(完整word版)水性聚氨酯合成所用原材料

水溶性聚氨酯生产工艺水溶性聚氨酯是一种应用广泛的材料，用于制造涂料、胶粘剂和纺织品等产品。

本文将介绍水溶性聚氨酯的生产工艺。

原料准备水溶性聚氨酯的制备需要以下原料：1. 多功能异氰酸酯：作为聚合物的主要成分。

2. 聚酯多元醇：用于提供弹性和柔韧性。

3. 针对特定应用的添加剂：例如，颜料、防腐剂等。

反应过程水溶性聚氨酯的生产包括以下步骤：1. 预处理：将异氰酸酯和聚酯多元醇在一定比例下混合，并加热至一定温度，以激活反应。

2. 聚合反应：将预处理的混合物转移到反应釜中，加入催化剂和其他添加剂，并进行反应，生成聚氨酯链。

3. 溶解剂添加：将反应完成的聚氨酯链溶解在适当的溶剂中，形成水溶性聚氨酯。

工艺控制在水溶性聚氨酯的生产过程中，需要进行工艺控制，确保产品质量和工艺效率。

以下是一些常见的控制措施：1. 温度控制：反应过程中需要控制适当的温度，以保证反应速率和产品性能。

2. 反应时间控制：根据需求调整反应时间，以确保适当的分子量和产品性能。

3. 溶剂选择：选择适当的溶剂，以保证产品的水溶性和性能要求。

产品应用水溶性聚氨酯的生产工艺可根据不同的应用领域进行调整。

以下是一些常见的应用领域：1. 涂料：水溶性聚氨酯被广泛用于制造环保型涂料，具有优异的耐候性和抗化学物质侵蚀能力。

2. 胶粘剂：水溶性聚氨酯可用于制造高性能胶粘剂，具有良好的粘接性和耐久性。

3. 纺织品：水溶性聚氨酯可用于纺织品和纤维的涂覆或染色，提供防水和耐磨等特性。

以上是关于水溶性聚氨酯生产工艺的简要介绍。

具体的工艺参数和控制措施应根据实际情况进行调整和优化，以确保产品质量和工艺效率。

水性聚氨酯材料范文水性聚氨酯材料（Waterborne Polyurethane，简称WPU）是一种以水为分散介质的聚氨酯材料。

相比传统的有机溶剂型聚氨酯材料，水性聚氨酯具有环保、无毒、无臭、易于操作、净化设备简单等诸多优点，因此得到了广泛的应用。

水性聚氨酯材料的制备主要包括原料的准备、反应体系的配制和分散体系的制备等步骤。

一般来说，水性聚氨酯材料的原材料主要包括聚醚、异氰酸酯、助剂及稳定剂等。

其中，聚醚是水性聚氨酯材料的主要骨架，而异氰酸酯则是与聚醚反应生成聚氨酯的主要原料。

助剂主要用于调整聚氨酯的性能，而稳定剂则是为了保证体系的稳定性。

与有机溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯材料的分散体系更加稳定。

在制备过程中，通过将异氰酸酯与聚醚反应生成的聚氨酯分子与水分子相互作用，形成一种粒径较小的分散体系。

同时，引入稳定剂可以增加分散体系的稳定性，防止聚氨酯颗粒的聚集。

在分散体系中，水分子与聚氨酯分子之间形成了氢键和范德华力等相互作用，这种相互作用可以有效降低体系的粘度、提高流动性。

水性聚氨酯材料广泛应用于涂料、粘合剂、纺织品和塑料等领域。

水性聚氨酯涂料具有良好的附着力、耐候性和耐化学品性能，可用于金属、木材和塑料等基材的涂装。

