39.4MPa,泊松比 为0.42;
➢2)通过聚氨酯硬泡压缩试验,可以发现聚氨酯硬泡 材料的弹性模量较小且在抗压方面有很好的延性 性能;
➢3)聚氨酯硬泡抗压破坏为明显的塑性破坏,破坏时 并无开裂现象.
➢在多元醇或异氰酸酯键上直接引入上述阻燃元素, 以得到结构型阻燃泡沫。
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➢
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聚氨酯弹性体 ➢聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、
耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性 等优点。主要用作涂覆材料(如软管、垫圈、轮带、 辊筒、齿轮、管道等的保护)、绝缘体、鞋底以及 实心轮胎等方面。
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➢ 聚氨酯鞋底
泡沫结构
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➢聚氨酯硬质泡沫是以异氰酸酯和聚醚为主要原料， 在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下， 通过专用设备混合，经高压喷涂现场发泡而成的 高分子聚合物。
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硬质聚氨酯泡沫用途
➢1、建筑隔热材料 ➢2、保温材料(管道设施等的保温隔热) ➢3、生活用品(床、沙发等的垫材、冰箱，空调等
的隔热层和冲浪板等的芯材) ➢4、运输工具(汽车、飞机、铁路车辆的坐垫、顶
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其它工程应用 ➢生物医用材料：聚氨酯具有优良的生物体相容性，
因此逐渐被广泛用作生物医用材料。可用于人工 心脏起搏器、人工血管、人工骨骼、人工食道、 人工肾脏、人工透析膜等的制造。 ➢PU（合成革）
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谢 谢！
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感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
➢1)在环境温度为25.2℃,湿度为92%,聚氨酯硬泡膨 胀系数16倍的情况下,测得聚氨酯硬泡材料的强度 极限为179.56 kPa,弹性模量为39.4MPa,泊松比 为0.42;
➢2)通过聚氨酯硬泡压缩试验,可以发现聚氨酯硬泡 材料的弹性模量较小且在抗压方面有很好的延性 性能;
➢3)聚氨酯硬泡抗压破坏为明显的塑性破坏,破坏时 并无开裂现象.
➢在多元醇或异氰酸酯键上直接引入上述阻燃元素, 以得到结构型阻燃泡沫。
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聚氨酯弹性体 ➢聚氨酯弹性体具有很好的抗拉强度、抗撕裂强度、
耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水解性、耐油性 等优点。主要用作涂覆材料(如软管、垫圈、轮带、 辊筒、齿轮、管道等的保护)、绝缘体、鞋底以及 实心轮胎等方面。
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➢ 聚氨酯鞋底
聚氨酯树脂的生产培训课程PPT72张课件
3、胺类
常起催化、扩链、交联等作用。对于聚氨酯 涂料最有普遍意义的胺来自自身的－NCO基与水 反应生成的胺：
R NCO+ H 2O
H R N COOH
R NH2 +CO 2
4、酚类
酚类也是具有活性氢的化合物，用作 －NCO基的封闭剂。
三、溶剂
自学。
四、催化剂与其他助剂
催化剂
树脂合成催化剂 漆膜固化催化剂
脲基甲酸酯
2、乙组分（羟基组分）的制造
1）羟基树脂的制造
（1）蓖麻油醇酸树脂
