聚氨酯网知识:聚氨酯是什么?或什么是聚氨酯?

 

聚氨酯
polyurethanes

聚氨酯(PU)是拥有氨酯结合的聚合物的总称。氨酯结合由异氰酸酯基与拥有氢氧基等活性氢的化合物进行化合反应后形成。主链含—NHCOO—重复结构单元的一类聚合物 。英文缩写PU。由异氰酸酯(单体)与羟基化合物聚合而成。由于含强极性的氨基甲酸酯基,不溶于非极性基团,具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性。用不同原料可制得适应较宽温度范围 (-50~150℃) 的材料 ,包括聚氨酯弹性体、聚氨酯热塑性树脂和聚氨酯热固性树脂。高温下不耐水解,亦不耐碱性介质。 由于异氰酸酯基的反应性非常好,所以具有不需要加热也可进行反应,而且一度产生反应后就可拥有非常稳定的结构这一极大的特征。虽然统称为聚氨酯,但是其外观分为聚氨酯泡沫、聚氨酯薄膜、聚氨酯弹性体、聚氨酯粉末、聚氨酯溶液、聚氨酯乳浊液等各种形态。

常用的单体如甲苯二异氰酸酯、二异氰酸酯二苯甲烷等。多元醇分3类:简单多元醇(乙二醇、丙三醇等) ;含末端羟基的聚酯低聚物,用来制备聚酯型聚氨酯;含末端羟基的聚醚低聚物,用来制备聚醚型聚氨酯。聚合方法随材料性质而不同。合成弹性体时先制备低分子量二元醇,再与过量芳族异氰酸酯反应,生成异氰酸酯为端基的预聚物,再同丁二醇扩链,得到热塑弹性体;若用芳族二胺扩链并进一步交联,得到浇铸型弹性体。预聚物用肼或二元胺扩链,得到弹性纤维;异氰酸酯过量较多的预聚体与催化剂、发泡剂混合,可直接得到硬质泡沫塑料。如将单体、聚醚、水、催化剂等混合,一步反应即可得到软质泡沫塑料。单体与多元醇在溶液中反应,可得到涂料;胶粘剂则以多异氰酸酯单体和低分子量聚酯或聚醚在使用时混合并进行反应。
聚氨酯弹性体用作滚筒、传送带、软管、汽车零件、鞋底、合成皮革、电线电缆和医用人工脏器等;软质泡沫体用于车辆、居室 、服装的衬垫 ,硬质泡沫体用作隔热 、吸音、包装、绝缘以及低发泡合成木材,涂料用于高级车辆、家具、木和金属防护,水池水坝和建筑防渗漏材料,以及织物涂层等。胶粘剂对金属、玻璃、陶瓷、皮革、纤维等都有良好的粘着力。此外聚氨酯还可制成乳液、磁性材料等。
 

以下均为拥有异氰酸酯基的化合物。
甲苯二异氰酸酯(2,4or2,6-Tolylene diisocyanate)
联苯甲烷二异氰酸酯(4,4′or2,4′-Diphenylmethane diisocyanate)
已撑二异氰酸酯(1,6-Hexamethylene diisocyanate)
此外,还有多种异氰酸酯化合物。

含有两个以上氢氧基(OH)的化合物也被称为多元醇,一般主要有以下种类得到使用。

聚醚多元醇(Polytherpolyol)

聚酯多元醇(Polyesterpolyol)

聚碳酸脂多元醇(Polycarbonatepolyol)

聚己内酯多元醇(Polycaprolactonepolyol)

 此外,也可以并用某些含有羧酸、胺等活性氢的化合物来代替氢氧基。因此,虽然统称为聚氨酯,但是可以说其中的种类无穷无尽。

 聚氨酯发挥以上特点,在软质泡沫、硬质泡沫、弹性体、粘合剂、涂料、粘结剂等广泛领域得到应用。


这是聚氨酯弹性体AB组份固化后的外观(一种情况)

A组份通常是:多异氰酸酯液体

B组份通常是:多元醇系列液体

A组份与B组份在混合搅拌后,会发生化学反应,形成交链状态,成为固体(包括:弹性体\硬性体等)

 

 


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