聚氨酯
[拼音]:ju’anzhi
[外文]:polyurethane
聚氨基甲酸酯的簡(jiǎn)稱。高聚物的主鏈上含有重復(fù)的―HNCO―O―基團(tuán)的樹脂,通常由多異氰酸酯、多元醇聚合物或芳香族二胺等經(jīng)逐步加成聚合而成。由于聚氨酯含有強(qiáng)極性氨基甲酸酯基團(tuán),調(diào)節(jié)配方中NCO/OH的比例,可以制得熱固性聚氨酯和熱塑性聚氨酯的不同產(chǎn)物。按其分子結(jié)構(gòu)可分為線型和體型兩種。體型結(jié)構(gòu)中由于交聯(lián)密度不同,可呈現(xiàn)硬質(zhì)、軟質(zhì)或介乎兩者之間的性能,具有高強(qiáng)度、高耐磨和耐溶劑等特點(diǎn)。
沿革
1937年,O.拜耳首先制備了聚氨酯。1943年,德國(guó)法本公司開始生產(chǎn)混煉型聚氨酯橡膠。50年代,實(shí)現(xiàn)了澆鑄型聚氨酯橡膠、軟質(zhì)聚氨酯泡沫塑料、熱塑性聚氨酯橡膠和聚氨酯纖維的工業(yè)化生產(chǎn)。此后聚氨酯迅速發(fā)展,1983年世界總產(chǎn)量已超過(guò)3Mt,其中約80%為軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫塑料。在塑料中,聚氨酯產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和酚醛樹脂等居第六位。
主要品種
以聚氨酯泡沫塑料為主,其次還有聚氨酯橡膠、聚氨酯纖維、涂料、膠粘劑。
(1)聚氨酯泡沫塑料 產(chǎn)量最大的泡沫塑料產(chǎn)品,相對(duì)密度大多在0.03~0.06之間,熱導(dǎo)率僅為軟木或聚苯乙烯泡沫塑料的40%左右,有足夠的強(qiáng)度、耐油性和粘接能力,是優(yōu)良的防震、隔熱、隔音材料。聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料彈性好,還是理想的座墊、床墊材料。
聚氨酯軟質(zhì)泡沫塑料多采用2,4-甲苯二異氰酸酯和2,6-甲苯二異氰酯酯為80:20(或65:35)的混合物以及聚丙二醇醚作原料。甲苯二異氰酸酯過(guò)量3%~7%,以保證產(chǎn)物有足夠的交聯(lián)。硬質(zhì)泡沫塑料多用多亞甲基多苯基多異氰酸酯或粗品甲苯二異氰酸酯為原料,所用多元醇聚合物的分子量較低。
聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)工藝有預(yù)聚法、半預(yù)聚法和一步法三種。預(yù)聚法是將過(guò)量的異氰酸酯與多元醇聚合物先制成端異氰酸酯基的預(yù)聚物,然后再與擴(kuò)鏈劑或其余的多元醇聚合物反應(yīng)。半預(yù)聚法與預(yù)聚法類似,僅預(yù)聚物的反應(yīng)程度較低。預(yù)聚法和半預(yù)聚法適用于小批量生產(chǎn),一步法則用于大批量的連續(xù)發(fā)泡或模型發(fā)泡。(見(jiàn)彩圖)
(2)聚氨酯橡膠 按其加工方式分混煉型、熱塑型和澆鑄型三類?;鞜捫蜕z是飽和的或有少量雙鍵的端羥基聚氨酯,可用普通橡膠的加工方法加工成型,產(chǎn)量較小。熱塑型橡膠有全熱塑性和半熱塑性兩種,前者是線型結(jié)構(gòu),后者有少量交聯(lián),它們可以用熱塑性塑料的加工方法和設(shè)備成型。澆鑄型橡膠多采用液態(tài)的預(yù)聚物與擴(kuò)鏈劑迅速混合后澆鑄成型或進(jìn)行噴涂,適應(yīng)性較強(qiáng)。目前,大約有三分之二的聚氨酯橡膠制品采用澆鑄法成型。近年來(lái)出現(xiàn)的反應(yīng)注射成型技術(shù),可從液體單體直接注壓而快速反應(yīng)成型,具有生產(chǎn)效率高、設(shè)備投資少以及制件性能好等優(yōu)點(diǎn)。
聚氨酯橡膠的物理性能和力學(xué)性能優(yōu)異,它在很大的硬度范圍內(nèi)伸長(zhǎng)率均能達(dá)到600%~800%。耐磨性能好,為天然橡膠的 2~10倍,耐油性和耐臭氧性也比普通橡膠好。聚氨酯橡膠廣泛應(yīng)用于制造膠輥、膠輪、彈性傳動(dòng)件、皮帶、設(shè)備襯里、減震材料、汽車零部件、密封制品以及膠鞋帶。
(3)聚氨酯涂料 分雙組分和單組分兩種:雙組分聚氨酯涂料為聚醚型,將多異氰酸酯和聚醚兩組分溶液直接混合使用;單組分聚氨酯涂料為不飽和聚酯型,包括油改性型、濕固化型和封閉型三種。聚氨酯涂料采用噴霧、電沉積、浸漬等方法施工。涂層耐磨,耐汽油、油脂、水和無(wú)機(jī)酸蒸氣,具有高絕緣性和粘附力,長(zhǎng)期色澤鮮艷。適宜于-50~130℃使用,可用于化工和電訊儀表、水池、船舶和飛機(jī)零件、混凝土建筑結(jié)構(gòu)、地板、家具、運(yùn)動(dòng)器具等。(見(jiàn)彩圖)
(4)聚氨酯膠粘劑 一般由多異氰酸酯和含羥基聚酯化合物雙組分體系組成??梢院泄袒l(fā)劑、粉末填充劑(氧化鈦、氧化鋅、水泥)、溶劑(丙酮、醋酸乙酯、氯代烴)。應(yīng)用前將兩組分直接混合,貯存期為1~3h。固化時(shí)間在室溫下不少于24h,或在100~150℃并加壓至0.03~0.05MPa下為1~3h固化。這種膠與各種材料均具有較高的粘接力。固化后對(duì)水、礦物脂、燃料、芳烴、大氣均穩(wěn)定。工作溫度 -200~120℃,價(jià)格較昂貴。應(yīng)用于航空和空間技術(shù)、建筑、機(jī)械等的金屬、塑料、玻璃、陶瓷結(jié)構(gòu)連結(jié),以及聚合物薄膜的復(fù)印材料,鞋底和鞋面的膠接等。
參考文章
- 聚氨酯清洗劑廢水治理
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標(biāo)簽:聚氨酯
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文章名稱:《聚氨酯》
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