以蓖麻油醇酸树脂作为羟基组分的聚氨酯涂料， 具有良好的综合性能。蓖麻油醇酸树脂配方的多样 化，可以满足各种不同性能特点的聚氨酯漆的要求。
2、乙组分（羟基组分）的制造
1）羟基树脂的制造
（1）蓖麻油醇酸树脂
工艺：醇解法、一次投料直接酯化法和半
1、催化剂
（1）树脂合成催化剂
CH 2 CH 2
C4H9
N CH 2—CH 2 N P C4H9
CH 2— CH 2
C4H9
H3C N H2C
H3C
OH CH3
CH2 N CH3
CH3 CH2 N
CH3
TEDA 三丁基膦
DMP－30
1、催化剂
（2）漆膜固化催化剂
①NCO/OH型双组分聚氨脂涂料固化催化剂 ②湿固化型聚氨酯涂料固化催化剂
CH3 NCO
OCN
CH3 NCO
NCO
分子式：C9H6N2O2 分子量：174.15
1、芳香族二异氰酸酯 （1）甲苯二异氰酸酯（TDI）
特点：TDI是涂料领域中用量最大，应用最广 的二异氰酸酯。 缺点：蒸汽压较高，较易挥发，有明显刺激性 与毒性，以它制备的涂料漆膜易泛黄，耐候性较 差。
聚氨酯树脂教案PPT课件
3、有机膦--三丁膦，三乙基膦等，工业上用得不多。需要 注意的是，原料中存在的微量碱，微量水溶性金属盐如酚钠， 铁皂，水溶性铁盐等对异氰酸酯的反应也有催化作用。如处 理不当，容易产生凝胶使漆料报废。为消除微量碱的影响可 加入少量0.3%的磷酸或苯甲酰氯，邻硝基酰氯，其醇解时 产生的盐酸可中和碱性杂质。 四、水份消除剂。
预期的方向进行。 1、叔胺类---甲基乙二醇胺，二甲基乙醇胺、N-甲基吗啉， 二甲基环已胺，三亚乙基二胺、其中的三亚甲基二胺最为常 用，叔胺的催活性取决于其碱性强度和结构，催化活性随碱 性增大而增大。叔胺对芳香族TDI有显著的催化作用，但对 脂肪族HDI的催化作用极弱。而金属类化合物对芳香族或脂 肪族异氰酸酯都有强烈的催化作用。 2、有机金属化合物--二月桂酸二丁基锡，二酯酸二丁基锡， 辛酸亚锡。环烷酸锌，铝，铅等，其中以二月桂酸常用。它 对芳香族和脂及族异氰酸酯都有很强的催化作用，它对— NCO/ROH 型 反 应 的 催 化 能 力 比 叔 胺 强 得 多 ， 但 对 — NCO/H2O型反应则不及胺类、环烷酸锌对脂肪族的催化作 用强，而对芳香族的催化作用弱。
配方 ：
三、双组分聚氨酯漆（NCO/OH）主要指羟基固化的双 组分聚氨酯漆
1、多异氰酸酯组分 要求具有良好的溶解性以及与其他树脂的混溶性，
与乙组分合并后，可使用期限较长，NCO含量高，低毒。 在生产中若直接采用挥发性的二异氰酸酯（TDI，HDI， XDI等）配制涂料，危害人体健康，必须把它加工成低挥 发性产品，这类产品有：
加入TDI通氮气，搅拌升温至60--70℃反应加入10%甲苯以调节
粘度。
2）加入聚醚N204（预先用苯脱水），升温至80-90℃，
保持2-3h，终点可抽样以丁二胺测NCO基含量来决定。
聚氨酯材料及其应用ppt课件
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2012年2月27日
由于异氰酸酯基团的高活泼性，使其可以与许多含活性氢 的物质反应。可与异氰酸酯发生反应的活性氢化合物有醇、 水、胺(氨)、醇胺、酚、硫酸、羧酸、脲等。反应可生成氨 基甲酸酯、取代脲、脲基甲酸酯、缩二脲等化学结构。
由于异氰酸酯及活泼氢化合物种类繁多，分子结构千变万 化，所以可以合成出结构、性能各异的聚氨酯（脲）材料。
异氰酸酯与酰胺、脲、氨基甲酸酯反应活性低，反应温度高； 2、异氰酸酯与胺、水、羧基反应都生成脲，在较高温度下，脲基可 进一步与异氰酸酯反应生成支链或交联结构产物。 3、只有在异氰酸酯基过量和高温条件下，才能生成支链或交联结构 产物。
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2012年2月27日
异氰酸酯的自聚合反应
生成二聚体的反应：
N CO
2002年
285.5 40.5 68.0 52.0 180.2 48.5 301.8 1016.5
2006年
326.5 45.0 71.0 53.5 240.7 52.0 327.7 1165.0
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2012年2月27日