水性聚氨酯粘合剂具有良好的粘接性能和耐水性能，可用于家具、纺织品、地板等领域。

水性聚氨酯纺织品具有柔软、耐水性好等特点，可用于制造运动服装、皮革制品等。

此外，水性聚氨酯材料还可用于制造塑料制品，以替代传统的有机溶剂型聚氨酯。

随着环保意识的提升，水性聚氨酯材料在各个领域的应用越来越广泛。

与有机溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯不会对环境造成污染，符合环境保护的要求。

此外，水性聚氨酯在使用过程中无毒、无臭，对人体无害，因此更加符合健康与安全的要求。

而且，由于水性聚氨酯材料的操作简化、净化设备简单等特点，可以降低生产成本，提高生产效率。

总之，水性聚氨酯材料作为一种环保、无毒、无臭、易于操作的材料，具有广泛的应用前景。

水性聚氨酯固色剂的合成及其应用棉等纺织品经过活性染料染色后的深浓色织物,必须有一定等级的皂洗、水洗、耐摩擦等染色牢度,通常要经过固色处理。

传统的固色剂由于含有游离甲醛而被淘汰,新型的无醛固色剂不断地出现。

近年来,在水性聚氨酯中引入功能性基团,或对水性聚氨酯进行改性,并将其用于织物整理,取得了较好的效果。

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、N-甲基二乙醇胺(MDEA)、聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)等为主要原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用自乳化,制得了非反应性和反应性两种水性聚氨酯固色剂,同时用红外光谱(FT-IR)的测试方法对两种固色剂进行了表征,并测试了固色剂乳液的粘度、固含量及其离心稳定性。

用于染色棉织物的固色整理、与市场上固色剂固色效果进行对比,探讨了固色整理后织物色光的变化。

合成时不仅探讨聚醚多元醇的选择和配比、预聚反应温度和时间、扩链反应温度和时间,合成了非反应性和反应性两种水性聚氨酯固色剂。

并且探讨了R值对这两种固色剂的性能和固色效果的影响。

得到了非反应性固色剂的最佳合成工艺：PEG1000与IPDI反应温度为55-60℃,时间120min,R 值为2.1;再加入用量为PEG1000用量的1/2的PPG1000,预聚反应温度为40-50℃,时间90min;用自制的亲水扩链剂对预聚体扩链,用量为预聚体中PEG1000用量的2/3,扩链反应温度为55-60℃,时间90min。

减压蒸馏除去溶剂,自乳化得到非反应性水性聚氨酯固色剂。

反应性固色剂的最佳合成工艺：PEG1000与IPDI预聚反应温度为55-60℃,时间120min,R值为2.1;用亲水扩链剂扩链,亲水扩链剂摩尔用量为PEG1000的1/2,通过减压蒸馏,除去反应体系中的溶剂,降温,加入少量的异丙醇,将未反应—NCO基团用NaHSO_3溶液进行封端,n(Na_2SO_3)/n(NaHSO_3)为0.2,n(NaHSO_3)/n(—NCO)为1.3,加蒸馏水在冰浴下乳化,制得反应性固色剂。

