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聚氨酯材料简介

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聚氨酯材料简介

发布日期:2018-12-14 作者: 点击:

聚氨酯是指分子结构中含有许多重复的氨基甲酸酯基团()的一类聚合物,全称为聚氨基甲酸酯,简称PU。聚氨酯根据其组成的不同,可制成线型分子的热塑性聚氨酯,也可制成体型分子的热固性聚氨酯。前者主要用于弹性体、涂料、胶黏剂、合成革等,后者主要用于制造各种软质、半硬质、硬质泡沫塑料。


聚氨酯于1937年由德国科学家首先研制成功,于1939年开始工业化生产。其制造方法是异氰酸酯和含活泼氢的化合物(如醇、胺、羧酸、水分等)反应,生成具有氨基甲酸酯基团的化合物。其中以异氰酸酯与多元醇反应为制造PU的基本反应,其反应式为:


反应属于逐步加成聚合,反应过程中没有小分子副产物生成。如异氰酸酯或多元醇之一有三个以上的官能团,则生成立体的网状结构。


一、合成聚氨酯的基本原料


合成聚氨酯的基本原料为异氰酸酯、多元醇、催化剂以及扩链剂等。


(1)异氰酸酯  异氰酸酯一般含有两个或两个以上的异氰酸酯基,异氰酸酯基团很活泼,可以跟醇、胺、羧酸、水等发生反应。目前聚氨酯产品中主要使用的异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、二本基甲烷二异氰酸酯(MDI)和多亚甲基对苯多异氰酸酯(PAPI)。TDI主要用于软质泡沫塑料;MDI可用于半硬质、硬质泡沫塑料机胶黏剂等;PAPI由于含有三个官能度,可用于热固性的硬质泡沫塑料、混炼以及浇注制品。


(2)多元醇  多元醇构成聚氨酯结构中的弹性部分,常用的有聚醚多元醇和聚酯多元醇。多元醇在聚氨酯中的含量决定聚氨酯树脂的软硬程度、柔顺性和刚性。聚醚多元醇为多元醇、多元胺或其他含有活泼氢的有机化合物与氧化烯烃开环聚合而成,具有弹性大、粘度低等优点。这类多元醇用的比较多,特别是应用于软质泡沫塑料和反应注射成型产品中。聚酯多元醇是以各种有机多元酸和多元醇通过酯化反应而得到的。二元酸和二元醇合成的线型聚酯多元醇主要用于软质聚氨酯,二元酸与三元醇合成的支链型聚酯多元醇主要用于硬质聚氨酯。


(3)催化剂  在聚氨酯聚合过程中还需要加入催化剂,以加速聚合过程,一般有胺类和锡类两种,常用的胺类有三乙烯二胺、N-氨基吗啡啉等,锡类有二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡等


(4)扩链剂   常用的扩链剂是低相对分子质量的二元醇和二元胺,它们与异氰酸酯反应生成聚合物中的硬段。常用的扩链剂有乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇等。二元胺一般都采用芳香族二元胺,如二苯甲烷二胺、二氯二苯基甲烷二胺等。

聚氨酯产品生产厂家


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