世界聚氨酯主要原料消耗量
万吨
原料名称 聚合MDI 纯MDI TDI 脂肪族异氰酸酯 聚醚多元醇 聚酯多元醇 总计
汽车弹性体 和RIM, 6%
涂料、胶粘 剂和密封 剂, 19%
鞋用, 6%
汽车弹性体 汽车模塑泡和RIM, 7%
沫, 13%
2001年
世界聚氨酯产品市场消耗比例
2010年
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2012年2月27日
二、聚氨酯主要原料
聚氨酯原料
脂肪族
异氰酸酯 脂环族
芳香族
聚酯多元醇
环氧丙烷聚醚多元醇
低聚物多元醇 聚醚多元醇 四氢呋喃聚醚多元醇
聚氨酯保温材料精品PPT课件
硬质聚氨酯保温材料是由两种液体在常温下发泡暗影形成泡沫保温材料，特别适合现 场模具和喷涂成型施工工艺。但因现场喷涂施工容易受施工环境温度、黑白料比例、 保温层厚度、受到施工设备和施工人员的技术水平等因素的影响
o聚氨酯硬泡组合聚醚，又称白料，与聚合MDI共称黑白料。适用于建筑保温、保冷、太阳
能、热水器、冷库、恒温库、啤酒罐、冷藏等需要保温保冷的各种场合，并且聚氨酯发泡剂 的可塑性强，经常作为填料发至各种模型、器件。
主要优点 （1）对于各种形状的基材，不论是平面、立面还是顶面，不论是圆形、球形还是其他不规则形状的复杂物体，都可以直接实施喷涂 发泡加工，不需昂贵的模具制造费用； （2）喷涂发泡成型的泡沫保温层的形状与基材物体形状一致；无接缝，绝热效果好；泡沫层外部有一层致密的保护皮层，能较好地 保护内部芯材，同时还容易进行外表面的涂料涂刷和进一步修装； （3）生产效率高，尤其适用于大面积、异形物体的绝热处理，成型速度快，生产效率高。 （4）粘结力:粘结能力强,能在混凝土、砖石、木材、钢材、沥青、橡胶等表面粘结牢固; (5） 导热系数:可达到0.017-0.022W/m.k,低于岩棉、玻璃棉、聚苯板、挤塑板等建筑保温隔热材料; (6）憎水性能:憎水率95%以上; （7） 密封性能:无空腔、无接缝,将建筑外围护结构完全包裹,有效的阻止了风和潮气通过缝隙流动进出建筑物,实现完全密封; （8 ）尺寸稳定:尺寸稳定性小于1%,具有一定的弹性变形能力,延伸率大于5%; （9） 性能恒定:聚氨酯是惰性材料,与酸和碱都不发生反应,且不是虫类以及啮齿类动物的食物源,可保持材料性质及保温性能恒定; （10）抗风性能:抗压强度>300Kpa,抗拉强度>400Kpa,有很强的抗风揭性,且其发泡可钻入墙体缝隙,增加其抗剪性能;3化学组成及性 状
聚氨酯涂料树脂ppt课件
14
TDI与三羟甲基丙烷的加和物是重要的溶剂型双组分聚氨酯涂料的固 化剂，Bayer公司牌号为Desmodour R,其为75％的乙酸乙酯溶液，NCO 含量为：13.0±0.5％，粘度（20℃）约为2000±500mP﹒s。
NCO
H5C2 C CH2 O CO NH
CH3 3
（2）二苯基甲烷二异氰酸酯（diphenylmethane-4，4，diisocynate,MDI）及聚合二苯基甲烷二异氰酸酯（polyphenylmethane polyisocynate，聚合MDI或PAPI）
聚氨酯(polyurethane)大分子主链上含有许多氨基甲酸酯基：
O
NH C O
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）外，大分子链上还 往往含有
O
O
醚基（ O ）、酯基（ C O ）、脲基（ NH C NH
）、
O
酰胺基（ NH C ）等基团，因此大分子间很容易生成氢键。
返回 2
第二节 聚氨酯化学 一、异氰酸酯的反应机理
异氰酸酯指结构中含有异氰酸酯（—NCO，即—N==C==O）基团 的化合物，其化学活性适中。一般认为异氰酸酯基团具有如下的电子共 振结构：
RN C O
RN C O
RN C O
根据异氰酸酯基团中N、C、O元素的电负性排序：O(3.5) ＞N(3.0) ＞ C(2.5)，三者获得电子的能力是：O ＞ N ＞ C。另外， —C==O键键能为733kJ/mol，—C==N—键键能为553kJ/mol，所以碳 氧键比碳氮键稳定。
15
NCO
CH2
NCO
NCO CH2
聚氨酯简介 ppt课件
日本牌号为Sanxi
中国称氨纶
聚氨酯油漆