水性聚氨酯的合成与性能研究水性聚氨酯作为一种新型环保高分子材料，具有优异的性能，在各个领域得到了广泛的应用。

本文将重点介绍水性聚氨酯的合成方法、材料性能以及应用前景。

一、水性聚氨酯的合成方法水性聚氨酯的合成可分为两步，首先是聚合物的合成，然后是聚合物与水的乳化。

在聚合物的合成中，可以采用预聚法和原位合成法。

预聚法是指将聚氨酯前驱体（异氰酸酯和聚醚多元醇）与少量的交联剂在有机溶剂中反应，形成预聚物。

然后，将预聚物与水进行乳化，形成水性聚氨酯。

原位合成法是指将异氰酸酯、聚醚多元醇和水在一个反应体系中同时加入，通过一步反应合成水性聚氨酯。

二、水性聚氨酯的性能研究1. 力学性能水性聚氨酯具有较好的弹性模量和抗拉强度，可以根据不同应用需求进行调整。

与传统有机溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯具有更低的挥发性，降低了对环境的污染。

2. 热稳定性水性聚氨酯具有优异的热稳定性，能够在高温环境下保持其性能不变。

这使得水性聚氨酯在汽车涂料、建筑涂料等领域具有广阔的应用前景。

3. 耐候性水性聚氨酯具有良好的耐候性，能够抵抗紫外线辐射和氧化物侵蚀，长时间保持其色彩和光泽。

4. 粘附性能水性聚氨酯能够与多种基材良好地粘结，具有优异的粘附性能。

这使得水性聚氨酯在涂料、粘合剂等领域得到了广泛的应用。

三、水性聚氨酯的应用前景1. 汽车涂料领域水性聚氨酯涂料具有低挥发性、高光泽度和优异的耐候性，被广泛应用于汽车涂装领域。

随着环保意识的增强和法规的要求，水性聚氨酯涂料将逐渐替代有机溶剂型涂料成为主流。

2. 建筑涂料领域水性聚氨酯涂料具有优异的耐候性和热稳定性，能够适应建筑物长期的使用环境。

而且，水性聚氨酯涂料还能够减少有害气体的释放，提高室内环境的质量。

3. 纺织品领域水性聚氨酯具有优异的柔软性和弹性，被广泛应用于纺织品的涂层加工。

与传统有机溶剂型聚氨酯相比，水性聚氨酯能够降低对环境的污染，符合绿色生产的要求。

综上所述，水性聚氨酯作为一种新型环保高分子材料，在各个领域都具有广泛的应用前景。

聚氨酯合成
聚氨酯是一种聚合物，通常由多种原料合成而成。

聚氨酯合成的一种常见方法是通过异氰酸酯（或叔二胺）和多元醇反应而成。

在聚氨酯的合成过程中，异氰酸酯是最常用的原料之一。

异氰酸酯分子中含有两个异氰酸基团（NCO），它们可以和多元醇中的羟基（OH）反应生成尿素链段。

多元醇是另一种重要的原料。

多元醇分子中含有两个或更多的羟基（OH），它们可以和异氰酸酯中的NCO反应生成尿素链段。

在实际的合成过程中，通常会控制异氰酸酯和多元醇的配比，以达到所需的聚氨酯性能。

也可以添加一些助剂，如催化剂、稀释剂等，来调节聚氨酯的反应速率、粘度等性能。

聚氨酯合成的过程还可以通过改变原料的选择和反应条件，以获得不同类型的聚氨酯，如弹性体、硬质泡沫、软质泡
沫等。

同时，还可以通过控制聚氨酯合成过程中的一些参数，如反应温度、反应时间等，来获得不同的分子结构和
分子量分布，进而调节聚氨酯的力学性能和物理性能。

聚氨酯原材料
聚氨酯是一种重要的高分子材料，它具有优异的性能和广泛的应用领域。

而聚
氨酯的原材料也是其性能优越的重要保障。

聚氨酯的原材料主要包括异氰酸酯、多元醇、链延长剂等，下面我们将逐一介绍这些原材料的特性和应用。

首先，异氰酸酯是聚氨酯制备的重要原料之一。

它具有活性基团，能与多元醇
发生反应，形成聚氨酯的主链。

异氰酸酯的结构和官能团种类不同，可以制备出不同性能的聚氨酯。

目前，工业上常用的异氰酸酯主要有TDI、MDI、PMDI等，它
们在聚氨酯制备中具有各自独特的优势和适用范围。

其次，多元醇是聚氨酯制备中不可或缺的原料之一。

多元醇具有多个羟基，能
与异氰酸酯反应，形成聚氨酯的主链。

多元醇的种类繁多，包括聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚醚醇等。

不同种类的多元醇具有不同的分子结构和性能，可以用于制备不同用途的聚氨酯制品。

最后，链延长剂也是聚氨酯制备中的重要原料之一。

链延长剂能够在聚氨酯形
成的过程中引入交联结构，提高聚氨酯制品的力学性能和耐热性能。

目前，工业上常用的链延长剂主要有1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇等，它们在聚氨酯制备中
起着不可替代的作用。

