產(chǎn)品詳情
合成聚氨酯的主要原料是有機(jī)多元異氰酸酯和端羥基化合物。
異氰酸酯
應(yīng)用于聚氨酯樹脂的有機(jī)多元異氰酸酯，按-NCO基團(tuán)的數(shù)目可分為二元異氰酸酯、三元異氰酸酯及聚合型異氰酸酯三大類。其中最重要的是甲苯二異氰酸酯，共有3種規(guī)格：
TDI一100：含100%的2，4一甲苯二異氰酸酯。
TDI一80：含80%的2，4一甲苯二異氰酸酯，20%的2，6一甲苯二異氰酸酯。
TDI一65：含65%的2，4一甲苯二異氰酸酯，35%的2，6一甲苯二異氰酸酯。
這3種規(guī)格的TDI是由于原料甲苯二胺的制法不同分別制得的。
端羥基化合物
端羥基化合物有兩類，即端羥基聚酯和端羥基聚醚。
①端羥基聚酯二元酸和過量的二元醇經(jīng)混縮聚反應(yīng)制得，其相對(duì)分子質(zhì)量為1000~3000的蠟狀或液態(tài)低聚物。聚合反應(yīng)簡式可表示為：
②端羥基聚醚端羥基聚醚是以環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷或四氫呋喃等環(huán)氧化合物為單體，用丙二醇、丁二醇、甘油等化合物為起始劑，經(jīng)離子開環(huán)聚合反應(yīng)制得。
如端羥基聚四氫呋哺的制備：四氫呋喃為五元環(huán)單體，環(huán)張力較小，聚合活性較低，反應(yīng)速度較慢，在較強(qiáng)的含氫酸高氯酸催化作用下，用醋酸酐作載體，進(jìn)行陽離子開環(huán)聚合，可以合成相對(duì)分子質(zhì)量為1000~3000的端羥基聚四氫呋喃。 [1]
反應(yīng)簡式可表示為：
合成原理
編輯
合成聚氨酯的反應(yīng)包括初級(jí)反應(yīng)和次級(jí)反應(yīng)。
初級(jí)反應(yīng)
初級(jí)反應(yīng)包括預(yù)聚反應(yīng)和擴(kuò)鏈反應(yīng)。
①預(yù)聚反應(yīng)端羥基聚合物和過量的二異氰酸酯通過逐步加成聚合反應(yīng)生成含有異氰酸基端基-N=C=O的低聚體的反應(yīng)，反應(yīng)簡式為：
②擴(kuò)鏈反應(yīng)預(yù)聚體與含有活潑氫的化合物（如水、胺類和聯(lián)苯胺類等化合物）反應(yīng)生成取代脲基，使相對(duì)分子質(zhì)量增加。擴(kuò)鏈反應(yīng)只與預(yù)聚體的端基有關(guān)，擴(kuò)鏈反應(yīng)可表示為：
次級(jí)反應(yīng)
次級(jí)反應(yīng)包括兩種，即生成脲基甲酸酯基的反應(yīng)和生成縮二脲基的反應(yīng)。
①生成脲基甲酸酯基的反應(yīng)體系中存在的過量的-NCO端基和主鏈上的氨基甲酸酯基-NHCOO-反應(yīng)生成脲基甲酸酯基而交聯(lián)：
②生成縮二脲基的反應(yīng)體系中存在的過量的-N=C=O端基和擴(kuò)鏈反應(yīng)中形成的取代脲基-NHCONH-反應(yīng)，生成縮二脲基而交聯(lián)，即
通過次級(jí)反應(yīng)，聚合物的分子結(jié)構(gòu)由線型結(jié)構(gòu)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)，因此，次級(jí)反應(yīng)也就是固化反應(yīng)。由于反應(yīng)條件不同、二異氰酸酯的種類不同、二異氰酸酯與端羥基化合物的比例不同、端羥基化合物的種類、端羥基化合物的相對(duì)分子質(zhì)量不同，聚氨酯的結(jié)構(gòu)有很大差別。
因此，聚氨酯的結(jié)構(gòu)也很難用一個(gè)確切的結(jié)構(gòu)式表示。但其大分子結(jié)構(gòu)中必定有異氰酸酯端基、酯基或醚鍵、氨基甲酸酯基、取代脲基、脲基甲酸酯基和縮二脲基。 [1]
性能及應(yīng)用
編輯
由于聚氨酯大分子中含有的基團(tuán)都是強(qiáng)極性基團(tuán)，而且大分子中還含有聚醚或聚酯柔性鏈段，使得聚氨酯具有以下特點(diǎn)：
①較高的機(jī)械強(qiáng)度和氧化穩(wěn)定性；
②具有較高的柔曲性和回彈性；
③具有優(yōu)良的耐油性、耐溶劑性、耐水性和耐火性。
由于聚氨酯具有很多優(yōu)異的性能，所以其具有廣泛的用途。
聚氨酯主要用作聚氨酯合成革、聚氨酯泡沫塑料、聚氨酯涂料、聚氨酯粘合劑、聚氨酯橡膠（彈性體）和聚氨酯纖維等。此外，聚氨酯還用于土建、地址鉆探，采礦和石油工程中，起堵水、穩(wěn)固建筑物或路基的作用；作為鋪面材料，用于運(yùn)動(dòng)場的跑道、建筑物的室內(nèi)地板等。 [1]
詞條圖冊(cè)