分为单组分油漆和双组分油漆 其中双组分油漆当今世界性能最好的聚氨酯油漆大 量用在小汽车、飞机、轮船方面。这种漆的保光性 保色性很突出，适宜用于户外耐候的磁漆
聚氨酯涂料
聚氨酯涂料同金属和建筑材料联合牢实，又耐磨、耐油、 耐气候老化，具有一定的弹性，可做成各种鲜艳色泽，所以聚 氨酯涂料可代替油漆，非常耐用，是受人们欢迎的涂料，是很 有发展前途的涂料。
• 任何高分子材料的性能均由其结构决定,聚氨酯结构包含化学结构和聚集结构
两方面。化学结构即分子链结构,是合成之初配方设计中需要着重考虑的因素 ;聚集结构是指大分子链段的堆积状态,受分子链结构、合成工艺、使用条件 等的影响。具体有以下几方面的影响：
• 一、软段对性能的影响
聚氨酯弹性体的软链段主要影响材料的弹性,并对其低温性能和拉伸性能有 显著的贡献。一般情况下聚酯型聚氨酯弹性体比聚醚型聚氨酯弹性体具有更 好的物理机械性能,而聚醚型聚氨酯具有更好的耐水解性和低温柔顺性能。聚 醚软段具有较低的玻璃化转变温度,因而低温使用范围更广。而聚醚或聚酯软 链段的规整度都能提高其结晶度,因而可改善材料的抗撕裂性能和抗拉强度, 同时也能增加聚合物的滞后特性。
• 四、微相分离结构的影响
聚氨酯的特殊性能来源于其明显的微相分离结构,不同大分子链的硬段聚 集成晶区,起到了物理交联的作用,提高了体系的强韧性、耐温性和耐磨性能 。硬段微区与软段基质存在氢键等形式的结合,因此起到活性填料的作用,是 材料强韧化的根源。影响聚氨酯微相分离的因素很多,包括软硬嵌段的极性 、分子量、化学结构、组成配比、软硬段间相互作用倾向及热力史、样品合 成方法等。相互分离的微相中也存在链段之间的混合,从而导致软段玻璃化 温度的提高和硬段玻璃化温度的减小,缩小了材料的使用温度范围,并使材料 耐热性能下降
第九章聚氨酯ppt课件
HO-( ROOCR′COO)n-R-OH + 2n H2O
（四）扩链剂
扩链剂是含有活泼氢原子的双官能团低分子量化合
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
物，大多数扩链剂选用二胺、二醇、肼等。 二胺扩链剂有间苯二胺、乙二胺、1,2 -二氨基丙烷
线密度低：为22～4778dtex，最细的可达11dtex； 强度高：湿态为0.35～0.88dN／tex，干态为0.5～ 0.9dN／tex，是橡胶丝的2～4倍。
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
（二）聚醚二醇的合成 聚醚二醇是软链段之一，其相对分子质量越大聚合
物的极性越小，分子链越柔软，一般相对分子质量控制 在1500～3500。常用聚醚二醇有：聚四氢呋喃醚二醇 （又称聚四亚甲基醚二醇）、聚氧乙烯醚二醇、聚氧丙 烯醚二醇等。
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
第一步为预聚合，即用l摩尔的聚醚或聚酯与2摩的芳香二
异氰酸酯反应，生成分子两端含有异氰酸酯基(一
NCO)的预聚体。第二步采用扩链剂与预聚物继续反应
，生成相对分子质量为20000～50000的线型聚氨酯嵌
（四）扩链剂
扩链剂是含有活泼氢原子的双官能团低分子量化合
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
物，大多数扩链剂选用二胺、二醇、肼等。 二胺扩链剂有间苯二胺、乙二胺、1,2 -二氨基丙烷
线密度低：为22～4778dtex，最细的可达11dtex； 强度高：湿态为0.35～0.88dN／tex，干态为0.5～ 0.9dN／tex，是橡胶丝的2～4倍。
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
化
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
（二）聚醚二醇的合成 聚醚二醇是软链段之一，其相对分子质量越大聚合
物的极性越小，分子链越柔软，一般相对分子质量控制 在1500～3500。常用聚醚二醇有：聚四氢呋喃醚二醇 （又称聚四亚甲基醚二醇）、聚氧乙烯醚二醇、聚氧丙 烯醚二醇等。
纤工
艺
学
第九章 聚氨酯弹性纤维
第一步为预聚合，即用l摩尔的聚醚或聚酯与2摩的芳香二
异氰酸酯反应，生成分子两端含有异氰酸酯基(一