总的来说，聚氨酯的原材料对于聚氨酯制品的性能和应用具有至关重要的影响。

合理选择和搭配原材料，可以制备出性能优异的聚氨酯制品，满足不同领域的需求。

因此，对于聚氨酯原材料的研究和开发具有重要意义，将会推动聚氨酯制品的进一步发展和应用。

常用水性聚氨酯涂料配方(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除常用水性聚氨酯涂料配方水性聚氨酯涂料是目前市场需求量较大的产品之一, 它适用于热敏温度低于(60 — 80) ℃常温交联固化的高、中档木器(家具等), 高档建筑装饰、高级汽车、飞机及航天器材等的中涂和表面涂装。

产品配方：１、改性三聚体交联剂产品可由TDI 、IPDI 、MD I 和XDI 等异氰酸酯制造。

其芳香族NCO 反应温度在(120—150) ℃，脂肪族NCO 反应温度在(150—200) ℃。

它的最大优点是无黄变, 水白透明, 较适用于羧酸型等水性聚氨酯的常温交联剂。

为增强综合性能, 需采用两个NCO 基团活性不同的二异氰酸酯,并要将反应中产生的端NCO 用多元醇- 羧酸反应掉, 以利于胺中和及产物的水溶性。

由于其熔点高,反应需分阶段在有机溶剂中进行, 有机膦催化剂及120 ℃以上温度, 异氰酸酯可发生自缩聚反应,生成三聚体化合物。

其催化剂中戊杂环膦化氢是最有效的, 反应温度低, 收率可达90 % , 再用三聚催化法促进反应完全, 并对残基进行封闭。

产品配方：NCO ：多元醇羧酸( 物质的量比) 为6：1：1.43。

工艺步骤: 多元醇- 羧酸溶液制备, 按配方将新戊二醇、苯偏三甲酸酐、DMPA 、二甲苯、甲苯加入反应釜搅拌,升温至80 ℃ , 完成溶解后, 升温至148 ℃回流脱水至透明后, 过滤出料备用。

亚胺预聚体的制备: 按配方将二甲苯、甲苯加入反应釜, 升温至148 ℃回流脱水后, 加入10 % 磷酸( 甲苯) 液降温至120 ℃ , 通入氮气, 将TD I 、IPDI 加入单体滴加釜, 在2 . 5h 内完成滴加后, 升温至130 ℃反应1h , 将10 % 戊杂环膦化氢液加入滴加釜, 开始缓慢滴加, 不断观察物料反应情况, 防止爆聚, 滴完在130℃反应2h 、140 ℃ 1h 、145 ℃30min , 降温至70 ℃ , 将多元醇- 羧酸液加入滴加釜开始滴加,滴完在70 ℃反应(2—3) h , 检测NCO 转化率达96 % ,加入10 % 醋酸锂液, 此时有两种工艺: 一是降温至25 ℃ , 静置7d ; 二是升温至(80—90) ℃反应(2—3) h , 测游离TD I 在0.3% 以下, 加入10 % 对甲苯磺酸甲酯液、10 % 二甲基吡唑液升温至85 ℃反应20min , 抽真空脱出2/3量的有机溶剂, 再加入亲水溶剂调节固含量为50 % , 降温至50 ℃加入50 % 三乙胺水溶液、N-甲苯二乙醇胺调节p H 值至8.5 , 升温到60 ℃反应至透明, 降温到40 ℃出料.２、改性HDI 缩二脲交联剂产品配方：NCO：H2O = 3：1.1， NCO：OH =6：1, 理论NCO 含量= 15.9 % , 采用分阶段聚合反应、中和法。