NCO)的预聚体。第二步采用扩链剂与预聚物继续反应
，生成相对分子质量为20000～50000的线型聚氨酯嵌
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其它多元醇
其它聚醚多元醇
扩链（交联）剂 胺类扩链剂 醇类扩链（交联）剂
催化 剂
叔胺类催化剂 金属有机化合物
阻燃剂
其它配合剂
抗氧剂 紫外线吸收剂
着色剂 增塑剂
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2012年2月27日
1、异氰酸酯
一、结构特点
在分子结构中含有异氰酸酯基团(－N＝C＝O）的化合物， 均称为异氰酸酯（isocyanate）,其结构通'O n
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。
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2012年2月27日
1937年，德国拜耳(Bayer)教授首先利用异氰酸 酯与多元醇化合物发生加聚反应制得聚氨酯树脂以来， 经过几十年的发展。聚氨酯已成为当今社会继聚乙烯、 聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料之后用量较 大、发展速度最快的聚合物之一。
4）多苯基甲烷多异氰酸酯（聚合MDI或粗品MDI PAPI）
NCO
NCO
NCO
CH2
CH2 n
(式中，n=0,1,2,3...)
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2012年2月27日
5）TTI 三苯基甲烷三异氰酸酯
OCN
CH
NCO
NCO
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2012年2月27日
2、多元醇
一、结构 凡是在分子链上含有两个或两个以上以上端羟基（或氨
基）的聚酯多元醇(polyester ployol)和聚醚多元醇(ployether ployol )叫作低聚物多元醇。
多 异 氰 酸 酯 ： P A P I
（2）异氰酸酯结构
脂 肪 族 H D I 异 氰 酸 酯 脂 环 族 I P D I H T D I H M D I
芳 香 族 T D I M D I P A P I P P D I N D I
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2012年2月27日
三、几个重要的异氰酸酯
1）甲苯二异氰酸酯 TDI 熔点21.8℃
2002年
285.5 40.5 68.0 52.0 180.2 48.5 301.8 1016.5
2006年
326.5 45.0 71.0 53.5 240.7 52.0 327.7 1165.0
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2012年2月27日
世界聚氨酯主要原料消耗量
万吨
原料名称 聚合MDI 纯MDI TDI 脂肪族异氰酸酯 聚醚多元醇 聚酯多元醇 总计
2006年 235.9 74.5 145.0 20.0 364.0 140.0 979.9
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2012年2月27日
建筑, 17%
冰箱等制冷 机具, 6%
涂料、胶粘 剂和密封 剂, 18%
汽车模塑泡 沫, 15%
家具和床 垫, 32%
建筑, 24%
冰箱等制冷 机具, 5%
家具和床 垫, 26%
鞋用, 6%
聚氨酯材料及其应用
撰写人：郑 12年2月27日
2012年2月27日
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内容提要
一、聚氨酯材料概述 二、聚氨酯主要原料 三、聚氨酯材料的主要化学特点 四、聚氨酯材料的种类及用途
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2012年2月27日
一、聚氨酯材料概述
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）
CH3 NCO
NCO 2,4-TDI
CH3 OCN NCO
2,6-TDI
常用的工业品：TDI100 TDI-80 TDI-65
2）己二异氰酸酯 HDI 液体 沸点127℃
OCN(CH2)6NCO
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2012年2月27日
3）二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯 MDI 熔点40℃
OCN
CH2
NCO
4,4'-MDI
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2012年2月27日
世界聚氨酯产品产量
万吨
地区
1998年
北美自由贸易区 235.0
南美
44.86
远东
70.6
日本
53.5
中国
81.3
中东和非洲
41.5
西欧
262.0
总计
820.26
2000年
267.0 44.0 65.0 51.0 99.5 46.0 291.5 899.3
2001年
280.3 42.5 67.0 50.0 167.9 47.5 294.4 987.7
R－（NCO）n 式中R为烷基、芳基、脂环基等；n＝1、2、3….整数。 在聚氨酯材料合成中，主要使用n≥2的异氰酸酯化合物。
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2012年2月27日
二、异氰酸酯的分类
（1）异氰酸酯基团数量
二 异 氰 酸 酯 ： T D IM D I H D I N D I P P D I IP D I X D I等 异 氰 酸 酯
其它多元醇
聚丁二烯型多元醇 蓖麻油多元醇 四氢呋喃－氧化丙烯共聚多元醇 环氧树脂改性多元醇
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2012年2月27日
聚醚多元醇
聚醚多元醇由环氧化烯烃开环聚合制备。
低聚物多元醇(ployol) 是制备聚氨酯合成材料的主要基 础原料之一，用量最大。
R-(O H ) n
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2012年2月27日
聚酯多元醇
普通聚酯多元醇 己内酯型聚酯多元醇
特种聚酯多元醇 聚羰酸酯型聚酯多元醇
多元醇 聚醚多元醇
普通聚醚多元醇 特种聚醚多元醇 组合聚醚多元醇
高活性聚醚多元醇
接枝型聚醚多元醇 阻燃型聚醚多元醇 杂环改性聚醚多元醇 四氢呋喃型聚醚多元醇
汽车弹性体 和RIM, 6%
涂料、胶粘 剂和密封 剂, 19%
鞋用, 6%
汽车弹性体 汽车模塑泡和RIM, 7%
沫, 13%
2001年
世界聚氨酯产品市场消耗比例
2010年
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2012年2月27日
二、聚氨酯主要原料
聚氨酯原料
脂肪族
异氰酸酯 脂环族
芳香族
聚酯多元醇
环氧丙烷聚醚多元醇
低聚物多元醇 聚醚多元醇 四氢呋喃聚醚多元醇
通常情况下，凡是在高分子结构主链上含有多个氨
基甲酸酯基团（－NHCOO－）的聚合物，统称聚氨
酯(polyurethane)。
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2012年2月27日
聚氨酯树脂具有可发泡性、弹性、耐磨性、粘接性、耐
低温性、耐溶剂性以及耐生物老化性等特点。因此用途十 分广泛，它是发展较快的一种高分子合成材料，聚氨酯工 业已形成较大规模，1998年世界聚氨酯树脂产品年产820 万t，2000年超过890万t，2002年超过1000万t，一般年 增长率为4％～5%，最高达13％。
1998年 147.5 59.0 120.0 11.0 323.6 76.5 737.6
2000年 161.7 64.0 121.5 12.0 345.0 94.5 798.7
2001年 177.9 68.0 127.6 13.55 350.0 114.0 851.1
2002年 193.7 69.5 130.0 15.0 355.0 123.0 886.3