聚氨基甲酸酯（polyurethane），简称聚氨酯（PU），是分子结构中含有重复氨基甲酸酯（-NHCOO-）结构的高分子材料的总称。

聚氨酯一般由二异氰酸酯和二元醇或多元醇为基本原料经加聚反应而成，根据原料的官能团数不同，可制成线形或体形结构的聚合物，其性能也有差异。

聚氨酯具有良好的力学性能、粘结性能及耐磨性等，在各领域得到了广发应用。

由于溶剂型聚氨酯的溶剂为有机物，具有挥发性，不仅污染环境，而且对人体有害。

在人们日益重视环境保护的今天以及环保法规的确立，溶剂型涂料中的有机化合物的排放量受到了严格的控制，因此，开发污染小的水性涂料已成为研究的主要方向。

水性聚氨酯（WPU）具有优异的物理机械性能，其不含或含有少量可挥发性有机物，生产施工安全，对环境及人体基本无害，符合环保要求。

其生产方法分为外乳化法和内乳化法，外乳化法又称强制乳化法，由使用这种方法得到的乳液稳定性较差，所以使用较少。

目前使用较多的是内乳化法，也称自乳化法，即在聚氨酯分子链上引入一些亲水性基团，使聚氨酯分子具有一定的亲水性，然后在高速分散下，凭借这些亲水基团使其自发地分散于水中，从而得到WPU。

然而，亲水基团的引入在提高聚氨酯亲水性的同时却降低了它的耐水性和拒油性。

为了改善其耐水性和拒油性，通常是将强疏水性链段引入聚氨酯结构之中。

有机硅、有机氟由于其表面能低和热稳定性好受到人们的重视，已经得到了广泛应用。

同时利用纳米材料来提高涂膜的光学、热学和力学性能。

纳米改性WPU 完美地结合了无机物的刚性、尺寸稳定性、热稳定性及WPU的韧性、易加工性，纳米改性WPU为涂料向高性能化和多功能化提供了崭新的手段和途径，是最有前途的现代涂料研究品种之一。

[1]1.2 水性聚氨酯的基本特征及发展历史1937年德国的Otto Bayer博士首次将异氰酸酯用于聚氨酯的合成。

直到1943年德国科学家Schlack在乳化剂或保护胶体存在的情况下，将二异氰酸酯在水中乳化并在强烈搅拌下加入二胺，首次成功制备了水性聚氨酯。

聚氨酯合成原料介绍1. 概述聚氨基甲酸酯是指分子主链中含有氨基甲酸酯重复单元链（-OOCNH-）的聚合物的统称，简称聚氨酯（PU）。

绝大多数PU是由多异氰酸酯和含有活泼氢原子的物质如多元醇，加聚反应而成。

其化学反应表达式如图1所示：图1 聚氨酯合成反应表达式由于PU所用原料品类繁多，加工方法各异，性能范围宽广，因而应用领域不断拓展，已成为世界六大发展合成材料之一。

根据IAL Consultants (London)的调查统计和预测，其最终产品全球生产量持续增长。

按最终产品类别分，其分别产量如表1所示。

表1数据显示，硬质泡沫（硬泡）增长速度最快，可能是全球节能法规日益严格，绝热材料需求量应运增长的缘故。

CASE次之，其中热塑性聚氨酯(TPU)树脂深受关注，由它可制备CASE最终产品。

据中国PU工业协会统计，中国PU产品2005年的消费量达300万t,其中含PU树脂干品约218.2万t。

2004年和2003年消费量分别为259万和210.4万t。

表2列出中国近年PU原料和产品的消费量。

2. 聚氨酯合成基本原料2.1 多异氰酸酯纵观整个聚氨酯化学，可以说几乎都和异氰酸酯的反应活性有着密切的关系。

多异氰酸酯系聚氨酯的关键原料，其通式为：R-(N=C=O)n, n=2~4。

其极高的反应性，特别是对亲核反应物的反应性，主要是由含有氮、碳及氧的积累双键区中碳原子的正电特性所决定的。

异氰酸酯基团中的电子密度及电荷分布可如图2所示：图2异氰酸酯基团中的电子密度及电荷分布由异氰酸酯基团的共振结构表明，碳原子上的正电荷明显，且其取代基对它的反应性有显著影响。

若R为芳基，负电荷就由氮原子吸引到芳核上，使碳原子上的正电荷增加。

这就是芳香族异氰酸酯的反应性显著高于脂肪族的原因。

苯核上取代基对异氰酸酯基正电特性的影响是人所共知的：在对位或邻位上的吸电子取代基可增加异氰酸酯基的反应性，而给电子取代基则降低其反应性。

表3列出常用的多异氰酸酯。